光稳定剂（4-正丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶）的制备方法.pdf

1、(10)授权公告号 CN 102001991 B (45)授权公告日 2012.06.27 CN 102001991 B *CN102001991B* (21)申请号 201010541970.4 (22)申请日 2010.11.12 C07D 211/46(2006.01) (73)专利权人 南通惠康国际企业有限公司 地址 226009 江苏省南通市经济技术开发区 明兴路 9 号 (72)发明人 孙冬兵 王树清 夏明 陈智萍 王歆然 缪小勇 (74)专利代理机构 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人 顾伯兴 US 5270470 A,1993.12.14, 第 2 栏第 23 行 -

2、 第 4 栏第 41 行 . 周俭等 . “高效载体 Ziegler-Natta 催化剂用 于丙烯与受阻哌啶烯类单体的共聚合研究” .石 油化工 .1998, 第 27 卷 324-329. (54) 发明名称 光稳定剂 （4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌 啶） 的制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种光稳定剂 （4- 正丁氧 基-2,2,6,6-四甲基哌啶） 的制备方法， 是以4-羟 基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂和碱为主要 原料， 在碱性溶液中和催化剂存在的条件下反应 制得 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶。本发 明合成 4- 正丁氧基 -2,

3、2,6,6- 四甲基哌啶， 简化 了分离提纯过程， 反应时间短， 产品收率高， 使产 品的收率达到 85% 以上， 得到产品纯度较高， 能耗 少， 环境污染小， 成本低， 是实现工业化生产的较 理想的工艺。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 刘庆 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 1/1 页 2 1.一种光稳定剂 （4-正丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶） 的制备方法， 其特征是 ： 以4-羟 基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂和碱为主要原料， 在催化剂存在的条件下进行缩

4、合反 应， 所述缩合反应的温度为 105-115， 所述缩合反应的时间为 8-16h， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 即得无色透明液体 4- 正丁氧 基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶产品， 所选 4- 羟基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂、 碱、 催化剂 的用量比例按质量计为 ： 1:1.2-2.8: 0.45-1.25:0.025-0.1。 2. 根据权利要求 1 所述光稳定剂 （4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶） 的制备方法， 其特征是 ： 所述醚化试剂为溴代正丁烷或氯代正丁烷。 3. 根据权利要求 2 所述光稳定剂

5、（4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶） 的制备方法， 其特征是 ： 所述碱为氢化钠、 氢氧化钠或氢氧化钾。 4. 根据权利要求 3 所述光稳定剂 （4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶） 的制备方法， 其特征是 ： 所述催化剂是选自四丙基溴化铵或四异丙基溴化铵或四丁基溴化铵或十六烷基 三甲基溴化铵或十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵或十八烷基二甲基 苄基氯化铵。 权 利 要 求 书 CN 102001991 B 2 1/3 页 3 光稳定剂 （4-正丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶） 的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种光稳定剂 （4- 正丁氧基

6、-2,2,6,6- 四甲基哌啶） 的制备方法。 背景技术 0002 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶为低分子量高效低毒的受阻胺型光 稳定剂， 可延长各式塑胶及涂料在户外照射的使用时间。在使用、 加工过程中， 不会与高分子产生气味， 也不会影响材质原有的色彩。高温加工时产品不易挥 发。与大多数工业溶剂相溶性良好， 具有优越的高分子相溶性， 适用于聚丙烯、 聚乙烯塑料和纤维制品， 有显著的抗光氧化老化 （防晒）功效。化学名称为 4- 正 丁 氧 基 -2,2,6,6- 四 甲 基 哌 啶 的 分 子 式 ： C13H27NO， 分 子 量 ： 213.3， 分 子 结 构 式 ： ，

7、 理化性质 ： 外观为无色液体， 沸点 ： 135/3.3kPa。 根据4-正丁氧 基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶的结构， 确定了 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶的合成路线。 4-正丁氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶合成方法包括水溶液合成和有机溶剂法。 水溶液合成以 水作溶剂， 无毒易得 ； 醚化试剂为溴代正丁烷， 它遇水水解， 副反应严重， 反应需要大大过量 的醚化试剂。有机溶剂法以能溶解 2,2,6,6- 四甲基 -4- 羟基哌啶的 DMF、 DMSO、 DMA 等强极 性非质子溶剂为反应介质， 可以减少醚化试剂的水解。无论是水溶液法， 还是有机溶剂法， 都存在各自的优

8、缺点。通过一系列的研究工作， 将二者的优点结合， 规避缺陷， 以 NaOH 为活 化碱剂， 在水溶液中以溴代正丁烷为醚化试剂， 制备了 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶 产品。 发明内容 0003 本发明的目的是为了克服以上的不足， 提供一种产品收率高、 能耗少、 环境污染 小、 成本低的光稳定剂 （4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶） 的制备方法。 0004 本发明是通过以下技术方案来实现 ： 一种光稳定剂 （4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲 基哌啶） 的制备方法， 是以 4- 羟基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂和碱为主要原料， 在催 化剂存在

9、的条件下进行缩合反应， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原 料， 再进行减压蒸馏， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶产品。 0005 本发明的进一步改进在于 ： 醚化试剂为溴代正丁烷或氯代正丁烷， 优选溴代正丁 烷。 0006 本发明的进一步改进在于 ： 碱为氢化钠、 氢氧化钠或氢氧化钾， 优选氢氧化钠。 0007 本发明的进一步改进在于 ： 催化剂是选自四丙基溴化铵或四异丙基溴化铵、 四丁 说 明 书 CN 102001991 B 3 2/3 页 4 基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化 铵或十八烷基二甲

10、基苄基氯化铵， 优选十二烷基二甲基苄基氯化铵或四丙基溴化铵或四异 丙基溴化铵或四丁基溴化铵。 0008 本发明的进一步改进在于 ： 4- 羟基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂、 碱、 催化剂 的用量比例按质量计为 ： 1:1.2-2.8: 0.45-1.25:0.025-0.1。 0009 本发明的进一步改进在于 ： 缩合反应的温度为 105-115， 缩合反应的时间为 8-16h。 0010 本发明合成 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶， 简化了分离提纯过程， 反应时间 适中， 产品收率高， 使产品的收率达到 85% 以上， 得到产品纯度较高， 能耗少， 环境污染小

11、， 成本低， 是实现工业化生产的较理想的工艺。 0011 具体实施方式 ： 0012 为了加深对本发明的理解， 下面将结合实施例对本发明作进一步详述， 以下实施 例仅用于解释本发明， 并不构成对本发明保护范围的限定。 0013 光 稳 定 剂 （4- 正 丁 氧 基 -2,2,6,6- 四 甲 基 哌 啶）的 制 备 方 法， 是 以 4- 羟 基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂和碱为主要原料， 醚化试剂为溴代正丁烷或氯代正丁 烷， 优选溴代正丁烷， 碱为氢化钠、 氢氧化钠或氢氧化钾， 优选氢氧化钠， 在催化剂存在的条 件下进行缩合反应， 催化剂是选自四丙基溴化铵或四异丙基溴化铵或

12、四丁基溴化铵或十六 烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基氯化铵或十八烷基二 甲基苄基氯化铵， 优选十二烷基二甲基苄基氯化铵或四丙基溴化铵或四异丙基溴化铵或 四丁基溴化铵， 4- 羟基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶、 醚化试剂、 碱、 催化剂的用量比例按质量计 为 ： 1:1.2-2.8: 0.45-1.25:0.025-0.1， 缩合反应的温度为 105-115， 缩合反应的时间为 8-16h， 反应完成后经过水洗除盐， 之后将反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行 减压蒸馏， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶产品。 0014 实施

13、例 1 ： 0015 在装有电动搅拌器、 回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中， 依次加入 2,2,6,6- 四 甲基 -4- 羟基哌啶 17.1g， 溴代正丁烷 61.7g、 碱 20.8g、 催化剂 0.6g， 装上回流冷凝管、 温度 计， 开动搅拌器， 升温至 105时， 开始计时， 反应时间 12h( 用气相色谱监测反应 )。反应结 束后， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 收集馏 分， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶， 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基 哌啶收率达到 85.55%， 沸点为 134-136

14、 /3.3Pa。 0016 实施例 2 ： 0017 在装有电动搅拌器、 回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中， 依次加入 2,2,6,6- 四 甲基 -4- 羟基哌啶 17.1g， 溴代正丁烷 68.5g、 碱 20.8g、 催化剂 0.6g， 装上回流冷凝管、 温度 计， 开动搅拌器， 升温至 105时， 开始计时， 反应时间 12h( 用气相色谱监测反应 )。反应结 束后， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 收集馏 分， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶， 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基 哌啶收率达到 85.

15、87%， 沸点为 134-136 /3.3Pa。 0018 实施例 3 ： 0019 在装有电动搅拌器、 回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中， 依次加入 2,2,6,6- 四 说 明 书 CN 102001991 B 4 3/3 页 5 甲基 -4- 羟基哌啶 17.1g， 溴代正丁烷 75.4g、 碱 20.8g、 催化剂 0.6g， 装上回流冷凝管、 温度 计， 开动搅拌器， 升温至 105时， 开始计时， 反应时间 12h( 用气相色谱监测反应 )。反应结 束后， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 收集馏 分， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2

16、,2,6,6- 四甲基哌啶， 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基 哌啶收率达到 86.03%， 沸点为 134-136 /3.3Pa。 0020 实施例 4 ： 0021 在装有电动搅拌器、 回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中， 依次加入 2,2,6,6- 四 甲基 -4- 羟基哌啶 17.1g， 溴代正丁烷 61.7g、 碱 20.8g、 催化剂 0.7g， 装上回流冷凝管、 温度 计， 开动搅拌器， 升温至 105时， 开始计时， 反应时间 12h( 用气相色谱监测反应 )。反应结 束后， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 收集馏 分， 即得无

17、色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶， 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基 哌啶收率达到 86.07%， 沸点为 134-136 /3.3Pa。 0022 实施例 5 ： 0023 在装有电动搅拌器、 回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中， 依次加入 2,2,6,6- 四 甲基 -4- 羟基哌啶 17.1g， 溴代正丁烷 61.7g、 碱 20.8g、 催化剂 0.8g， 装上回流冷凝管、 温度 计， 开动搅拌器， 升温至 105时， 开始计时， 反应时间 12h( 用液相色谱监测反应 )。反应结 束后， 经过水洗除盐后， 反应液进行常压蒸馏回收未反应的原料， 再进行减压蒸馏， 收集馏 分， 即得无色透明液体 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基哌啶， 4- 正丁氧基 -2,2,6,6- 四甲基 哌啶收率达到 86.94%， 沸点为 134-136 /3.3Pa。 说 明 书 CN 102001991 B 5