一种多功能聚酰胺稳定剂的制备方法与流程

本发明涉及聚酰胺稳定剂N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺（I）的制备方法。

（I）。

背景技术：

N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺（I）是一种优良聚酰胺光稳定剂及加工助剂；其通过“分子识别”和交链酰胺化与聚酰胺相容，使其对尼龙的稳定性超越传统光稳定剂的极限，可与UV-吸收剂组合使用, 显著提高光稳定效果；还能改善聚酰胺熔体的加工过程，稳定聚酰胺熔体压力，平稳加工过程，减少聚酰胺纤维纺丝时断丝；其分子结构中碱性基团及其次级作用，能增强金属染料和酸性染料的亲和力，使聚酰胺能稳定、经济、相容并深度染色。

N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺（I）的制备，目前主要方法是使用1,3-苯二甲酰氯(IPC)与2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶（II）反应。 技术不断改进，有以下专利报道：EP 1556350( 等同CN 1671664 A， CN 1279024 C， WO 2004016591A1， US 7632949 )，CN 105481759 A， CN 103554009 A ，CN 103554009B，CN 103508938 A， CN 103508938B，CN 103030588 A。这些方法均用到1,3-苯二甲酰氯（IPC），因酰氯容易水解，并需用缚酸剂中和产生的氯化氢。而且生成的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺（I）不溶于惰性溶剂（如芳烃，氯代烷烃等），导致反应控制困难，纯化处理麻烦，污水多。

（I）

CN 104974075 A提出的申请涉及了不用1,3-苯二甲酰氯（IPC）的新设计：用间苯二甲酸二酯（III）与2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶（II）经烷基铝催化常压胺解，其中具体提到以三甲基铝（实施例1-4，7、8，权利6）、或二乙基铝（实施例5、6，权利6），或三丙基铝、三异丙基铝、三丁基铝（权利6）为催化剂，甲苯（实施例1-5，权利7）、甲醇（实施例7，权利7）或乙醇（实施例6，权利7）为溶剂，间苯二甲酸二甲酯、或间苯二甲酸二乙酯、或间苯二甲酸二异丙酯与2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶，共沸蒸馏，然后降温、水洗、过滤、干燥得到目标产品。

（I）

然而催化剂三烷基铝易燃易爆。三甲基铝在常温常压下为无色透明液体，在空气中自燃，瞬间就能着火，与具有活性氢的酒精类、酸类激烈反应；与水反应激烈，即使在冷水中也能产生爆炸性分解反应，并生成甲烷，有时还能发火。CN 104974075 A提到二乙基铝物质名称不正确不完整，而且CN 104974075 A提到共沸蒸馏出甲醇（具有活性氢），因此该申请有科学原理问题及严重安全问题，不能实施。

技术实现要素：

本发明为解决以上已有技术存在的问题，提供一种不用酰氯，而且安全可行的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺制备方法。

本发明的技术方案如下:

以间苯二甲酸二酯（III）和2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶（II）为原料，不使用溶剂及催化剂，直接实施胺解反应，制得N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺（I）。

间苯二甲酸二酯（III）为间苯二甲酸二甲酯或间苯二甲酸二乙酯。

（I）

间苯二甲酸二酯与2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶的质量比为1.0:2.0-1.0:7.0, 优选质量比1.0:3.5。

先在190℃下反应1-2小时，然后升温至220-240℃反应3-6小时。

降温至180℃以下，减压蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶。

然后用水对生成的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺进行洗涤，过滤，烘干，得晶体产品。

综上所述，本发明成功解决已有技术存在的问题，适合工业实际生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明；下面的实施例是对本发明的解释，本发明的保护范围不受以下实施例局限。

实施例1

将6.0公斤间苯二甲酸二甲酯，21.0公斤2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶加入50升反应釜中，关闭反应釜所有物料出入口。先在190℃下反应2小时，然后升温至230℃反应5小时。降温至180℃以下，用循环真空水泵减压蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶。然后用水对生成的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺进行洗涤，过滤，烘干，得12.8公斤针状白色晶体产品, 收率93.5%。熔点278-280℃。

实施例2

将6.8公斤间苯二甲酸二乙酯，24.0公斤2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶加入50升反应釜中，关闭反应釜所有物料出入口。先在190℃下反应2小时，然后升温至230℃反应6小时。降温至180℃以下，用循环真空水泵减压蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶。然后用水对生成的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺进行洗涤，过滤，烘干，得12.4公斤针状白色晶体产品，收率91.6%。熔点278-280℃。

实施例3

将6.0公斤间苯二甲酸二甲酯，21.0公斤回收并纯化的2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶加入50升反应釜中，关闭反应釜所有物料出入口。先在190℃下反应2小时，然后升温至230℃反应5小时。降温至180℃以下，用循环真空水泵减压蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶。然后用水对生成的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺进行洗涤，过滤，烘干，得12.6公斤针状白色晶体产品，收率92.1%。熔点278-280℃。

用本发明方法制得的N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺，品质好，进行了差热分析，红外光谱及氢核磁共振测试。

附图1 N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺DSC差热分析。

附图2 N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺红外光谱。

附图3 N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺核磁共振氢谱。