哌嗪和N-烷基哌嗪的聯(lián)產(chǎn)研究.pdf

1、哌嗪和N-單烷基哌嗪是一類重要的醫(yī)藥中間體。其中最主要的合成方法是醇的催化胺化。本文首先對銅基催化劑進行改性，研究了高哌嗪和哌嗪的合成，開發(fā)了哌嗪及N-烷基哌嗪的聯(lián)產(chǎn)合成工藝。
　　1.本文首先針對在高哌嗪的合成易失活的銅基催化劑進行改性，改性后的Cu20Cr10La10/γ-Al2O3催化劑具有高活性，選擇性和穩(wěn)定性。然后將其應(yīng)用到哌嗪的合成。并以氨基醇N-β-羥乙基-1,2-乙二胺為原料，在Cu20Cr10La10/γ-Al2

2、O3催化劑的作用下，優(yōu)化了反應(yīng)參數(shù)，在反應(yīng)溫度170℃，氫壓3Mpa，原料的流速為0.30mL/min的條件下，以98.6％的收率得到哌嗪。然后將該催化劑應(yīng)用于高哌啶，哌啶和吡咯烷等含氮雜環(huán)的研究中，并取得了滿意的結(jié)果。并應(yīng)用XRD,XPS,NH3-TPD和H2-TPR對Cu20Cr10La10/γ-Al2O3催化劑進行表征，發(fā)現(xiàn)Cu0粒子是還原后的銅基催化劑的活性位點；助劑Cr和La可以提高Cu0的分散；La的加入可以有效地減少催化劑

3、的酸量和酸強度，從而有利于堿性的胺類化合物的脫附，抑制了焦化副產(chǎn)物的形成，提高了催化劑的壽命。
　　2.以哌嗪和N-異丙基哌嗪的聯(lián)產(chǎn)反應(yīng)為研究模型，確定了醇為烷基化試劑，考察了助劑La含量對催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著La含量的增加，催化劑的活性組分的粒徑減小，篩選出了Cu20Cr10La5/γ-Al2O3催化劑；并優(yōu)化了工藝條件，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度對聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)物的分布和收率起著主要的影響。最終，在反應(yīng)溫度180℃，氫壓3MPa，N-β-羥乙基

4、-1,2-乙二胺與異丙醇的摩爾比為1：4的條件下，原料N-β-羥乙基-1,2-乙二胺完全轉(zhuǎn)化，哌嗪的選擇性為76.0%，N-異丙基哌嗪的選擇性為15.8%。而且Cu20Cr10La5/γ-Al2O3催化劑在反應(yīng)時間100h內(nèi)有著良好的催化穩(wěn)定性。
　　3.在催化劑Cu20Cr10La5/γ-Al2O3的作用下，以乙醇，丙醇，丁醇，己醇，環(huán)己醇，苯甲醇，仲丁醇，3-戊醇，二異丙基甲醇和甲醇等作為烷基化試劑，發(fā)現(xiàn)除了二異丙基甲醇外，均