本發(fā)明屬于化學合成技術領域，具體涉及一種N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡便合成的方法。

背景技術：

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)定劑的關鍵中間體。歐洲專利(1989年,EP302020)、中國專利(2013年,CN101522813)及文獻(Catalysis Letter,2011,141(11),1703-1708.)報道了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％。該方法的缺點是要使用高壓釜和氫氣，高溫高壓下操作不便、不安全。同時要使用昂貴的鉑。

技術實現(xiàn)要素：

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

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

1)在反應瓶內，加入2,2,6,6-四甲基哌啶酮，正丁胺和有機溶劑，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，用有機溶劑萃??；分出有機相，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。

進一步地，N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的簡便合成工藝，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℃，反應時間5～12h。

作為優(yōu)選，步驟(3)所述的反應控制體系溫度在0℃～60℃溫度，反應時間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，反應條件溫和，經濟便宜，設備簡單，操作安全，容易實施。

本發(fā)明方法可以通過以下反應方程式說明：

與現(xiàn)有方法相比本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明所有反應條件溫和，無高壓高溫等苛刻反應條件，無劇毒物質產生。

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

附圖說明

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

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，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12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h，旋蒸掉溶劑甲醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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5h，然后分批加入硼氫化鉀4.05g(0.075mol)后繼續(xù)反應8h，旋蒸掉溶劑甲醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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8h，然后分批加入硼氫化鉀8.6g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h。加入400mL水，分出二氯乙烷層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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8h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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12h，然后分批加入硼氫化鋰3.5g(0.16mol)后繼續(xù)反應5h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h，旋蒸掉溶劑無水乙醇。然后加入400mL水，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取，分出有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h。加入400mL水，分出二氯甲烷層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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12h，然后分批加入硼氫化鈉6.2g(0.16mol)后繼續(xù)反應8h。加入400mL水，分出甲苯層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，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12h，然后分批加入硼氫化鉀8.6g(0.16mol)后繼續(xù)反應6h。加入400mL水，分出二甲苯層，用乙酸乙酯(2х300mL)萃取水相，分液并合并有機相，無水硫酸鈉干燥，過濾后蒸去溶劑。粗產物進行減壓蒸餾，收集100-102℃/5mmHg的餾分，得到淡黃色透明液體54.2g，收率為85.2％。

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