背景及概述

四甲基哌啶酮（亦稱2，2，6，6-四甲基哌啶酮，下同)作為受阻胺光穩(wěn)定劑的母體在受阻胺光穩(wěn)定劑的開發(fā)和生產(chǎn)中具有重要地位，以四甲基哌啶酮為基礎(chǔ)原料能生產(chǎn)出多種受阻胺光穩(wěn)定劑中間體和光穩(wěn)定劑，如四甲基哌啶醇、五甲基哌啶醇、光穩(wěn)定劑 770 等，這類光穩(wěn)定劑是目前為止性能良、發(fā)展最迅速的一類光穩(wěn)定劑。

制備

四甲基哌啶酮的合成主要采用丙酮和液氨縮合生成，此縮合反應(yīng)有多種副產(chǎn)物，其中有兩種未知副產(chǎn)物(行業(yè)內(nèi)俗稱 2 # 未知物和 3 # 未知物)含量較多，分別為 24. 67% 和 11. 67%。對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物可以通過優(yōu)化再利用，將其回收成為一般工業(yè)品。既可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，又可以做到環(huán)境污染“零排放”的目標(biāo)。對在四甲基哌啶酮生產(chǎn)的中間過程出現(xiàn)的副產(chǎn)物均進(jìn)行了簡單的加工和處理使其成為一般工業(yè)品。

圖1 四甲基哌啶酮的合成反應(yīng)式

方法

(1)實(shí)驗(yàn)開始先進(jìn)行氣密性檢查，將塔抽到絕壓 5 kPa，停真空泵，觀察壓強(qiáng)，直到壓強(qiáng)維持穩(wěn)定。

(2)在塔釜中加入四甲基哌啶酮粗品 250 g，常壓蒸餾出極少量的丙酮和一部分水。當(dāng)塔頂溫度達(dá)到 100℃后，將塔頂操作壓力調(diào)節(jié)至絕壓 20 ～ 30 kPa。再開始一段時(shí)間的全回流操作，然后打開回流比控制開關(guān)設(shè)置回流比開始收集產(chǎn)品。

(3)塔頂出現(xiàn) 2 # 時(shí)，將回流比 R 控制調(diào)至設(shè)計(jì)值。2 # 餾出后，觀察塔頂溫度變化，并逐步提高塔頂真空度，同時(shí)改變回流比，開始收集 2 # 前餾分到過渡段收集瓶(質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于95%的過渡段)，以備復(fù)蒸。

(4)當(dāng)塔頂餾出物中的四甲基哌啶酮濃度漸漸升高時(shí)，適當(dāng)提高操作的真空度，并在質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 97%時(shí)，開始收集該產(chǎn)品放入產(chǎn)品罐。四甲基哌啶酮產(chǎn)品合格前后的過渡段同樣單獨(dú)收集后，集中起來再復(fù)蒸。實(shí)驗(yàn)過程中每隔 0. 5 h 更換一次收集瓶，并對每個(gè)收集瓶所收集到的產(chǎn)品稱重和氣相色譜分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用氣質(zhì)聯(lián)用分析儀對收集到的 2 # 未知物進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析鑒定。氣相色譜分析儀分析四甲基哌啶酮產(chǎn)品的純度。

參考文獻(xiàn)

[1] Hirowatari Noriyuki，Kurano Yoshito，F(xiàn)uruya Yoshiro． Purification of 2，2，6，6-teraalkyl-4-piperidinone［P］． JP:2282362，1990－11－19．