双（1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基）癸二酸酯的合成

发布时间：2020-06-30 23:34

【摘要】：N-烷氧基受阻胺(NORs)是一类高效、耐酸并兼有阻燃作用的多功能光稳定剂,但目前工业化的品种很少,且化学结构和合成工艺十分复杂。因此,开发一些性能更好,结构和合成工艺简单的NORs应成为重要的研究课题。双(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯是一种化学结构和合成工艺较为简单的NORs,其结构中的长链使其具有良好的热稳定性和在材料中的良好分散性,适中的分子量使其具有一定的耐迁移性。但关于其合成工艺很不成熟,因此,开展其合成工艺研究具有意义。以4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基为原料,分别以正丁醛和异丁醛为烷基化试剂、CuCl为催化剂、30%的H_2O_2为氧化剂和甲苯为溶剂,通过O-烷基化反应合成了1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和1-异丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇。试验结果表明:1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的较佳工艺合成条件为n(ZJ-701):n(正丁醛):n(H_2O_2):n(CuCl)=1:3.56:2.80:0.045,O-烷基化反应温度为20℃,O-烷基化反应时间为12 h,粗产品的较好提纯方法是采用m(丙酮):m(水)=0.75:1的混合溶剂重结晶。在以上条件下,产品的质量分数为98.25%,分离产率为52.33%,熔点为60~62℃;1-异丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇较佳的合成条件为:n(ZJ-701):n(异丁醛):n(H_2O_2):n(CuCl)=1:4.64:2.12:0.045,反应温度为20℃,反应时间为12 h,粗产品通过m(丙酮):m(水)=0.75:1的混合溶剂重结晶。在以上条件下产品的质量分数为99.37%,分离后的产率为53.21%,熔点为99~100℃。以1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯为原料,LiOH为催化剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,正庚烷为溶剂,通过分水器携甲醇的酯交换工艺合成了5种双(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯。其较佳的合成条件为:n(LiOH):n(TBAB):n(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇):n(癸二酸二甲酯)=1.82:0.062:2.2:1。粗品的较好提纯方法是采用m(甲醇):m(水)=1:1的混合溶剂洗涤。在此条件下,双(1-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、双(1-乙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、双(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、双(1-异丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯和双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯的质量分数分别为92.62%、95.82%、95.88%、97.24%和99.11%,产率分别为79.31%、81.30%、84.29%、83.08%和85.15%。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ314.245
【图文】：

表面改性,金红石型,无机粉体,紫外线屏蔽

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正丁胺,结构式,聚烯烃材料,高温加工

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