脂肪胺合成哌嗪的几种方法

第29卷第1期2000年3月广西化工Guangx~ChemicalIndus~yVO1．29No．1MaI．200O脂肪胺合成哌嗪的几种方法。，⋯⋯n苏。；江苏常州摘要：介绍了由脂肪胺合成哌嗪的几种方珐。关键词；些胺壁璺窟堕堡中图分类号：TQ254．i5文献标识码：A文章编号：]003—0840(2000)0]+0029—02随着制药工业的发展，生产药物中间体目前已成为国际化工界的一大新兴产业，尤其是杂环药物中间体的生产，将成为21世纪最有前途的新兴产业之一。哌嗪作为杂环化合物的一个重要分支，可用于利福定、喹诺酮系列、驱虫药、精神病类药等。此外，哌嗪还可用于表面活性剂、聚合物、合成树脂、橡胶助剂、抗氧化剂、防腐剂等的合成。国内每年的需求在2500t左右，但目前仅能生产200t左右，且生产工艺落后，污染大，呈供不应求之势，大部分依糊进口。因此研究开发生产哌嗪大有可为，本文即综述了哌嗪的几种合成方法。HOCH2+NHs该方法通常是在250350℃、<1．01MPa的反应条件下，将单乙醇胺(I)和氨气(I)的混合物(I：I=1：1～10)连续通过含Ni、Fe和—AI2o3载体的催化剂或是含Cu、Mg、Ca、Co、Cr、Zn的一氢磷酸盐或二氢磷酸盐，进行反应。例如：反应温度控制在280℃，反应压力为0．7MPa，I：I=1：5．5，将I和Ⅱ的混合物通过含0．25Ni和0．25Fe的—AIO，载体催化剂进行反应，I的转化率为42．38，生成哌嗪的选择性为61．89。哌嗪又称对二氨己环、六氢吡嗪，是一种白色结晶环胺化合物，分子式cHmNz，结构式为，一、，熔点109．6℃，沸点148．5rc，有常见L，，的吸湿性和典型的胺臭味，易溶于水和甘油，微溶于乙醇，不溶于乙醚。哌嗪极易形成水合物，如六水哌嗪、六五哌嗪。1合成方法1．1由单乙醇胺(MEA)连续反应合成耀嗪／一＼、NH4-H2NCl-hCH2NI-I2、一／／随着石油工业的发展，可由乙烯合成环氧乙烷进而合成单乙醇胺，因此采用该方法原料相对来说较易得，反应条件也可接受，缺点是选择性不高。1．2以口一羟乙基乙二胺(HEEA)为原料台成耀嗪佣采用该方法合成哌嗪，因反应条件的不同，转化率、选择性、收率也有所不同，见表1。表1反应条件对转化率、选择性、收率影响·收稿日期≈1999一儿一01维普资讯http://www.cqvip.com广西化工第29卷在反应1中，Cu—cr—Fe氧化物口3的比例为9：10：1，通人氢气的压力为4．9MPa，催化剂可重复使用，但其活性略微降低。反应2中，CuO-Cr2Os—Mn02【3-的比例为44～46：43~44：4～5，在高压釜中通人氢气的压力为9．808MVa。反应3中通人氢气的压力为24．52MPa[4]。该方法的特点是副产物少，转化宰、选择性、收率均较高。相对比较而言，反应1时间短、温度适中，转化率、收宰高，更为可行，但原料成本高，反应压力高，设备要求高，投资大，回收周期较长。目前河南新乡巨晶化学公司就采用该法生产。1．3以二乙烯三胺(DETA)为原料台成哌嗪N(CH~CHzNH。+NHCH；+s—=zCH~HN2，——＼HNNH一．采用该路线合成哌嗪，可以使用不同的催化剂，而嘬嗪的收率变化不大。以NiH作催化剂口]，NHs(I)和二乙烯三胺(I)进行环化反应，I：I一3．5：1(mol比)，反应温度180℃，压力4．56MPa，反应时间2，7h，哌嗪的收率达85．2。以M—MgO作催化剂(nml比为1；1)，在高压釜中二乙烯三胺与NHs的混合物加热搅拌3h，反应温度为225_c，二乙烯三胺的转化率达97，哌嗪的收率为81，另有少量副产生成如7的氨乙基哌嗪。该路线所用的原料二乙烯三胺是工业合成乙二胺的系列产品，较易得到，反应条件也可实现，哌嗪的收牢较高，从理论上说，该路线具有明显的优越性，但原料成本较高，合成的哌嗪没有价格优势。1．4由乙二胺(EDA)为原料台成嘬嗪，———＼，一、明m+N／、N合成时所选用的催化剂不同，反应结果也不同。以KZSM一5沸石作催化剂啪，反应温度为340℃，在气相条件下经过3d以上的反应，乙二胺的转化率由90降为80，生成哌嗪和三乙烯二胺的选择性基本保持在95以上。若以H型沸石作催化剂E03，在330℃、3X103Pa的条件下，40的乙二胺溶液与催化剂接触发生反应，哌嗪的收率为36．95、选择性为57。或者以csZSM一5沸石作催化剂口]，在340℃的条件下，乙二胺水溶液与催化剂接触反应，乙二胺的转化宰为55，生成哌嗪的选择性为55采用该合成方法，原料较为易得，但合成过程中同时生成大量的三乙烯二胺，需要作进一步的分离。1．5由钉催化台成嗾嗪}删￡oH+卜『ccH：NH：些塑L、+Ho＼～／在Ru3(CO)12和Bu3P存在的