[发明专利]一种无溶剂合成哌嗪的方法

说明书

本发明公开了一种无溶剂合成哌嗪的方法，它涉及哌嗪生产领域。具体包括以下步骤：取物料氯化镍和三氯化钌，加入马沸炉加热煅烧；将煅烧后的物料加入固定床管式反应器中，通入氢气进行活化；取原料乙醇胺，运用管道反应直接顺反转化，获得粗产物哌嗪；减压蒸馏对乙醇胺进行回收循环利用；精馏得产物哌嗪。本发明的优点在于：反应前，先将催化剂氯化镍和三氯化钌加入马沸炉加热煅烧，在通入氢气进行活化，催化剂的催化效果得到最优，催化效果好，运用管道反应直接顺反转化再精馏制得产物哌嗪，转化率高，采用无溶剂法合成哌嗪，合成工艺简单，降低生产成本，反应完回收乙醇胺，循环利用，无污染，更环保。

技术领域

本发明涉及哌嗪生产领域，具体涉及一种无溶剂合成哌嗪的方法。

背景技术

哌嗪为白色针状晶体，有咸味，熔点109℃，沸点148℃，折射率1.446(113℃)，在空气中吸收水分和二氧化碳，易溶于水和甘油，微溶于乙醇，不溶于乙醚，其磷酸盐和枸橼酸盐是驱除蛔虫、蛲虫的有效药物，故又名驱蛔灵。哌嗪为医药中间体，主要用于生产驱肠虫药磷酸哌嗪、枸橼酸哌嗪，以及氟奋乃静、强痛定、利福平。六水哌嗪溶于乙醇，加入冰醋酸搅拌冷却即析出乙酸哌嗪，被用于合成激素类药物氢化泼尼松磷酸钠。六水哌嗪与乙酐反应制得驱虫药哌硝噻唑的中间体乙酰哌嗪。

目前生产哌嗪的方法主要为以乙二胺为原料，与氨缩合成环制备，反应中生成的杂质需进行重结晶，使用大量溶剂，工艺过程复杂，流程较长。申请号为CN201010253560.X的专利公开了一种哌嗪及哌嗪衍生物的制备方法，其以乙二醇为原料，使乙二醇的水溶液在氢气及氨气气氛中，在催化剂的作用下在反应器中进行反应，得到哌嗪及哌嗪衍生物的混合物。但是这种制备方法使用的催化剂为含铜质量百分含量为15%、镍质量百分含量为10%的г-Al2O3，催化剂未经处理直接通入，催化剂活性未得到最大化，催化效果差，需要经常更新才能保持活性，操作步骤增多，增加生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无溶剂合成哌嗪的方法，能够解决现有技术中合成哌嗪时使用大量溶剂、工艺过程复杂、催化剂催化效果差、增加生产成本的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括以下步骤：

S1、取物料氯化镍和三氯化钌，加入马沸炉加热煅烧；

S2、将煅烧后的物料加入固定床管式反应器中，通入氢气，控制温度200℃～210℃，进行物料的活化；

S3、取原料乙醇胺，使用增压泵连续输入乙醇胺，控制流速为5～7ml/分钟，控制温度200℃，在物料的催化作用下进行反应，运用管道反应，直接顺反转化，连续循环进行反应17～20小时，获得粗产物哌嗪；

S4、减压蒸馏对乙醇胺进行回收循环利用；

S5、精馏：将粗产物哌嗪加入精制塔内，精制塔的塔板数为30块，粗产物哌嗪的进料位置为10～12块塔板处，精制塔内通入共沸剂，共沸剂的进料位置为16～19块塔板处，共沸剂进料质量与粗产物哌嗪的质量比为2～5:1，回流比为2～7:1，从精馏塔的塔顶采出哌嗪及共沸剂，采出温度为135～155℃，经冷却结晶、离心分离、干燥后得产物哌嗪。

进一步地，所述步骤S1中，取物料氯化镍和三氯化钌各50-55克，加入马沸炉加热到600-650℃，煅烧4-5小时；

所述步骤S3中，取乙醇胺3-5公斤。

进一步地，所述步骤S2中，将煅烧后的物料活化22-24小时。

进一步地，所述步骤S5中，所述共沸剂为正丙苯、异丙苯、二甲苯、正辛烷、均三甲苯中的一种。

进一步地，所述步骤S2中，通入氢气的压力为7～7.5MPa，氢气的流量为8～9L/h。