N-叔丁基哌嗪的合成

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N-甲基哌嗪的工业化制备及其应用

【专论综述】N-甲基哌嗪的工业化制备及其应用郭玉峰王鹏黄晟绍兴兴欣新材料股份有限公司浙江绍兴312369【摘要】本文描述了N-甲基哌嗪的背景及其在各个领域的应用，具体阐述了国内较为普遍的几种工业化合成路线，重点介绍了了N-甲基哌嗪的联产工艺及其精馏分离工艺。

【关键词】N-甲基哌嗪哌嗪应用合成中图分类号：TQ242 文献标识码：A1概述N-甲基哌嗪又名1-甲基哌嗪，CAS号109-01-3，分子式C5H12N2，分子量100.17，沸点138℃，熔点-6℃，常温下为无色液体，易溶于水，与乙醚、乙醇等有机溶剂也互溶，具有氨味。

分子结构如下：图1 N-甲基哌嗪的结构式作为一种重要的医药中间体，N-甲基哌嗪的合成技术曾被发达国家控制。

20世纪50年代，美国等西方国家开始研究哌嗪及其衍生物，开启了合成哌嗪的工业化道路。

中国对这一系列化合物的研究起步较晚，直到20世纪80年代末，国内各研究机构和高等院校才开始对哌嗪及其衍生物的合成进行大量的研究实验，并取得突破性进展，打破了国外垄断的局面。

90年代初，开始投入工业化生产，但综合产能偏低，需求基本还要依赖进口，因此相关下游产品的价格仍居高不下[1]。

目前，随着合成技术日臻成熟，国内生产N-甲基哌嗪的企业也越来越多，生产规模也不断扩大,主要生产厂家有绍兴兴欣新材料股份有限公司，中新化工股份有限公司，江西昌久生化有限公司，河南新乡巨晶化工有限公司，江都市新华化工有限公司等。

2 N-甲基哌嗪的应用由于氮环上的氢被甲基取代，N-甲基哌嗪的化学性质较之于哌嗪而言更为活泼。

随着社会的发展，它的优良性能被不断开发出来，被广泛地应用于制药与高分子化学等领域：在医药领域常被用于合成喹酮类消炎抗菌药物如氧氟沙星、左氧氟沙星等，抗精神病药如三氟拉嗪，催眠镇静药物如氯普唑仑，其无机酸盐能有效地消灭家畜家禽体内蠕虫，是一种重要的医药中间体；在表面活性剂领域，哌嗪环上的氨基与环氧乙烷、环氧丙烷加成合成的甲基哌嗪聚氧乙烯（丙烯）醚，具有优异的表面活性，常被用作乳化剂、分散剂、润湿剂。

哌嗪结构式范文

哌嗪结构式范文哌嗪（Pyrazine）是一种芳香化合物，化学式为C4H4N2、它是一种具有一对共轭双键和两个氮原子的六元环化合物。

哌嗪具有许多重要的应用，被广泛用于医药、农药和染料等领域。

哌嗪的结构式如下所示：NC====CN哌嗪可以通过多种合成方法制备。

其中一种常见的方法是将1,4-二氯丁烷与氨反应，生成的反应产物烷基化，并通过氧化、还原和氨解的步骤最终得到哌嗪。

哌嗪具有许多重要的医药应用。

例如，它是许多药物的核心结构，具有抗生素、抗癌和抗病毒的活性。

哌嗪类药物通常具有广谱的抗菌活性，并且对许多对其他抗生素产生抗药性的细菌有活性。

此外，哌嗪类药物还被用于治疗乙肝病毒和艾滋病病毒等病毒感染。

除了医药应用外，哌嗪还被广泛应用于农药领域。

哌嗪类农药具有广谱杀虫活性，可用于防治多种害虫，如蚜虫、螨虫和飞虱等。

此外，哌嗪还具有低毒性、环境稳定性和持久性的特点，使其成为一种重要的农药原料。

哌嗪还可以作为染料的中间体使用。

它能够与其他化合物反应，形成各种有机染料，如吡啶靛类染料和哌嗪啉类染料。

这些染料具有良好的染色性能和色彩稳定性，广泛用于纺织品和皮革工业。

除了上述应用外，哌嗪还可用作配位化学试剂和有机催化剂。

由于其氮原子的孤对电子，哌嗪可以与金属离子形成稳定的配合物，用于催化有机反应或作为催化剂的前体。

此外，在有机合成中，哌嗪也被用作一种氮源，参与到叔丁基不锈钢催化的氨化反应等。

总之，由于其独特的结构和多样的化学性质，哌嗪在医药、农药和染料等领域具有广泛的应用。

随着科学技术的不断进步，对哌嗪的研究和应用也将不断深入，为各个领域的发展做出更大的贡献。

一种合成N-叔丁氧羰基哌嗪的新方法[发明专利]

专利名称：一种合成N-叔丁氧羰基哌嗪的新方法专利类型：发明专利
发明人：战付旭,张启龙,郑庚修,庄志远,杨倩,刘庆东申请号：CN201510706046.X
申请日：20151027
公开号：CN105237496A
公开日：
20160113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种N-叔丁氧羰基哌嗪的合成方法，属于药物中间体合成领域。

该合成方法具体包括如下步骤：首先冰浴下向无水哌嗪的乙醇溶液中加浓盐酸，得哌嗪二盐酸盐；然后将哌嗪二盐酸盐与无水哌嗪混合，得哌嗪单盐酸盐；最后向哌嗪单盐酸盐加二碳酸二叔丁酯（BocO），得产品N-叔丁氧羰基哌嗪。

较之现有合成路线，本发明具有原料转化率高，生成杂质少，后处理简单等优点。

申请人：济南大学
地址：250022 山东省济南市南辛庄西路336号
国籍：CN
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N-叔丁氧羰基哌嗪制备工艺研究知识讲解

N-叔丁氧羰基哌嗪制备工艺研究摘要本文介绍了N-叔丁氧羰基哌嗪，它是属于哌嗪类单取代化合物。

此类药物与传统有机药物相比较具有高效的药理活性。

在有机合成中，作为活泼的医药中间体，可进一步合成许多类型的有机化合物。

具有很强的研究意义。

N-叔丁氧羰基哌嗪合成是由哌嗪出发，与冰醋酸发生成盐反应，无水乙醇作为溶剂，再加入二碳酸二叔丁酯通过酰化反应得到N-叔丁氧羰基哌嗪粗品。

在反应过程中需要严格控制pH值和温度，以此来减少副产物的生成。

后处理中，以乙酸乙酯为萃取剂，除去未反应的原料与其他杂质。

最后得到合格的N-叔丁氧羰基哌嗪产品。

经实验过程分析，实验数据验证。

得出N-叔丁氧羰基哌嗪的一些物化性质，可以看出此工艺具有一定的可行性，产品质量稳定，优于其它工艺路线。

有着广阔的市场效益和经济利润。

关键词：N-叔丁氧羰基哌嗪；哌嗪；二碳酸二叔丁酯；医药中间体；AbstractThis article describes the N-tert-butoxycarbonyl piperazine, it belongs to a single substituted piperazine compounds. These drugs compared with traditional organic drugs with high pharmacological activity. In organic synthesis, as the active pharmaceutical intermediates, further synthesis of many types of organic compounds. Research has a strong meaning.N-tert-butoxycarbonyl piperazine piperazine synthesized by starting with the acetic acid salt reaction occurs, anhydrous ethanol as solvent, then add the second di-tert-butyl carbonate obtained by acylation of N-tert-butoxycarbonyl piperazine crude. In the reaction process, the need for strict control of pH value and temperature, in order to reduce the by-product formation. After treatment with ethyl acetate as extracting agent to remove unreacted raw materials, isomers and by-products and other impurities. Finally, access to qualified N-Boc piperazine-based products.The experimental process analysis, experimental data. Obtained N-tert-butoxycarbonyl piperazine some of the physical and chemical properties, can be seen that this process is feasible, stable product quality, better than the other process routes. Has a broad market efficiency and economic profit.Key words: N-tert-butoxycarbonyl piperazine; piperazine; two-di-tert butyl carbonate; pharmaceutical intermediates;目录目录.............................................................................................................................................- 1 -第一章前言.. (1)1.1哌嗪单取代化合物用途及市场消费状况 (1)1.1.1用途 (1)1.1.2市场消费状况 (2)1.1.3市场前景 (3)1.2哌嗪单取代化合物的合成方法及现况 (4)1.2.1主要合成方法 (4)1.2.2 现状 (5)1.3N-叔丁氧羰基哌嗪工艺合成路线 (5)1.3.1哌嗪乙酸的合成 (6)1.3.2 N-叔丁氧羰基哌嗪的合成 (6)1.4本课题研究目的及意义 (6)1.5 N-叔丁氧羰基哌嗪选题依据 (7)1.5.1 N-叔丁氧羰基哌嗪简介 (7)1.5.2常见哌嗪类单取代化合物的工艺路线 (7)第二章实验部分 (9)2.1实验原理 (9)2.1.1哌嗪乙酸的合成 (9)2.1.2 N-叔丁氧羰基哌嗪的合成 (9)2.2实验仪器与试剂 (9)2.2.1实验仪器 (9)2.2.2实验试剂 (11)2.3实验步骤及现象 (11)2.3.1哌嗪乙酸的合成 (11)2.3.2 N-叔丁氧羰基哌嗪的合成 (12)2.3.3后处理 (13)2.4分析方法 (13)2.4.1纸层析法分析原理 (13)2.4.2熔点测定的原理 (14)第三章实验结果与讨论 (15)3.1实验结果 (15)3.1.1原料投料量： (15)3.1.2产品量： (15)3.2实验结果分析 (15)3.2.1反应时间对产率的影响 (15)3.2.2反应温度对产率的影响 (16)3.2.3其他有利于反应的条件 (16)3.3试剂的选择 (16)3.3.1溶剂的选择依据： (16)3.3.2冰醋酸 (16)第四章结论 (18)参考文献 (19)第一章前言HN N OON-叔丁氧羰基哌嗪N-叔丁氧羰基哌嗪属于哌嗪类单取代化合物。

新型哌嗪衍生物的合成

新型哌嗪衍生物的合成李文娟;安东;叶志文【摘要】根据活性基团拼接原理,以取代哌嘹为母体,分别与胍基和羟基相连,合成了4个新型的哌嗪衍生物——N-取代基-N'-胍乙基哌嗪·1/2硫酸盐和4-甲基-1-(2-羟乙基)哌嗪,其结构经1H NMR,13C N MR和ESI-MS表征.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】4页(P343-345,349)【关键词】哌嗪衍生物;胍基;连接链;合成【作者】李文娟;安东;叶志文【作者单位】南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】O626.4哌嗪及其衍生物是化工产业和医药产业之间承上启下的重要产品，广泛应用于医药、农药、染料、表面活性剂、橡胶硫化促进剂、抗氧剂、防腐剂等领域［1］。

胍通常以胍盐的形式稳定存在，如盐酸胍、硬脂酸胍等［2］。

文献［3］报道含羟基和胍基的化合物能够通过分子间的快速磷酯转移反应，协同催化裂解DNA，且活性较高，具有临床应用的潜在价值［3］。

根据活性基团拼接原理，本文以取代哌嗪(1a～1c)为原料，分别与N-(2-溴乙基)邻苯二甲酰亚胺(2)经取代反应制得N-{2-［4-(2-取代基)哌嗪-1-基］乙基}邻苯二甲酰亚胺(3a～3c);3a～3c分别与水合肼经还原反应制得N-胺乙基-N'-取代基哌嗪(4a～4c);4a～4c分别与O-甲基异硫脲硫酸盐反应合成了3个新型的哌嗪衍生物(5a～5c，Scheme 1);N-甲基哌嗪(1b)与氯乙醇经取代反应合成了一个新型的哌嗪衍生物——N-甲基-1-(2-羟乙基)哌嗪(6，Scheme 1)。

5和6的结构经1H NMR，13C NMR和ESI-MS表征。

1 实验部分1.1 仪器与试剂XT4-100X型显微熔点仪(温度未校正);Bruker 500 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Trace DSQ-GC/MS型气质联用仪。

哌嗪及其N-取代衍生物的合成与生产

2018年河北大学学报(自然科学版)2018第38卷第5期J o u r n a l o fH e b e iU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l.38N o.5 D O I:10.3969/j.i s s n.10001565.2018.05.005哌嗪及其N-取代衍生物的合成与生产白国义,董洁(河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002)摘要:重点介绍了哌嗪及其N-取代衍生物的合成路线和国内生产现状.哌嗪可采用N-β-羟乙基乙二胺㊁二乙烯三胺㊁乙二胺㊁乙醇胺等原料合成,其中以N-β-羟乙基乙二胺为原料的路线是目前哌嗪最高效的合成路线.哌嗪N-取代衍生物可以通过哌嗪和N-烷基化试剂反应或相应的伯胺与环氧乙烷㊁氨气等环合来合成.因哌嗪及其N-取代衍生物的应用范围广且用量大,进行该类化合物的合成与生产具有很好的发展前景.关键词:哌嗪;衍生物;N-β-羟乙基乙二胺中图分类号:O62文献标志码:A 文章编号:10001565(2018)05047208S y n t h e s i s a n dm a n u f a c t u r e o f p i p e r a z i n e a n d i t sN-s u b s t i t u t e dd e r i v a t i v e sB A I G u o y i,D O N GJ i e(C o l l e g e o fC h e m i s t r y a n dE n v i r o n m e n t a l S c i e n c e,H e b e iU n i v e r s i t y,B a o d i n g071002,C h i n a)A b s t r a c t:T h em a i n s y n t h e t i c r o u t e a n dd o m e s t i cm a n u f a c t u r e o f p i p e r a z i n e a n d i t sm a j o r N-s u b s t i t u-t e dd e r i v a t i v e sw e r e r e v i e w e d i n t h i s p a p e r.P i p e r a z i n e c a n b e s y n t h e s i z e d b y u s i n g N-β-h y d r o x y e t h y l e t h y l-e n e d i a m i n e,d i e t h y l e n e t r i a m i n e,e t h y l e n e d i a m i n e,e t h a n o l a m i n ea n do t h e rr a w m a t e r i a l s.A m o n g t h e m, t h e r o u t eu s i n g N-h y d r o x y e t h y l e t h y l e n e d i a m i n ea s t h e s t a r t i n g m a t e r i a l i sb e l i e v e da s t h em o s t e f f i c i e n t r o u t e f o r t h e s y n t h e s i so f p i p e r a z i n e.N-s u b s t i t u t e dd e r i v a t i v e so f p i p e r a z i n e c a nb e s y n t h e s i z e dv i a e i t h e r p i p e r a z i n e a n d N-a l k y l a g e n t s o r r e l a t e d p r i m a r y a m i n e s,e t h y l e n e o x i d e a n d a mm o n i a.S y n t h e s i s a n dm a n-u f a c t u r e o f p i p e r a z i n e a n d i t s N-s u b s t i t u t e dd e r i v a t i v e sh a v eb r o a d p r o s p e c t so f d e v e l o p m e n td u e t o t h e i r w i d e a p p l i c a t i o na r e a s a n dh u g e d e m a n d.K e y w o r d s:p i p e r a z i n e;d e r i v a t i v e s;N-β-h y d r o x y e t h y l e t h y l e n e d i a m i n e哌嗪及其衍生物是一类重要的化工原料和药物中间体,广泛应用于医药[1-7]㊁农药[8]㊁表面活性剂[9]㊁阻燃剂[10]㊁防腐剂[11,12]㊁橡胶硫化促进剂[12]㊁电厂脱硫[13,14]㊁二氧化碳捕集[15-17]等领域.其中,哌嗪及其衍生物在医药领域的应用最为广泛,主要用于喹喏酮类抗菌药的生产.例如:无水哌嗪是生产氟哌酸㊁利福平和吡哌酸等喹喏酮类抗菌药物的重要中间体,N-甲基哌嗪是合成抗菌类药物甲哌利福霉素,抗精神病药三氟拉嗪和氧氟沙星的重要中间体,N-乙基哌嗪主要用于生产兽药乙基环丙沙星,N-羟乙基哌嗪是合成精神病药氟奋乃静的重要中间体,2-甲基哌嗪是合成洛美沙星的重要中间体.近年来,哌嗪及其衍生物的应用领域收稿日期:20180226基金项目:国家自然科学基金资助项目(20376057)第一作者:白国义(1975 ),男,河北沧州人,河北大学教授,博士,主要从事催化加氢和绿色合成研究.E-m a i l:b a i g u o y i@h o t m a i l.c o m第5期白国义等:哌嗪及其N -取代衍生物的合成与生产不断拓展,用量逐年增大.基于哌嗪及其衍生物的广泛用途,欧美等发达国家自20世纪50年代就开始对哌嗪系列化合物的合成进行研究,开发出了一系列哌嗪及其衍生物的合成路线,并成功进行了工业化生产[18-24].中国在制药工业等领域使用的哌嗪及其衍生物早期全部依赖进口,因生产需求旺盛,自20世纪80年代国内相关研究机构开始哌嗪及其衍生物的合成研究.经过科研工作者和企业的共同努力,1998年国内第1条无水哌嗪生产线正式投产,并在此基础上逐步开发建立了哌嗪系列化合物的合成路线[25-38].根据哌嗪及其衍生物合成所采用的原料和反应历程不同,可以将其分为分子内环合㊁分子间环合和由吡嗪及其衍生物还原3种方法,其中前2种是其主要合成方法[28,39].本文将重点介绍哌嗪及其主要N -取代衍生物N -甲基哌嗪㊁N -乙基哌嗪㊁N -羟乙基哌嗪㊁三乙烯二胺等的合成路线(图1)和国内生产现状.1 哌嗪的合成哌嗪的合成根据原料不同主要分为分子内环合和分子间环合(图1),其中分子内环合的主要原料是N -β-羟乙基乙二胺和二乙烯三胺等,分子间环合的主要原料是乙二胺㊁乙醇胺和乙二醇等[28,39-40].图1 哌嗪及其主要N -取代衍生物的合成路线F i g .1 S y n t h e s i s r o u t e s o f p i p e r a z i n e a n d i t sm a jo r N -s u b s t i t u t e dd e r i v a t e s 1.1 分子内环合1.1.1 N -β-羟乙基乙二胺为原料以N -β-羟乙基乙二胺为原料,在适宜催化剂的作用下通过分子内环合反应合成哌嗪是最有效的合成方法之一.该路线中所使用的催化剂多为铜㊁铬㊁铁㊁锌㊁镍㊁镧等金属或其氧化物,其中以铜为主催化活性组分的催化剂效果最佳[28].原料N -β-羟乙基乙二胺一般由乙二胺和环氧乙烷反应制得.整个反应过程条件较温374474河北大学学报(自然科学版)第38卷和,副反应较少,催化剂成本低,哌嗪的收率较高;而且在合成过程中只脱去一分子的水,虽然不是原子经济性反应,但属于零排放的化工过程,符合绿色化学化工的理念.美国和日本科学家率先报道了该合成路线,但均采用的是间歇法工艺,合成效率偏低[23-24].天津大学陈立功教授课题组从1995年就开始进行哌嗪及其衍生物的合成研究,开发出了C u-C r-F e/γ-A l2O3等一系列高效铜基催化剂,以N-β-羟乙基乙二胺为原料分别采用间歇法和连续法建立了哌嗪的合成路线[27-36],并建成了年产1000t的无水哌嗪生产装置.其中固定床连续法工艺的生产效率高,产品选择性好,明显优于国外同类技术.此外,该路线还可以通过选择丙二胺㊁2-甲基丙二胺等原料替代乙二胺来合成2-甲基哌嗪㊁2,6-二甲基哌嗪等哌嗪C-烷基衍生物,具有很好的市场适用性[28,41-42].1.1.2以二乙烯三胺为原料前苏联科学家报道了以二乙烯三胺等链状多胺为原料通过分子内脱氨来制备哌嗪的合成路线[22,43].二乙烯三胺在含镍催化剂存在下可直接脱氨环合生成哌嗪,但该反应需要在高温高压条件下进行,哌嗪的收率最高只能达85%左右,生产成本较高,缺乏竞争力.1.2分子间环合1.2.1以乙二胺为原料以乙二胺为原料合成哌嗪并联产三乙烯二胺是合成哌嗪的一种重要方法.该方法可以根据市场需求,调节产物中哌嗪和三乙烯二胺的比例.该方法最早是德国专利报道的,他们采用P e n t a s i l-H型分子筛催化剂或以钾㊁钠等碱金属离子改性的分子筛为催化剂通过气相环合制备哌嗪和三乙烯二胺.当采用钾离子改性的H Z S M-5分子筛催化剂时,使用体积分数50%的乙二胺水溶液为原料,在340ħ下原料转化率为95%,哌嗪选择性可达90%以上[21].国内天津大学㊁南开大学㊁复旦大学的研究团队也进行了该方法的研究,通过优化催化剂和工艺,获得了更高的哌嗪收率.例如,中国科学院大连物理化学研究所刘金香与复旦大学合作开发了以乙二胺为原料在Z S M-5分子筛催化剂上脱氨制哌嗪的工艺,在最佳条件下,原料转化率为95%,哌嗪的选择性可达96%[26].此外,乙二胺还可以与乙二醇反应合成哌嗪[19].该方法的催化剂为负载在硅㊁铝的氧化物上的镍㊁铜㊁铬或其氧化物,反应需要在高温高压条件下进行,但产物哌嗪的收率仅为42%,未见工业化报道.1.2.2以乙醇胺为原料20世纪60年代,欧美等国的研究工作者就报道了以乙醇胺和液氨为原料合成哌嗪和乙二胺的路线[20].该路线是在高温㊁高压和催化剂存在的条件下将乙醇胺和液氨反应来合成乙二胺和哌嗪,一般采用含铜㊁钴㊁镍或其氧化物的催化剂.该路线一般以乙二胺为主要产物,哌嗪为主要副产物,并联产其他乙撑胺.因乙二胺的生产规模大,该路线成为国外合成哌嗪的主要路线之一.该路线的优点是原料廉价易得,缺点是哌嗪收率偏低,且反应混合物成分复杂,分离困难.浙江大学宋锡瑾[25]等也对该路线进行了研究,报道了以乙醇胺为原料在高温㊁高压条件下在固定床反应器中连续合成哌嗪的工艺.2哌嗪N-取代衍生物的合成哌嗪N-取代衍生物是指哌嗪环氮原子上的氢被取代所生成的一系列衍生物,包括N-甲基哌嗪㊁N-乙基哌嗪㊁N-羟乙基哌嗪㊁N,N -二羟乙基哌嗪㊁三乙烯二胺等.因为该类衍生物重要的用途,其合成一直是国内外研究的热点[28,32-34,44-51].2.1N-甲基哌嗪的合成N-甲基哌嗪是药物合成的重要中间体,用途广泛,用量很大,对其合成研究非常活跃.对于N-甲基哌嗪合成,根据所用原料结构可分为以哌嗪或链状胺为原料2种主要方法(图1)[28,44-46].其中,以哌嗪为原料合成N-甲基哌嗪的文献报道最多,该方法就是通过甲基化试剂在哌嗪的一个氮原子上引入甲基,所使用的甲574第5期白国义等:哌嗪及其N-取代衍生物的合成与生产基化试剂包括甲醛㊁甲醇㊁卤代甲烷等.另一种重要的方法是以甲胺为原料,通过甲胺与环氧乙烷反应得到N-甲基二乙醇胺,再在氨气存在下环合制备N-甲基哌嗪;还可以将甲胺与二乙醇胺㊁二-(2-氯乙基)胺等反应来合成N-甲基哌嗪.上述2种方法各有优势,其选择主要决定于原料的易得程度和价格.此外,天津大学吴志威等报道了一种在铜基催化剂作用下,以N-β-羟乙基乙二胺和甲醇为原料联产哌嗪和N-甲基哌嗪的固定床连续法新工艺,该方法中甲醇既作为溶剂又作为烷基化试剂[44-45].2.2N-乙基哌嗪的合成N-乙基哌嗪主要用于生产兽药乙基环丙沙星,还可以作为染料及植物保护剂.其合成方法与N-甲基哌嗪类似,也可以分别通过哌嗪与乙基化试剂反应㊁乙胺与环氧乙烷等为原料来合成(图1)[47-50].其中,以哌嗪与乙基化试剂的反应报道较多,所使用的乙基化试剂包括乙醇㊁乙醛㊁卤代乙烷等.其中,以哌嗪和乙醛或乙醇为原料,在一定的温度和氢气压力下,通过气固相催化法来合成N-乙基哌嗪的方法操作简便,原料易得,选择性高,是目前最先进的N-乙基哌嗪合成方法[49].2.3N-羟乙基哌嗪的合成N-羟乙基哌嗪是生产氟奋乃静㊁三乙烯二胺的关键中间体,其主要通过哌嗪和环氧乙烷反应来合成(图1).在该反应中,哌嗪与环氧乙烷的比例以及二者的接触时间是控制反应选择性的关键.当环氧乙烷的比例过高或反应时间过长时,非常容易生成N,N -二羟乙基哌嗪或其他复杂的衍生物.N,N -二羟乙基哌嗪可以用于脱硫和脱碳,也可以和N-羟乙基哌嗪一样用于三乙烯二胺的合成.但当其用于三乙烯二胺合成时,原子利用率低,副产较多,生产成本偏高.2.4三乙烯二胺的合成三乙烯二胺是聚氨酯工业中使用量大,用途最广的发泡催化剂.它是哌嗪分子2个氮上各有1个氢被亚乙基取代的产物,也是一种N-烷基哌嗪,其合成主要有2种方法:一种是以N-羟乙基哌嗪为原料,在磷酸氢锶等固体酸催化剂的作用下,通过分子内环合反应来制备[28,33-34];另一种是以乙二胺为原料,在改性的Z S M-5分子筛等催化剂的作用下联产三乙烯二胺和哌嗪(图1)[21,26].这2种方法各有优势:以N-羟乙基哌嗪为原料的路线,所得三乙烯二胺的选择性高,产品纯度好;而以乙二胺为原料的路线可以根据市场的需求,通过调整催化剂和反应条件,来调控产物中三乙烯二胺和哌嗪的比例.值得指出的是,以N-β-羟乙基乙二胺为原料合成哌嗪的副产物中含有较多N-羟乙基哌嗪㊁N-β-羟乙基乙二胺和N,N -二羟乙基哌嗪,天津大学陈立功教授课题组通过研究建立了一种以哌嗪副产物为原料生产三乙烯二胺的新工艺,把需要焚烧处理的副产物通过三步法工艺转化成具有高附加值的三乙烯二胺产品,变废为宝,同时减少了对环境的污染,为企业带来了显著的经济效益和社会效益[51].3哌嗪及其N-取代衍生物的国内生产现状基于哌嗪及其衍生物的广泛用途,国外早在20世纪50年代就开始对其合成工艺进行了开发和产业化,目前国外的主要生产厂家包括德国巴斯夫㊁德国赢创㊁美国联合碳化物公司等著名跨国化工企业.国内对哌嗪及其衍生物的研究虽然起步较晚,但发展很快,到1998年就建成了第1条年产1000t的无水哌嗪生产线,并在此基础上逐步建立了哌嗪系列化合物的工业化路线.经过20年的发展,中国无水哌嗪及其主要衍生物的产量已位居世界前列,产品质量已达到或超过进口产品,能够满足国内下游产品生产的需求.无水哌嗪及其主要N-取代衍生物的国内生产情况如表1所示[52].从表中1可以看出,中国无水哌嗪及其N-取代衍生物主要生产厂家有绍兴兴欣化工有限公司㊁新乡市巨晶化工有限责任公司㊁扬子石化-巴斯夫有限责任公司㊁石家庄合汇化工有限公司㊁浙江中欣化工股份有限公司㊁山东国邦药业股份有限公司等企业.其中,绍兴兴欣化工有限公司和新乡市巨晶化工有限责任公司是目前国内最主要的2家无水哌嗪及其N-取代衍生物的生产和供应商,所采用的技术先进,产品种类多,市场占有率高.674河北大学学报(自然科学版)第38卷表1无水哌嗪及其主要N-取代衍生物的国内生产情况T a b.1D o m e s t i cm a n u f a c t u r e o f a n h y d r o u s p i p e r a z i n e a n d i t sm a j o r N-s u b s t i t u t e dd e r i v a t i v e s产品主要生产厂家年生产能力/t生产工艺无水哌嗪绍兴兴欣化工有限公司3000N-β-羟乙基乙二胺分子内环合新乡市巨晶化工有限责任公司2000N-β-羟乙基乙二胺分子内环合扬子石化-巴斯夫有限责任公司1000乙醇胺分子间环合山东联盟化工集团有限公司500乙醇胺分子间环合N-甲基哌嗪绍兴兴欣化工有限公司1800哌嗪与甲醛或甲醇扬子石化-巴斯夫有限责任公司500哌嗪与甲醛或甲醇浙江中欣化工股份有限公司500哌嗪与甲醛或甲醇山东国邦药业股份有限公司400哌嗪与甲醛或甲醇N-乙基哌嗪绍兴兴欣化工有限公司700哌嗪与乙醛或乙醇山东国邦药业股份有限公司500哌嗪与乙醛或乙醇扬子石化-巴斯夫有限责任公司200哌嗪与乙醛或乙醇N-羟乙基哌嗪绍兴兴欣化工有限公司3000哌嗪与环氧乙烷反应新乡市巨晶化工有限责任公司2000哌嗪与环氧乙烷反应三乙烯二胺石家庄合汇化工有限公司2500乙二胺分子间环合绍兴兴欣化工有限公司2000N-羟乙基哌嗪分子内环合新乡市巨晶化工有限责任公司1000N-羟乙基哌嗪分子内环合4结论与展望综上所述,哌嗪及其N-取代衍生物由于在医药㊁农药㊁表面活性剂㊁染料㊁脱硫等领域的广泛用途,具有很好的发展前景.该类化合物的合成可以分为分子内环合和分子间环合2种主要方法,前者的选择性更高,后者的成本更具优势.对于大吨位的哌嗪及其N-取代衍生物的合成,连续法的效率要高于间歇法,但工艺开发的难度更大.该类化合物合成与生产的关键是高效催化剂的开发和对工艺条件的精确调控,企业要与高校加强这方面的合作研究,进一步提高原料的利用率和产品的纯度,把中国从哌嗪及其N-取代衍生物的生产大国变成生产强国.特别需要指出的是,企业要严格控制生产过程中三废问题,尽可能采用绿色无污染的原子经济性反应.同时,企业要关注和拓展哌嗪及其衍生物的新应用领域,重点开发高附加值的产品,从而获得更多的利润和更好的发展空间.参考文献:[1]江镇海.21世纪医药中间体重点发展品种[J].上海化工,2015,40(11):27-31.D O I:10.3969/j.i s s n.1004-017X.2015.11.008.J I A N GZ H.T h e k e y t a r g e tm e d i c i n e i n t e r m e d i a t e s i n t h e21t h c e n t u 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n-甲基高哌嗪合成工艺

n-甲基高哌嗪合成工艺
n-甲基高哌嗪是一种常用的药物中间体，广泛应用于医药领域。

本文将介绍n-甲基高哌嗪的合成工艺。

n-甲基高哌嗪的合成主要包括以下几个步骤：取得原料、反应、分离和纯化。

取得原料。

n-甲基高哌嗪的合成原料主要包括高哌嗪、甲醇和一定的催化剂。

高哌嗪是一种常见的化学品，可通过市场购买得到。

甲醇是一种广泛应用的有机溶剂，也可以在市场上购买得到。

催化剂可以选择碱性或酸性催化剂，具体根据反应条件来定。

进行反应。

n-甲基高哌嗪的合成反应一般在反应釜中进行。

将高哌嗪和甲醇按一定的比例加入反应釜中，并加入催化剂。

反应温度和反应时间是关键参数，需要根据具体情况进行调控。

在反应过程中，高哌嗪中的氢原子被甲醇中的羟基取代，形成n-甲基高哌嗪。

然后，进行分离。

反应结束后，需要将反应体系进行分离。

一般采用蒸馏法将产物从反应混合物中分离出来。

由于n-甲基高哌嗪的沸点较高，可以通过调控蒸馏温度和压力，将其分离纯化。

进行纯化。

分离出的n-甲基高哌嗪需要进行纯化处理，以提高其纯度。

可以采用结晶、溶剂萃取、再蒸馏等方法进行纯化。

通过这些方法，可以去除杂质，得到高纯度的n-甲基高哌嗪。

总的来说，n-甲基高哌嗪的合成工艺包括取得原料、反应、分离和纯化四个步骤。

通过合理调控反应条件和采用适当的分离和纯化方法，可以得到高质量的n-甲基高哌嗪。

这一工艺在医药领域具有广泛的应用前景，为药物的研发和生产提供了重要的技术支持。

叔丁氧羰基哌嗪合成

叔丁氧羰基哌嗪合成1.引言1.1 概述叔丁氧羰基哌嗪是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用前景。

它是通过哌嗪分子与叔丁氧羰基基团进行反应合成的，这种合成方法简便高效，具有较高的产率和纯度。

叔丁氧羰基哌嗪的合成方法主要包括两种，分别是方法一和方法二。

在方法一中，我们采用了XXX反应作为合成的关键步骤，该反应能够有效地将叔丁氧羰基基团引入到哌嗪分子中，从而得到目标产物。

而在方法二中，我们采用了XXX反应作为关键步骤，该反应具有高效、环境友好等优点，能够高产地得到叔丁氧羰基哌嗪。

叔丁氧羰基哌嗪具有广泛的应用领域。

首先，它在药物领域具有重要的地位。

研究表明，叔丁氧羰基哌嗪具有很好的生物活性，对某些疾病有着显著的治疗效果。

其次，叔丁氧羰基哌嗪还可以作为有机合成的中间体，参与到众多有机合成反应中，从而合成出更复杂的化合物。

此外，叔丁氧羰基哌嗪还可以应用于材料科学领域，可以作为一种功能性化合物，用于制备具有特殊性能的材料。

总之，叔丁氧羰基哌嗪的合成具有重要的应用价值。

本文将详细介绍叔丁氧羰基哌嗪的合成方法以及其应用领域，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。

同时，本文将对叔丁氧羰基哌嗪合成方法的改进和优化进行展望，进一步提高其产率和纯度，以满足更广泛的应用需求。

1.2 文章结构文章结构是指文章的整体组织和布局，它决定了文章的逻辑框架和段落安排。

本文的结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了叔丁氧羰基哌嗪合成的背景和意义，简要介绍了本文的结构和目的。

通过引言部分，读者可以初步了解到本文所讨论的问题和作者所要解决的核心内容。

正文部分是论述和分析的主要内容，包括了叔丁氧羰基哌嗪的合成方法和应用。

在合成方法部分，我们会详细介绍两种不同的合成方法，并对各自的优缺点进行比较和分析。

在应用部分，我们会列举叔丁氧羰基哌嗪在不同领域的应用案例，并探讨其应用的前景和发展方向。

结论部分对整篇文章进行总结和归纳，对于叔丁氧羰基哌嗪的合成方法和应用进行总结和评价，指出其中存在的问题和不足之处，并展望未来的研究方向和发展前景。

N-叔丁基哌嗪的合成

N-叔丁基哌嗪的合成
徐浩;韩国志;沙飞;徐建;姚成
【期刊名称】《化工时刊》
【年(卷),期】2007(21)12
【摘要】N-叔丁基哌嗪是一个重要的医药中间体.本文以叔丁胺和环氧乙烷为原料,经环合、氯化、加氢等反应,合成了N-叔丁基哌嗪,其结构经核磁和质谱确证,并用气谱测定了其含量.实验结果表明本合成路线原料易得、整个反应进程平稳、操作简单,收率较高,适合于工业化生产.
【总页数】2页(P29-30)
【作者】徐浩;韩国志;沙飞;徐建;姚成
【作者单位】南京工业大学理学院,江苏,南京,210009;南京工业大学理学院,江苏,南京,210009;南京工业大学理学院,江苏,南京,210009;南京工业大学理学院,江苏,南京,210009;南京工业大学理学院,江苏,南京,210009
【正文语种】中文
【中图分类】TQ2
【相关文献】
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3.5,17——二(N-叔丁基-N-羟胺基)-11,23-二溴-25,26,27,28-四甲氧基杯[4]芳烃
的合成、晶体结构及其氧化物的ESR研究 [J], 王琪;王如骥;李勇;吴国是
4.N-叔丁基-N-取代苯甲酰肼的合成研究 [J], 毛春晖
5.N-(N-叔丁基芳酰氨基)邻苯二甲酰亚胺的合成及其杀虫活性 [J], 侯仲轲;任叶果;张立杰;欧晓明;王永江;黄明智
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氨基甲酸叔丁酯的合成

氨基甲酸叔丁酯的合成
氨基甲酸叔丁酯，也称为N-叔丁氧羰基氨基甲酸酯，是一种重要的有机化合物，在化学、制药和生物技术等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍氨基甲酸叔丁酯的合成方法。

一、原料与设备
合成氨基甲酸叔丁酯的主要原料包括碳酸氢铵、叔丁醇和二环己基碳二亚胺（DCC）。

此外，还需要一些基本的实验室设备，如磁力搅拌器、回流冷凝管、干燥器等。

二、合成步骤
1. 在干燥的三颈瓶中加入适量的碳酸氢铵和叔丁醇，然后用磁力搅拌器进行混合。

2. 将混合物加热至回流状态，并保持回流约30分钟，以确保完全反应。

3. 反应结束后，通过过滤除去未反应的碳酸氢铵和生成的副产物。

4. 将滤液冷却至室温，然后加入适量的DCC，继续搅拌反应。

5. 反应完成后，通过减压蒸馏收集产物，即得到氨基甲酸叔丁酯。

三、注意事项
在合成过程中，需要注意以下几点：
1. 所有使用的仪器和试剂都必须是干燥的，以防止水分影响反应结果。

2. 反应过程中的温度控制非常重要，过高或过低的温度都可能导致反应失败。

3. 在使用DCC时，应注意其对皮肤和眼睛的刺激性，操作时应佩戴防护眼镜和手套。

四、总结
总的来说，氨基甲酸叔丁酯的合成需要一定的实验技巧和经验，但只要严格按照步骤操作，就能成功地制得高质量的产品。

希望本文能为从事相关研究的人员提供一些帮助。

叔丁基胺合成新工艺

叔丁基胺合成新工艺
叔丁基胺是一种常用的有机化学试剂，广泛应用于有机合成、医药、染料等领域。

传统的叔丁基胺合成方法主要是通过氨气和异丙醇反应得到，但这种方法存在着反应条件苛刻、产物纯度低、废气排放等问题。

近年来，随着绿色化学的发展，越来越多的研究者开始探索新的叔丁基胺合成方法，以实现更加环保、高效的合成过程。

近期，一项新的叔丁基胺合成工艺被提出，该工艺采用了一种新型的催化剂——氧化铝负载的钨酸盐。

该催化剂具有高催化活性、高选择性和良好的稳定性，能够在较温和的反应条件下催化异丙醇和氨气的反应，生成高纯度的叔丁基胺。

具体的反应过程如下：首先将氧化铝负载的钨酸盐催化剂加入到异丙醇中，然后将氨气通入反应体系中，反应温度控制在60-80℃，反应时间为2-4小时。

反应结束后，通过蒸馏和结晶等方法，可以得到高纯度的叔丁基胺。

相比传统的合成方法，这种新工艺具有以下优点：
1. 反应条件温和，不需要高温高压，能够大大降低反应过程中的能耗和废气排放。

2. 催化剂具有高催化活性和高选择性，能够有效提高产物的纯度和收率。

3. 反应过程简单，易于操作，能够实现工业化生产。

这种新型的叔丁基胺合成工艺具有很大的应用前景，能够为有机合成、医药、染料等领域提供高纯度、环保、高效的叔丁基胺合成方法。

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ＡｂｓｒｃＮ — ｔＢｔｌｉｅｉｅｉｎｉｏｔｎｎｅｍｅｉｔ．Ｉｓｓｎｈｓｚｄｂｈｏｄｎａｉｎｏｔａｔ～ｕｙｐｐｍｚｎｓａｍｐｒａｔｉｔｒｄａｅｔｗａｙｔｅｉｅｙｔｅｃｎｅｓｔｆｔ— Ｂｕｙｏｔ— ｌｍｉｅｗｉｔｙｅｅｏｉｅ，ｃｌｒａｉｎ，ｃｃｉａｉｎ，ｈｄｏｅａｉｎ．ＴｈａｇｔｐｏｕｔｗａｈｒｃｅｚｄｂＮＭＲｎａｎｔｅｈｌｎｘｄｈｈｏｎｔｏｉｙｌｚｔｏｙｒｇｎｔｏｅｔｒｅｒｄｃｓｃａａｔｒｅｙ１ｉＨａｄＭＳａｄｉｕｔｓａｓｅｔｄｂｎｔｐｒｙｗａｌｏｔｓｅｙＧＣ．Ｅｘｒｍｅｔｌｒｓｌｓｏｄｔｅｒｗｔｒｌｏｈｓｓｎｈｓｓｒｕｅｗａａｙｔｓｉｐｅｉｎａｅｕｔｈｗｅｈａｍａｅａｆｔｉｙｔｅｉｏｔｓｅｓｏｂｅｉ
成了Ｎ一叔丁基哌嗪，结构经核磁和质谱确证，用气谱测定了其含量。实验结果表明本合成路线原料易得、个其并整反应进程平稳、作简单，操收率较高，合于工业化生产。适
关键词叔丁胺合成叔丁基哌嗪
ｔＢＮＨ —ｕ２卜ＢＮ（ＨＣ２）ｕＣＨＯＨ２２
ｌ
ＤＦ一６２Ｚ００型真空干燥箱（海精宏实验设备有上
限公）Ｄ１０；Ｔ２０电子天平（国长青仪器仪表有限公中司）显微熔点仪（海精密科学仪器有限公司，；上ｘ一４型，温度计未校正）。所用化学试剂均为分析纯或化学纯。
Ｎ一叔丁基哌嗪是一个极性基团，可以增加药它
物分子的水溶性，此它的应用非常广泛［引。本文因～
以叔丁胺和环氧乙烷为原料，经环合、化、氢等氯加
１１仪器与材料．
反应，成了Ｎ一叔丁基哌嗪，合成路线如下：合其
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第２１卷第１２期２００７年１２月
化工ＢＴＩＵ
ＣｈｅｉａｌＩｄｕｔＴｉｅｍｃｎｓｗｍｓ
Ｖｏ１２１，．Ｎｏ．２１Ｄｅｃ．２．０７１２０
Ｎ一叔丁基哌嗪的合成
９１ｋ．ｇ
（２．５ｍ１叔丁胺和１０Ｌ，２ ℃左右向上述１４６ｏ）０水在０溶液慢慢通人１．ｇ２００ｏ）１０ｋ（５．０ｍ１的环氧乙烷，约４ｈ完，应温度有所上升，水浴使温度控制在通反稍
收稿日期：０７—１２００—３１
作者简介：浩（９ｌ，，士，师，要从事有机中间体的开发徐１７一）男博讲主
Ｅ—ｍｉｘｈｏ６６ｍｌｃｒａ：ｕａ６６＠ｇａ．ｏｌ１ｎ一Biblioteka ２９ — 维普资讯
２０．ｏ．１Ｎ．２０７Ｖ１，ｏ１２
工艺・试验｛ｅｈｏｇＴｃｎｌｙ＆Ｔｓｎ｝ｏｅｔｇｉ
２℃，０搅拌过夜。加热到５ ℃保温１，溶至干５ —２ｈ脱
徐浩韩国志沙飞徐建姚成
（京工业大学理学院，苏南京２００）南江１０９
摘要Ｎ一叔丁基哌嗪是一个重要的医药中间体。本文以叔丁胺和环氧乙烷为原料，经环合、氯化、氢等反应，加合
１２实验步骤．
２．１ＢＮ（ＨＣｃ２一ｕＣ２Ｈ２Ｄ
Ⅱ
ＰｈＣＨ２ＮＨ２
ｕ—
ｏ一
Ⅲ
ｕ —
ｏ卅Ｕ
Ⅳ
１２１Ｎ，．．Ｎ一二（２一羟乙基）丁胺的制备（叔Ｉ）
在一个
２０Ｌ的压力釜中加人０