一種uv292的制備方法
【專利摘要】一種UV292的制備方法，S1、將2,2,6,6?四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反應(yīng)器中進行熔融混合；S2、向反應(yīng)器中加入鈦酸正丁酯；S3、向反應(yīng)器中通入氮氣，并保溫反應(yīng)；S4、反應(yīng)完成后將反應(yīng)物的溫度降至80℃～85℃，并向反應(yīng)器中加入水和純堿，繼續(xù)保溫反應(yīng)1～2h；S5、向反應(yīng)器中加入甲醛或氯甲烷，并保溫反應(yīng)30～45min；S6、待反應(yīng)完全結(jié)束后趁熱分液、過濾、水洗、脫水得到純度為98%以上的UV292。該方案省去了將反應(yīng)物溶解于溶劑的步驟，這樣更有利于使反應(yīng)物分子間發(fā)生碰撞，提高反應(yīng)效率，而且也節(jié)省了溶劑成本，并且純堿和水加入到反應(yīng)器中，即可以保證反應(yīng)始終處于弱堿性，而且有助于鈦酸正丁酯催化劑和水的反應(yīng)，從而方便了最終產(chǎn)物的提純。
【專利說明】
一種UV292的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化學合成領(lǐng)域，尤其涉及一種UV292的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 受阻胺類光穩(wěn)定劑由于其優(yōu)越的性能，成為合成材料助劑中光穩(wěn)定劑消費市場的 主流，在世界光穩(wěn)定劑市場消費結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導地位。隨著光穩(wěn)定劑的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研 究的不斷深入，受阻胺類光穩(wěn)定劑的應(yīng)用范圍不斷擴大。目前，受阻胺類光穩(wěn)定劑的應(yīng)用已 經(jīng)涵蓋農(nóng)膜、工程塑料、纖維、高分子涂料、人造地毯以及戶外各種塑料制品等眾多領(lǐng)域中。
[0003] 為了完善受阻胺類光穩(wěn)定劑的性能，許多企業(yè)研制出了新型的受阻胺類光穩(wěn)定 劑，如UV292，其具有較好的吸收紫外線的能力。而傳統(tǒng)的UV292的制備方法是將1，2，2，6，6-五甲基-4-羥基哌啶、癸二酸二甲酯在石油醚中進行溶解，并同時加入催化劑，升溫至110~ 120Γ，反應(yīng)持續(xù)時間為2~5h，而后通過降溫、濾除催化劑，將所得的產(chǎn)物進行水洗，之后對 產(chǎn)物進行脫水、脫色處理，從而得到純凈的UV292。
[0004] 但是這個過程中需要采用石油醚，而石油醚本身就具有易燃易爆的特點，而且其 極易揮發(fā)，當空氣中石油醚的體積分數(shù)達到1.1%以上時，就有可能發(fā)生爆炸，從而給UV292 的制備埋下了安全隱患。因此，還有很大的改經(jīng)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種無需采用溶劑溶解反應(yīng)物 的UV292的制備方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種UV292的制備方法，包括以下 步驟:S1、將2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反應(yīng)器中進行熔融混合;S2、向反 應(yīng)器中加入鈦催化劑;S3、向反應(yīng)器中通入氮氣，并保溫反應(yīng);S3、反應(yīng)完成后將反應(yīng)物的溫 度降至80°C~85°C，并向反應(yīng)器中加入水和純堿，繼續(xù)保溫反應(yīng)2~4h; S4、向反應(yīng)器中加入 甲醛或氯甲烷，并保溫反應(yīng)30~45min;S5、待反應(yīng)完全結(jié)束后趁熱分液、過濾、水洗和脫水 得到純度為98%以上的UV292。
[0007] 本發(fā)明具有下述優(yōu)點：該反應(yīng)過程中由于2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯 是通過熔融混合的方式代替了用石油醚來溶解2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的 方式，這樣一方面節(jié)省了在石油醚上的成本投入，另一方面避免了因為石油醚的揮發(fā)所埋 下的安全隱患。
[0008] 而且在反應(yīng)的過程中，加入水主要是為了將初步反應(yīng)產(chǎn)物和可溶解于水的物質(zhì)進 行初次分離，而純堿的加入可以中和反應(yīng)過程中可能產(chǎn)生的酸，這樣有助于水和鈦酸正丁 酯催化劑的反應(yīng)，生成氫氧化鈦沉淀，這樣就可以很方便地將初步反應(yīng)產(chǎn)物和鈦酸正丁酯 催化劑進行分離。而且純堿中的鈉離子有助于初步反應(yīng)產(chǎn)物和水相進行分層，因此，所以有 助于最終產(chǎn)物的提純。
[0009] 另外，純堿在與酸中和的時候會產(chǎn)生二氧化碳，而該氣體有助于對反應(yīng)器內(nèi)的物 料進行保護，防止其被氧化。
[0010] 同時，氯甲烷與初步反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)還會產(chǎn)生鹽酸，這樣純堿也可以對鹽酸進 行中和，使得反應(yīng)器中的反應(yīng)環(huán)境始終的處于若堿性的情況下，這樣就也可以對設(shè)備起到 保護作用，延長了設(shè)備的使用壽命。
[0011] 作為優(yōu)選，S1中通入反應(yīng)器中的2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的摩爾比 為1.7:1~2.2:1 〇
[0012]在該種摩爾比的情況下，癸二酸二甲酯能夠與2,2,6,6_四甲基哌啶醇發(fā)生比較充 分地反應(yīng)，從而提高了癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率。
[0013] 作為優(yōu)選，S2中2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的反應(yīng)溫度保持在165°C ~180°C，反應(yīng)時間控制在4~6h。
[0014] 將溫度控制在165°C~180°C范圍，這樣可以保證正常反應(yīng)的情況下，可以減少反 應(yīng)物和產(chǎn)物的揮發(fā)，同時，甲醇的沸點為64.7°C，所以這樣也有利于甲醇從反應(yīng)物中脫離出 來，因此，有利于反應(yīng)向正方向推進，從而提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。另外，鈦酸正丁酯催化劑 的使用也提高了反應(yīng)速率，減少了反應(yīng)的時間。
[0015] 作為優(yōu)選，該反應(yīng)每隔1~2小時，緩慢釋放一下反應(yīng)器中的壓力并同時向反應(yīng)器 中補充氮氣。
[0016] 這是為了將從反應(yīng)物中脫離出來的甲醇，從反應(yīng)器中排除，從而可以進一步有效 地將反應(yīng)向正方向推進，有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
[0017] 作為優(yōu)選，所述鈦催化劑為鈦酸正丁酯或鈦酸四異丙酯中的至少一種，優(yōu)選為鈦 酸正丁酯。
[0018] 碳酸正丁酯能夠與反應(yīng)物反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水會發(fā)生反應(yīng)并生成沉淀，這樣就可 以催使反應(yīng)物反應(yīng)向正方向進行，提高了UV292的產(chǎn)率。
[0019] 作為優(yōu)選，所述鈦催化劑的用量為反應(yīng)器中底物的2%~12%。
[0020] 該數(shù)量的鈦催化劑已可以有效地促進反應(yīng)物在較短的時間內(nèi)能進行完全反應(yīng)，從 而大大節(jié)省了催化劑的浪費。
[0021] 作為優(yōu)選，S5中所加的水與癸二酸二甲酯之間的摩爾比為10:1~13.8:1。
[0022]這樣最終的反應(yīng)產(chǎn)物和水相之間可以產(chǎn)生明顯的分層現(xiàn)象，并且水還可以促進鈦 酸正丁酯的水解生成氫氧化鈦沉淀，因此只要通過過濾的方式便可以將生成的沉淀和最終 的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生分離，而且在水解過程中產(chǎn)生的正丁醇也比較容易溶解在水中，由于水的 量遠遠超過反應(yīng)物的量，所以正丁醇也可以有效地溶解在水中，在分液的時候正丁醇也便 隨著水相與最終的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生了分離，有利于提高最終反應(yīng)產(chǎn)物的純度。
[0023] 作為優(yōu)選，S1中的2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯是通過磁力攪拌混合。 [0024]利用磁力攪拌來混合反應(yīng)物，這樣由于沒有攪拌槳從外界伸入到反應(yīng)器中，所以 降低了反應(yīng)器泄漏的可能性，避免了反應(yīng)器內(nèi)的物質(zhì)被氧化的可能性。
【具體實施方式】
[0025] 一種UV292的制備方法，包括以下步驟:步驟一:將2，2，6，6-四甲基哌啶醇和癸二 酸二甲酯通入到反應(yīng)器中，然后將反應(yīng)器的溫度升至165°C~180°C，此時開啟反應(yīng)器中的 磁力攪拌裝置，對熔融狀態(tài)下的2，2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯進行均勻攪拌混 合;步驟二：向反應(yīng)器中加入鈦酸正丁酯催化劑，鈦酸正丁酯催化劑為反應(yīng)器中的底物量的 2%~12%;步驟三:在加入鈦酸正丁酯催化劑后，同時向反應(yīng)器中通入氮氣，以此排空反應(yīng)器 中的空氣，并保溫反應(yīng)4~6h，同時每隔1~2h，緩慢釋放一下反應(yīng)器中的壓力并同時向反應(yīng) 器中補充氮氣；步驟四：待反應(yīng)完成后，將反應(yīng)器的溫度降低至80°C~85°C，并向反應(yīng)器中 加入水和純堿，繼續(xù)保溫反應(yīng)2~4h;步驟五:待步驟四的反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中加入甲醛 或氯甲燒，并保溫反應(yīng)30~45min;步驟六:最后，待整個反應(yīng)完全結(jié)束后趁熱分液、過濾、水 洗和脫水得到純度為98%以上的UV292。
[0026] 在這個過程中，通過熔融的方式來混合2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯， 這樣便省去了溶劑的使用，從而提高了分子間的碰撞頻率，有利于提高反應(yīng)物的反應(yīng)速率。
[0027] 而鈦系催化劑主要利用的是鈦元素的活性，所以對反應(yīng)能夠起到很高的催化效 果，而且鈦酸正丁酯主要是因為其具有低毒，能溶解于多數(shù)有機物等特點，所以其可以與2， 2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯進行充分的混合，從而提高了2,2,6,6_四甲基哌啶醇 和癸二酸二甲酯之間的催化效果。同時，如表一"鈦酸正丁酯與反應(yīng)器內(nèi)底物量的關(guān)系對癸 二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率的影響"中可得出當鈦酸正丁酯為底物的8%時，lmol的癸二酸二甲酯 在5小時內(nèi)其轉(zhuǎn)化率就可以保持平衡了。
[0028] 表一:鈦酸正丁酯的含量對癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率的影響
另外，通入氮氣主要是為了排除反應(yīng)器中的空氣，對反應(yīng)器中的物料起到了有效的保-護作用，防止了從物料中揮發(fā)出來的2,2,6,6_四甲基哌啶醇與空氣接觸而發(fā)生氧化反應(yīng)， 避免了物料的損失以及慘入其他雜質(zhì)在物料內(nèi)。
[0029] 于此同時，在一定間隔的時間內(nèi)，緩慢的釋放出反應(yīng)器中的壓力主要是為了除去 2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯在反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的甲醇，這樣就可以使反應(yīng)向 正方向推進了，從而大大提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
[0030] 而在初步反應(yīng)結(jié)束的時候，向反應(yīng)器內(nèi)加入水和純堿，一方面水可以與鈦酸正丁 酯發(fā)生水解反應(yīng)，生成不溶于初步反應(yīng)產(chǎn)物的氫氧化鈦沉淀，而且，產(chǎn)生的正丁醇也比較容 易溶解在水中，由于水的量遠遠超過反應(yīng)物的量，所以正丁醇也可以有效地溶解在水中，在 分液的時候正丁醇也便隨著水相與最終的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生了分離，之后再加上過濾，就可以 將最終反應(yīng)產(chǎn)物進行大致的提純了。
[0031] 而純堿中的鈉離子有助于初步反應(yīng)產(chǎn)物和水相進行分層，因此，所以有助于最終 產(chǎn)物的提純。另外，純堿在與酸中和的時候會產(chǎn)生二氧化碳，而該氣體有助于對反應(yīng)器內(nèi)的 物料進行保護，防止其被氧化。同時，氯甲烷與初步反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)還會產(chǎn)生鹽酸，這樣 純堿也可以對鹽酸進行中和，使得反應(yīng)器中的反應(yīng)環(huán)境始終的處于若堿性的情況下，這樣 就也可以對設(shè)備起到保護作用，延長了設(shè)備的使用壽命。
[0032] 實施例1、 一種受阻胺光穩(wěn)定劑的制備方法，將1 〇mo 1的原料癸二酸二甲酯和17mo 1的2，2，6，6-四 甲基哌啶醇加入到反應(yīng)器中，升溫至165°C~180°C，開啟磁力攪拌裝置進行攪拌，并加入摩 爾量為底物的8%的鈦酸正丁酯，同時通入氮氣，排空反應(yīng)器內(nèi)的空氣，保溫反應(yīng)4h，并每隔2 小時釋放反應(yīng)器中的壓力并充入氮氣此時，癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為94.3%，雙酯含量為 70.5%，之后降溫至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同時添加純堿保持反應(yīng)器內(nèi)的 溶液pH值為9~10,繼續(xù)保溫反應(yīng)2h，但該階段反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中加入21.8mol氯甲 烷，保溫反應(yīng)30min，之后通過趁熱分液、趁熱過濾、水洗和脫水等操作，等到純度為98.3%的 群292，收率為96.3%。
[0033] 實施例2、 一種受阻胺光穩(wěn)定劑的制備方法，將lOmol的原料癸二酸二甲酯和22mol的2，2，6，6-四 甲基哌啶醇加入到反應(yīng)器中，升溫至165°C~180°C，開啟磁力攪拌裝置進行攪拌，并加入摩 爾量為底物的8%的鈦酸正丁酯，同時通入氮氣，排空反應(yīng)器內(nèi)的空氣，保溫反應(yīng)6h，并每隔1 小時釋放反應(yīng)器中的壓力并充入氮氣，此時，癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為96.7%，雙酯含量為 74.7%，之后降溫至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同時添加純堿保持反應(yīng)器內(nèi)的 溶液pH值為9~10,繼續(xù)保溫反應(yīng)4h，但該階段反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中加入21.8mol氯甲 烷，保溫反應(yīng)45min，之后通過趁熱分液、趁熱過濾、水洗和脫水等操作，等到純度為99.1%的 群292，收率為97.4%。
[0034] 實施例3、 一種受阻胺光穩(wěn)定劑的制備方法，將1 〇mo 1的原料癸二酸二甲酯和17mo 1的2，2，6，6-四 甲基哌啶醇加入到反應(yīng)器中，升溫至165°C~180°C，開啟磁力攪拌裝置進行攪拌，并加入摩 爾量為底物的8%的鈦酸正丁酯，同時通入氮氣，排空反應(yīng)器內(nèi)的空氣，保溫反應(yīng)5h，并每隔1 小時釋放反應(yīng)器中的壓力并充入氮氣，此時，癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為95.6%，雙酯含量為 73.4%，之后降溫至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同時添加純堿保持反應(yīng)器內(nèi)的 溶液pH值為9~10,繼續(xù)保溫反應(yīng)3h，但該階段反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中加入40mol甲醛，保 溫反應(yīng)40min，之后通過趁熱分液、趁熱過濾、水洗和脫水等操作，等到純度為98.6%的 群292，收率為96.7%。
[0035] 實施例4、 一種受阻胺光穩(wěn)定劑的制備方法，將lOmol的原料癸二酸二甲酯和22mol的2，2，6，6-四 甲基哌啶醇加入到反應(yīng)器中，升溫至165°C~180°C，開啟磁力攪拌裝置進行攪拌，并加入摩 爾量為底物的8%的鈦酸正丁酯，同時通入氮氣，排空反應(yīng)器內(nèi)的空氣，保溫反應(yīng)5h，每隔1.5 小時釋放反應(yīng)器中的壓力并充入氮氣，待初步反應(yīng)結(jié)束后，癸二酸二甲酯的轉(zhuǎn)化率為 94.8%，雙酯含量為72.1%，之后降溫至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同時添加純 堿保持反應(yīng)器內(nèi)的溶液pH值為9~10,繼續(xù)保溫反應(yīng)3h，但該階段反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中 加入40mol甲醛，保溫反應(yīng)40min，之后通過趁熱分液、趁熱過濾、水洗和脫水等操作，等到純 度為98.6%的UV292，收率為95.6%。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種UV292的制備方法，包括以下步驟： 51、 將2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反應(yīng)器中進行熔融混合； 52、 向反應(yīng)器中加入鈦催化劑； 53、 向反應(yīng)器中通入氮氣，并保溫反應(yīng)； 54、 反應(yīng)完成后將反應(yīng)物的溫度降至80°C~85°C，并向反應(yīng)器中加入水和純堿，繼續(xù)保 溫反應(yīng)2~4h; 55、 向反應(yīng)器中加入甲醛或氯甲烷，并保溫反應(yīng)30~45min; 56、 待反應(yīng)完全結(jié)束后趁熱分液、過濾、水洗和脫水得到純度為98%以上的UV292。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UV292的制備方法，其特征在于:S1中通入反應(yīng)器中的2， 2，6，6-四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的摩爾比為1.7:1~2.2:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種UV292的制備方法，其特征在于：S2中2，2，6，6-四甲基哌 啶醇和癸二酸二甲酯的反應(yīng)溫度保持在165°C~180°C，反應(yīng)時間控制在4~6h。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種UV292的制備方法，其特征在于:該反應(yīng)每隔1~2小時，緩 慢釋放一下反應(yīng)器中的壓力并同時向反應(yīng)器中補充氮氣。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種UV292的制備方法，其特征在于:所述鈦催化劑為鈦酸正 丁酯或鈦酸四異丙酯中的至少一種，優(yōu)選為鈦酸正丁酯。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種UV292的制備方法，其特征在于:所述鈦催化劑的用量為 反應(yīng)器中底物的2%~12%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UV292的制備方法，其特征在于:S5中所加的水與癸二酸 二甲酯之間的摩爾比為10:1~13.8:1。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UV292的制備方法，其特征在于：S1中的2,2,6,6_四甲基 哌啶醇和癸二酸二甲酯是通過磁力攪拌混合的。
【文檔編號】C07D211/46GK106008321SQ201610344334
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】周興旺, 潘行平
【申請人】杭州欣陽三友精細化工有限公司