2-甲基哌嗪合成催化剂的筛选与表征.pdfVIP

第26卷第1期 精细石油化工 2009年1月 SPECIALITYPETROCHEMICALS 2一甲基哌嗪合成催化剂的筛选与表征 于海军1 白国义2 陈立功3 李 阳3 (1．石家庄职业技术学院化工系，河北石家庄050081；2．河北大学化学与环境科学学院，河北保定071002； 3．天津大学化工学院，天津300072) 摘要：制备了一系列的铜基和镍基催化剂，用于以N_口一羟丙基乙二胺为原料的2一甲基哌嗪的连续化合成反 压为2．6 MPa的最佳反应条件下，N-fl一羟丙基乙二胺的转化率达99％以上，2一甲基哌嗪的选择性达95％以 上；而且在80h的寿命实验中，2一甲基哌嗪的收率保持在93％以上。采用XRD、XPS、TEM对催化剂进行了 表征，提出单质铜是催化剂的活性中心，且活性组分铬和铁的添加能够有效分散催化剂表面的铜，从而提高了 催化剂的活性和稳定性。 关键词：2一甲基哌嗪N-口一羟丙基乙二胺Cu-Cr-Fe／7-A1：O。催化剂 表征 中图分类号：TQ254文献标识码：A 2一甲基哌嗪是合成氟诺酮类抗生素洛美沙星 液，加入rAl。O。粉末，再加入合适的助剂(乙醇 的关键中间体，也可用于抗过敏和抗肿瘤药物的 等)，充分捏合成果冻状，挤条成形，放入烘箱内在 合成。关于2一甲基哌嗪的合成报道较多，根据反 应类型的不同，其合成方法大致可分为以下3 550℃煅烧3～6h，得到氧化型催化剂。在固定 种口~3]：1)由与其骨架相似的化合物还原或脱床反应器内于320℃用氢气还原3h即得所需的 羧；2)由1，2一丙二胺与乙二醇、胺基乙醇等进行还原型催化剂。 分子间缩合；3)N_口一羟丙基乙二胺类化合物分子I．3催化剂的表征 内环合。研究报道最多地是第3种合成路线，主 催化剂物相组成的测定(XRD)采用日本理 要包括常压法和高压加氢法。常压法的收率最高 学D／max2500型X射线衍射仪，CuK。辐射源， 可达80％以上，高压加氢法的收率则相对较低， Ni为催化剂，采用间歇工艺制 国PHI1600型X射线光电子能谱仪上进行，Mg 且主要以Raney 备，生产效率较低[2]。为了开发2一甲基哌嗪连续K。射线源，以污染碳的C1s电子结合能284．6 化合成新工艺，笔者在对N-卢一羟乙基乙二胺分子 eV校准荷电效应；催化剂的粒径(TEM)采用日 间醇的催化胺化合成哌嗪的反应研究的基础 上[4’5]，制备了一系列的铜基和镍基催化剂，并对测定。 催化剂进行了筛选和表征。 1．4原料的制备和催化剂的活性验证 1 实 验 N-口一羟丙基乙二胺是通过环氧丙烷和乙二胺 1．1主要试剂 之间的反应得到的，产物有两种异构体，以化合物 乙二胺，AR，天津市柏世化工有限公司；环氧 A为主要产物。但二者环合后都可以生成2一甲 丙烷，AR，天津天泰精细化学品公司；硝酸铜、硝 基哌嗪，经优化后该反应总收率可达85％以上， 酸铬、硝酸锌、硝酸钴、硝酸铁、硝酸镍，AR，天津 大学化工实验厂；7-A1。O。，天津化工研究院。 作者简介：于海军(1964一)，博士，高级工程师，主要从事药 1．2催化剂的制备 163．corn。 采用改进的溶胶一凝胶法制备。把适量的过 渡金属硝酸盐溶于一定量的去离子水中配成溶 基金(B2007000156)。 万方数据 精细石油化工 2009年1月 其主要反应式如下： O ／＼ CH3一CH——CH2+H2NCHzCH2NH2——} 5