[发明专利]一种合成1‑环己氧基‑4‑氧‑2，2，6，6‑四甲基哌啶酮的方法

说明书

技术领域

本发明属于受阻胺类阻燃剂合成技术领域，具体涉及一种合成1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮的方法。

背景技术

受阻胺类化合物作为光稳定剂，在聚烯烃中被广泛应用。该类化合物已成为发展最快的一种新型光稳定剂，具有优良的光稳定效果。近年来有研究表明，其在阻燃方面也具有极其优异的性能。受阻胺作为阻燃剂在燃烧受热分解时，形成了烷基自由基、烷氧自由基、氮氧自由基或哌啶氮自由基等一系列自由基，干扰和抑制了燃烧过程中自由基的产生，从而达到阻燃目的。

受阻胺是一类具有空间位阻效应的含氮六元杂环化合物，主要为哌啶衍生物，其化学结构通式如图1所示，其中图1中R为氢、烷基或烷氧基；A为连接哌啶基的辅助基团。研究证实，N-H受阻哌啶化合物的碱性最大，N-烷基(N-R)次之，N-烷氧基(N-OR)最小。一般来说，仅有N-烷氧基的受阻胺才具有阻燃特性。

目前已公开的受阻胺类阻燃剂的合成方法包括以下几种：

(1)以2，2，6，6-四甲基哌啶酮(TMP)为原料，氢氧化镁或负载Mg(II)的离子交换树脂为催化剂，通过过氧化氢氧化，合成了2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基；

(2)按已有的方法首先合成了2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基，然后以叔丁基过氧化氢和溴化铜为氧化-还原引发体系，在相转移催化剂四丁基溴化铵的催化下，与环己烷反应合成了1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮；

(3)以阻聚剂701和环己烷为原料，亚铁离子化合物为催化剂，有机酸为辅助催化剂，对含氮六元杂环化合物进行了烷氧基取代反应研究，但产率低，工艺复杂；

(4)以2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基和环己基甲醛为原料，亚铜离子化合物为催化剂，对环己氧基取代进行了研究，其反应过程的速率很低；

(5)以阻聚剂702(2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧自由基)、酮类化合物为原料，在亚铜化合物、过氧化物等催化作用下，成功合成了一系列不同烷氧基取代的受阻胺，为受阻胺的合成提供了一种便捷无毒、条件温和且广泛适用的方法。但该方法由于其自由基转移过程中较低的选择性，易形成副产物，导致产率较低；

(6)以4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基和环己基甲醛为原料，氯化亚铜为催化剂对取代烷基的机理和工艺进行了探索，但是所用原料为价格昂贵的环己基甲醛，实际应用成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种合成1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮的方法。该合成方法以阻聚剂701和环己烷为原料，通过一步法合成1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮，该合成方法的可行性高，收率能够达到65％以上，纯度达到99％以上，其收率较现有的合成方法高。与现有的合成方法比较，该合成方法缩短了重要中间体的合成路线，且原料易得、工艺路线简单、反应周期短，为工业化生产提供可靠的保证。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种合成1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将阻聚剂701、环己烷和七水合硫酸亚铁加到反应器中搅拌升温至55℃后，再向所述反应器中滴加质量浓度为70％的过氧化叔丁醇溶液，滴加时间为0.5h～1h，得到反应液，滴加完成后，升温至60℃～65℃，反应12h～24h，反应结束后将所述反应液降温至室温，反应过程中所述反应液由红褐色缓慢变成淡黄色，同时有大量褐色沉淀物生成；

步骤二、过滤步骤一中降至室温的反应液，得到滤液，所述滤液采用乙酸乙酯或二氯甲烷稀释，然后依次用亚硫酸钠水溶液、氯化钠水溶液和去离子水洗涤，直至洗涤的水相由黄色变至淡黄色最后基本无色时，结束洗涤；

步骤三、将无水硫酸钠加到步骤二中洗涤结束后得到的有机相中进行干燥，然后过滤、减压蒸馏和真空干燥，最后得到黄色的1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮。

上述的一种合成1-环己氧基-4-氧-2，2，6，6-四甲基哌啶酮的方法，其特征在于，步骤一中所述阻聚剂701、环己烷和七水合硫酸亚铁的摩尔比为1∶(5～10)∶(0.05～0.2)；所滴加的过氧化叔丁醇溶液中过氧化叔丁醇的摩尔量为阻聚剂701摩尔量的2～8倍。