專利名稱：高效阻聚劑2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基及其生
產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基是近期發(fā)現(xiàn)的一種新型穩(wěn)定的自由 基，它在理論及自旋標(biāo)記法上的廣泛應(yīng)用引人注目，2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮 氧自由基對光熱極為穩(wěn)定，能終止氧化鏈，故可充當(dāng)高分子材料的抗老化劑，高效紫外 光吸收劑以及聚甲酰、聚乙烯胺的熱降解抑制劑。由于氮氧自由基對不飽和化合物的阻 聚性能優(yōu)良，使其近年來在不飽和單體化合物生產(chǎn)過程中的應(yīng)用發(fā)展迅速，所以用受阻 胺類氮氧自由基化合物取代傳統(tǒng)的酚類阻聚劑有很大的實際意義?？蓱?yīng)用于低碳烯烴的 預(yù)防聚合結(jié)垢，還可應(yīng)用于丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類及丙烯酸等化合物，其阻聚性 能優(yōu)于氫醌、氫醌單甲醚、酚噻嗪及二丁基二硫代氨基甲酸銅等化合物阻聚效果。其化 學(xué)名稱為2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基
分子式C9H1802N ;分子量172.25
分子結(jié)構(gòu)式
OH 理化性質(zhì)外觀為桔黃色結(jié)晶體，熔點mp: 68-70°C 。 目前，制備2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基的方法是以氫氧化鎂為 催化劑，2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶與雙氧水氧化反應(yīng)而得。由于氫氧化鎂催化劑 微溶于水，使反應(yīng)在非均相狀態(tài)下進行，不利于2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶的氧化
反應(yīng)，產(chǎn)品收率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)品收率高的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥 基哌啶氮氧自由基及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 —種高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基及其生產(chǎn)方法，其 特征是是以2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶、30 35%雙氧水為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基；所述催化劑是鎢酸 鈉、氧化促進劑、乙二胺四乙酸二鈉的混合物，且三者的質(zhì)量比例為鎢酸鈉氧化促
進劑乙二胺四乙酸二鈉=i : o.i i.o : o.oi o.i。 2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶、30 35%雙氧水、催化劑的用量比例按質(zhì) 量計為2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶30 35%雙氧水催化劑=1 : 0.9 1.9 : 0.01 0.5。 以2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶、30 35%雙氧水為原料，在催化劑存在的 條件下反應(yīng)，以反應(yīng)溫度為55-60°C，反應(yīng)時間為7h，保溫2h，反應(yīng)結(jié)束后，加入石油 醚，分出有機層；在分出有機層后的溶液中除水，得到的有機層進行降溫冷卻、結(jié)晶， 過濾得2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基。所述本發(fā)明用30 35%雙氧水為 氧化劑合成2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基，采用一種新型復(fù)合催化劑，簡 化了分離提純過程，反應(yīng)時間短，產(chǎn)品收率高，使產(chǎn)品的收率達到96%以上，得到產(chǎn)品 純度較高，能耗少，環(huán)境污染小，成本低，是實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明
具體實施例方式
實施例1 : 在裝有溫度計及回流冷凝管的四口燒瓶中，加入2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌 啶15.7g(0.1mol)和一定量的水溶劑、復(fù)合催化劑0.3g，于電熱套中開始加熱并開動電磁 攪拌，其中復(fù)合催化劑是鎢酸鈉、氧化促進劑、乙二胺四乙酸二鈉的混合物，且三者的
質(zhì)量比例為鎢酸鈉氧化促進劑乙二胺四乙酸二鈉=i : o.i i.o : o.oi o.i。
將電熱套調(diào)至指定的加熱溫度開始計時，在7h內(nèi)滴加35%的雙氧水19.4g(0.2mo1)， 在55-6(TC下保溫2h，停止反應(yīng)并冷卻至35°C，加入12g沸程為90-120°C的石油醚， 攪拌20min，靜止20min，將下層的水溶液放凈，然后進行回流分水，分水結(jié)束后降 溫、結(jié)晶、過濾，即得桔紅色的2， 2， 6， 6-四甲基哌啶氮氧自由基產(chǎn)品，產(chǎn)品收率為 96.36%。 實施例2: 在裝有溫度計及回流冷凝管的四口燒瓶中，加入2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌 啶15.7g(0.1mol)和一定量的水溶劑、復(fù)合催化劑0.35g，該催化劑的成分及各成分的比重 同實施例l，于電熱套中開始加熱并開動電磁攪拌，將電熱套調(diào)至指定的加熱溫度開始計 時，在7h內(nèi)滴加35%的雙氧水19.4g(0.2mo1)，在55-6(TC下保溫2h，停止反應(yīng)并冷卻至 35°C，加入12g沸程為90-120。C的石油醚，攪拌20min，靜止20min，將下層的水溶液放 凈，然后進行回流分水，分水結(jié)束后降溫、結(jié)晶、過濾，即得桔紅色的2， 2， 6， 6-四甲 基哌啶氮氧自由基產(chǎn)品，產(chǎn)品收率為97.12%。
實施例3: 在裝有溫度計及回流冷凝管的四口燒瓶中，加入2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌 啶15.7g(0.1mol)和一定量的水溶劑、復(fù)合催化劑0.3g，該催化劑的成分及各成分的比重 同實施例l，于電熱套中開始加熱并開動電磁攪拌，將電熱套調(diào)至指定的加熱溫度開始計 時，在7h內(nèi)滴加35X的雙氧水24.28g(0.25mo1)，在55-6(TC下保溫2h，停止反應(yīng)并冷卻至35。C，加入12g沸程為90-120。C的石油醚，攪拌20min，靜止20min，將下層的水溶液 放凈，然后進行回流分水，分水結(jié)束后降溫、結(jié)晶、過濾，即得桔紅色的2， 2， 6， 6-四 甲基哌啶氮氧自由基產(chǎn)品，產(chǎn)品收率為96.94%。
實施例4 : 在裝有溫度計及回流冷凝管的四口燒瓶中，加入2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌 啶15.7g(0.1mol)和一定量的水溶劑、復(fù)合催化劑0.3g，該催化劑的成分及各成分的比重 同實施例l，于電熱套中開始加熱并開動電磁攪拌，將電熱套調(diào)至指定的加熱溫度開始計 時，在7h內(nèi)滴加35%的雙氧水17.48g(0.18mo1)，在55-6(TC下保溫2h，停止反應(yīng)并冷卻 至35。C，加入12g沸程為90-120。C的石油醚，攪拌20min，靜止20min，將下層的水溶液 放凈，然后進行回流分水，分水結(jié)束后降溫、結(jié)晶、過濾，即得桔紅色的2， 2， 6， 6-四 甲基哌啶氮氧自由基產(chǎn)品，產(chǎn)品收率為96.56%。
實施例5 : 在裝有溫度計及回流冷凝管的四口燒瓶中，加入2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌 啶15.7g(0.1mol)和一定量的水溶劑、復(fù)合催化劑0.3g，該催化劑的成分及各成分的比重 同實施例l，于電熱套中開始加熱并開動電磁攪拌，將電熱套調(diào)至指定的加熱溫度開始計 時，在7h內(nèi)滴加35X的雙氧水29.14g(0.3mo1)，在55-6(TC下保溫2h，停止反應(yīng)并冷卻至 35°C，加入12g沸程為90-12(TC的石油醚，攪拌20min，靜止20min，將下層的水溶液放 凈，然后進行回流分水，分水結(jié)束后降溫、結(jié)晶、過濾，即得桔紅色的2， 2， 6， 6-四甲 基哌啶氮氧自由基產(chǎn)品，產(chǎn)品收率為97.37%。
權(quán)利要求
一種高效阻聚劑2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基，其特征是是以2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶、30～35％雙氧水為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基，所述催化劑是鎢酸鈉、氧化促進劑、乙二胺四乙酸二鈉的混合物，且三者的質(zhì)量比例為鎢酸鈉∶氧化促進劑∶乙二胺四乙酸二鈉＝1∶0.1～1.0∶0.01～0.1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基， 其特征是2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶、30 35%雙氧水、催化劑的用量比例按 質(zhì)量計為2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶30 35%雙氧水催化劑=1 : 0.9 1.9 : 0.01 0.5。
3. —種高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基的生產(chǎn)方法，其特征 是以2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶、30 35%雙氧水為原料，在催化劑存在的條 件下反應(yīng)，所述催化劑是鎢酸鈉、氧化促進劑、乙二胺四乙酸二鈉的混合物，反應(yīng)結(jié)束 后，加入石油醚，分出有機層，在分出有機層后的溶液中除水，得到的有機層進行降溫 冷卻、結(jié)晶，過濾得2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基的 生產(chǎn)方法，其特征是所述2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶30 35%雙氧水催化劑=i : 0.9 1.9 : o.oi 0.5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基的生產(chǎn)方法，其特征是所述鎢酸鈉氧化促進劑乙二胺四乙酸二鈉=i : o.i i.o : o.oi o.i。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧 自由基的生產(chǎn)方法，其特征是所述反應(yīng)的溫度為55-60°C，反應(yīng)時間為7h，保溫2h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效阻聚劑2， 2， 6， 6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基的 生產(chǎn)方法，其特征是反應(yīng)結(jié)束后，加入12g沸程為90-12(TC的石油醚，攪拌20min，靜 止20min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效阻聚劑2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基及其生產(chǎn)方法，是以2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶、35％雙氧水為原料，在催化劑存在的條件下反應(yīng)制得2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基；所述催化劑是鎢酸鈉、氧化促進劑、乙二胺四乙酸二鈉的混合物，且三者的質(zhì)量比例為鎢酸鈉∶氧化促進劑∶乙二胺四乙酸二鈉＝1∶0.1～1.0∶0.01～0.1。本發(fā)明用35％雙氧水為氧化劑合成2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶氮氧自由基，采用一種新型復(fù)合催化劑，簡化了分離提純過程，反應(yīng)時間短，產(chǎn)品收率高，使產(chǎn)品的收率達到96％以上，得到產(chǎn)品純度較高，能耗少，環(huán)境污染小，成本低，是實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。
文檔編號C07D211/94GK101691352SQ20091003623
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者夏明 , 姚淑玉, 孫冬兵, 杜承賢, 王樹清, 祁云 申請人:南通惠康國際企業(yè)有限公司