本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡(jiǎn)便合成的方法。

背景技術(shù)：

受阻胺光穩(wěn)定劑可顯著改善聚烯烴的長效光熱穩(wěn)定性，同時(shí)也是一類有效的抗氧劑，因此它們作為光穩(wěn)定劑已廣泛應(yīng)用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯樹脂類、聚氨酯類等樹脂中，尤其它能應(yīng)用于醫(yī)用及食品包裝材料中。

N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺是受阻胺類光穩(wěn)定劑，是大分子光穩(wěn)定劑的關(guān)鍵中間體。歐洲專利(1989年,EP302020)、中國專利(2013年,CN101522813)及文獻(xiàn)(Catalysis Letter,2011,141(11),1703-1708.)報(bào)道了N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的制備方法。其方法都是采用鉑催化高壓加氫還原胺化方法，在金屬鉑或氧化鉑催化劑存在下，將2,2,6,6-四甲基哌啶酮和正丁胺的縮合產(chǎn)物在70-80℃，50bar壓力下催化加氫得到N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺,收率96％。該方法的缺點(diǎn)是要使用高壓釜和氫氣，高溫高壓下操作不便、不安全。同時(shí)要使用昂貴的鉑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)操作不便、催化工藝成本高的缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化現(xiàn)有技術(shù)存在的條件限制，提供一種N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡(jiǎn)便合成方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡(jiǎn)便合成方法，包括如下步驟：

1)在反應(yīng)瓶?jī)?nèi)，加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮，正丁胺和有機(jī)溶劑，攪拌溶解得混合溶液；

2)在步驟1)中混合液加入乙酸作為催化劑，攪拌混合均勻；

3)分批加入金屬氫化物至步驟2)中；

4)加入水，用有機(jī)溶劑萃?。环殖鲇袡C(jī)相，干燥，脫溶后減壓蒸餾，收集得到N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺。

作為優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、乙醇、甲醇、甲苯、二甲苯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡(jiǎn)便合成工藝，步驟1)中2,2,6,6-四甲基哌啶酮與正丁胺的摩爾比為1.0:1.0～1.5，步驟2)中乙酸的摩爾用量是2,2,6,6-四甲基哌啶酮的5％～20％，步驟3)中所述硼氫化鈉金屬氫化物摩爾用量與步驟1)中2,2,6,6-四甲基哌啶酮的摩爾比例是1.0:0.25～0.75。

作為優(yōu)選，步驟(2)中體系溫度為0℃～60℃，反應(yīng)時(shí)間5～12h。

作為優(yōu)選，步驟(3)所述的反應(yīng)控制體系溫度在0℃～60℃溫度，反應(yīng)時(shí)間5～12h。

作為優(yōu)選，步驟(3)所述的金屬氫化物為硼氫化鈉、硼氫化鉀或硼氫化鋰，優(yōu)選為硼氫化鈉。

本發(fā)明的化學(xué)還原劑還原胺化方法制備N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的新工藝，采用乙酸為催化劑，硼氫化鈉為還原劑在一定溫度下還原胺化的方法,收率95.2％，避免使用高壓釜和氫氣，反應(yīng)條件溫和，經(jīng)濟(jì)便宜，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作安全，容易實(shí)施。

本發(fā)明方法可以通過以下反應(yīng)方程式說明：

與現(xiàn)有方法相比本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明所有反應(yīng)條件溫和，無高壓高溫等苛刻反應(yīng)條件，無劇毒物質(zhì)產(chǎn)生。

(2)本發(fā)明選用的硼氫化鈉和催化劑乙酸價(jià)格低廉，催化效率高，收率與現(xiàn)有方法相當(dāng)。

附圖說明

圖1是產(chǎn)物N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的¹H-NMR圖(300MHz,CDCl₃)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL甲醇溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺24.1g(0.33mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，25℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h，旋蒸掉溶劑甲醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體60.4g，收率為95.2％。

實(shí)施例2

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL無水乙醇溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，0℃攪拌反應(yīng)5h，然后分批加入硼氫化鉀4.05g(0.075mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h，旋蒸掉溶劑甲醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體47.2g，收率為74.2％。

實(shí)施例3

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL二氯乙烷溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，40℃攪拌反應(yīng)8h，然后分批加入硼氫化鉀8.6g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h。加入400mL水，分出二氯乙烷層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體55.8g，收率為87.5％。

實(shí)施例4

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL無水乙醇溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.015mol)，60℃攪拌反應(yīng)8h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體51.2g，收率為80.5％。

實(shí)施例5

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL無水乙醇溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，25℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鋰3.5g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)5h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體57.0g，收率為89.4％。

實(shí)施例6

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL無水乙醇溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，25℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體56.4g，收率為88.5％。

實(shí)施例7

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL二氯甲烷溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，25℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h。加入400mL水，分出二氯甲烷層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體58.2g，收率為91.6％。

實(shí)施例8

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL甲苯溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)、正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，30℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)8h。加入400mL水，分出甲苯層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體53.6g，收率為84.3％。

實(shí)施例9

在500mL的三口燒瓶中，加入300mL二甲苯溶劑，依次加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮46.6g(0.3mol)正丁胺22.2g(0.3mol)，催化劑乙酸3.6g(0.06mol)，40℃攪拌反應(yīng)12h，然后分批加入硼氫化鉀8.6g(0.16mol)后繼續(xù)反應(yīng)6h。加入400mL水，分出二甲苯層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體54.2g，收率為85.2％。

盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做出各種改變、替換和變更。