一种uv292的制备方法
【专利摘要】一种UV292的制备方法，S1、将2,2,6,6?四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反应器中进行熔融混合；S2、向反应器中加入钛酸正丁酯；S3、向反应器中通入氮气，并保温反应；S4、反应完成后将反应物的温度降至80℃～85℃，并向反应器中加入水和纯碱，继续保温反应1～2h；S5、向反应器中加入甲醛或氯甲烷，并保温反应30～45min；S6、待反应完全结束后趁热分液、过滤、水洗、脱水得到纯度为98%以上的UV292。该方案省去了将反应物溶解于溶剂的步骤，这样更有利于使反应物分子间发生碰撞，提高反应效率，而且也节省了溶剂成本，并且纯碱和水加入到反应器中，即可以保证反应始终处于弱碱性，而且有助于钛酸正丁酯催化剂和水的反应，从而方便了最终产物的提纯。
【专利说明】
一种UV292的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种UV292的制备方法。
【背景技术】
[0002] 受阻胺类光稳定剂由于其优越的性能，成为合成材料助剂中光稳定剂消费市场的 主流，在世界光稳定剂市场消费结构中占据主导地位。随着光稳定剂的基础研究和应用研 究的不断深入，受阻胺类光稳定剂的应用范围不断扩大。目前，受阻胺类光稳定剂的应用已 经涵盖农膜、工程塑料、纤维、高分子涂料、人造地毯以及户外各种塑料制品等众多领域中。
[0003] 为了完善受阻胺类光稳定剂的性能，许多企业研制出了新型的受阻胺类光稳定 剂，如UV292，其具有较好的吸收紫外线的能力。而传统的UV292的制备方法是将1，2，2，6，6-五甲基-4-羟基哌啶、癸二酸二甲酯在石油醚中进行溶解，并同时加入催化剂，升温至110~ 120Γ，反应持续时间为2~5h，而后通过降温、滤除催化剂，将所得的产物进行水洗，之后对 产物进行脱水、脱色处理，从而得到纯净的UV292。
[0004] 但是这个过程中需要采用石油醚，而石油醚本身就具有易燃易爆的特点，而且其 极易挥发，当空气中石油醚的体积分数达到1.1%以上时，就有可能发生爆炸，从而给UV292 的制备埋下了安全隐患。因此，还有很大的改经空间。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无需采用溶剂溶解反应物 的UV292的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种UV292的制备方法，包括以下 步骤:S1、将2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反应器中进行熔融混合;S2、向反 应器中加入钛催化剂;S3、向反应器中通入氮气，并保温反应;S3、反应完成后将反应物的温 度降至80°C~85°C，并向反应器中加入水和纯碱，继续保温反应2~4h; S4、向反应器中加入 甲醛或氯甲烷，并保温反应30~45min;S5、待反应完全结束后趁热分液、过滤、水洗和脱水 得到纯度为98%以上的UV292。
[0007] 本发明具有下述优点：该反应过程中由于2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯 是通过熔融混合的方式代替了用石油醚来溶解2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的 方式，这样一方面节省了在石油醚上的成本投入，另一方面避免了因为石油醚的挥发所埋 下的安全隐患。
[0008] 而且在反应的过程中，加入水主要是为了将初步反应产物和可溶解于水的物质进 行初次分离，而纯碱的加入可以中和反应过程中可能产生的酸，这样有助于水和钛酸正丁 酯催化剂的反应，生成氢氧化钛沉淀，这样就可以很方便地将初步反应产物和钛酸正丁酯 催化剂进行分离。而且纯碱中的钠离子有助于初步反应产物和水相进行分层，因此，所以有 助于最终产物的提纯。
[0009] 另外，纯碱在与酸中和的时候会产生二氧化碳，而该气体有助于对反应器内的物 料进行保护，防止其被氧化。
[0010] 同时，氯甲烷与初步反应产物发生反应还会产生盐酸，这样纯碱也可以对盐酸进 行中和，使得反应器中的反应环境始终的处于若碱性的情况下，这样就也可以对设备起到 保护作用，延长了设备的使用寿命。
[0011] 作为优选，S1中通入反应器中的2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的摩尔比 为1.7:1~2.2:1 〇
[0012]在该种摩尔比的情况下，癸二酸二甲酯能够与2,2,6,6_四甲基哌啶醇发生比较充 分地反应，从而提高了癸二酸二甲酯的转化率。
[0013] 作为优选，S2中2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的反应温度保持在165°C ~180°C，反应时间控制在4~6h。
[0014] 将温度控制在165°C~180°C范围，这样可以保证正常反应的情况下，可以减少反 应物和产物的挥发，同时，甲醇的沸点为64.7°C，所以这样也有利于甲醇从反应物中脱离出 来，因此，有利于反应向正方向推进，从而提高了反应物的转化率。另外，钛酸正丁酯催化剂 的使用也提高了反应速率，减少了反应的时间。
[0015] 作为优选，该反应每隔1~2小时，缓慢释放一下反应器中的压力并同时向反应器 中补充氮气。
[0016] 这是为了将从反应物中脱离出来的甲醇，从反应器中排除，从而可以进一步有效 地将反应向正方向推进，有利于提高反应物的转化率。
[0017] 作为优选，所述钛催化剂为钛酸正丁酯或钛酸四异丙酯中的至少一种，优选为钛 酸正丁酯。
[0018] 碳酸正丁酯能够与反应物反应过程中产生的水会发生反应并生成沉淀，这样就可 以催使反应物反应向正方向进行，提高了UV292的产率。
[0019] 作为优选，所述钛催化剂的用量为反应器中底物的2%~12%。
[0020] 该数量的钛催化剂已可以有效地促进反应物在较短的时间内能进行完全反应，从 而大大节省了催化剂的浪费。
[0021] 作为优选，S5中所加的水与癸二酸二甲酯之间的摩尔比为10:1~13.8:1。
[0022]这样最终的反应产物和水相之间可以产生明显的分层现象，并且水还可以促进钛 酸正丁酯的水解生成氢氧化钛沉淀，因此只要通过过滤的方式便可以将生成的沉淀和最终 的反应产物发生分离，而且在水解过程中产生的正丁醇也比较容易溶解在水中，由于水的 量远远超过反应物的量，所以正丁醇也可以有效地溶解在水中，在分液的时候正丁醇也便 随着水相与最终的反应产物发生了分离，有利于提高最终反应产物的纯度。
[0023] 作为优选，S1中的2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯是通过磁力搅拌混合。 [0024]利用磁力搅拌来混合反应物，这样由于没有搅拌桨从外界伸入到反应器中，所以 降低了反应器泄漏的可能性，避免了反应器内的物质被氧化的可能性。
【具体实施方式】
[0025] 一种UV292的制备方法，包括以下步骤:步骤一:将2，2，6，6-四甲基哌啶醇和癸二 酸二甲酯通入到反应器中，然后将反应器的温度升至165°C~180°C，此时开启反应器中的 磁力搅拌装置，对熔融状态下的2，2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯进行均匀搅拌混 合;步骤二：向反应器中加入钛酸正丁酯催化剂，钛酸正丁酯催化剂为反应器中的底物量的 2%~12%;步骤三:在加入钛酸正丁酯催化剂后，同时向反应器中通入氮气，以此排空反应器 中的空气，并保温反应4~6h，同时每隔1~2h，缓慢释放一下反应器中的压力并同时向反应 器中补充氮气；步骤四：待反应完成后，将反应器的温度降低至80°C~85°C，并向反应器中 加入水和纯碱，继续保温反应2~4h;步骤五:待步骤四的反应结束后，向反应器中加入甲醛 或氯甲烧，并保温反应30~45min;步骤六:最后，待整个反应完全结束后趁热分液、过滤、水 洗和脱水得到纯度为98%以上的UV292。
[0026] 在这个过程中，通过熔融的方式来混合2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯， 这样便省去了溶剂的使用，从而提高了分子间的碰撞频率，有利于提高反应物的反应速率。
[0027] 而钛系催化剂主要利用的是钛元素的活性，所以对反应能够起到很高的催化效 果，而且钛酸正丁酯主要是因为其具有低毒，能溶解于多数有机物等特点，所以其可以与2， 2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯进行充分的混合，从而提高了2,2,6,6_四甲基哌啶醇 和癸二酸二甲酯之间的催化效果。同时，如表一"钛酸正丁酯与反应器内底物量的关系对癸 二酸二甲酯的转化率的影响"中可得出当钛酸正丁酯为底物的8%时，lmol的癸二酸二甲酯 在5小时内其转化率就可以保持平衡了。
[0028] 表一:钛酸正丁酯的含量对癸二酸二甲酯的转化率的影响
另外，通入氮气主要是为了排除反应器中的空气，对反应器中的物料起到了有效的保-护作用，防止了从物料中挥发出来的2,2,6,6_四甲基哌啶醇与空气接触而发生氧化反应， 避免了物料的损失以及惨入其他杂质在物料内。
[0029] 于此同时，在一定间隔的时间内，缓慢的释放出反应器中的压力主要是为了除去 2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯在反应过程中所产生的甲醇，这样就可以使反应向 正方向推进了，从而大大提高了反应的转化率。
[0030] 而在初步反应结束的时候，向反应器内加入水和纯碱，一方面水可以与钛酸正丁 酯发生水解反应，生成不溶于初步反应产物的氢氧化钛沉淀，而且，产生的正丁醇也比较容 易溶解在水中，由于水的量远远超过反应物的量，所以正丁醇也可以有效地溶解在水中，在 分液的时候正丁醇也便随着水相与最终的反应产物发生了分离，之后再加上过滤，就可以 将最终反应产物进行大致的提纯了。
[0031] 而纯碱中的钠离子有助于初步反应产物和水相进行分层，因此，所以有助于最终 产物的提纯。另外，纯碱在与酸中和的时候会产生二氧化碳，而该气体有助于对反应器内的 物料进行保护，防止其被氧化。同时，氯甲烷与初步反应产物发生反应还会产生盐酸，这样 纯碱也可以对盐酸进行中和，使得反应器中的反应环境始终的处于若碱性的情况下，这样 就也可以对设备起到保护作用，延长了设备的使用寿命。
[0032] 实施例1、 一种受阻胺光稳定剂的制备方法，将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应器中，升温至165°C~180°C，开启磁力搅拌装置进行搅拌，并加入摩 尔量为底物的8%的钛酸正丁酯，同时通入氮气，排空反应器内的空气，保温反应4h，并每隔2 小时释放反应器中的压力并充入氮气此时，癸二酸二甲酯的转化率为94.3%，双酯含量为 70.5%，之后降温至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同时添加纯碱保持反应器内的 溶液pH值为9~10,继续保温反应2h，但该阶段反应结束后，向反应器中加入21.8mol氯甲 烷，保温反应30min，之后通过趁热分液、趁热过滤、水洗和脱水等操作，等到纯度为98.3%的 群292，收率为96.3%。
[0033] 实施例2、 一种受阻胺光稳定剂的制备方法，将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应器中，升温至165°C~180°C，开启磁力搅拌装置进行搅拌，并加入摩 尔量为底物的8%的钛酸正丁酯，同时通入氮气，排空反应器内的空气，保温反应6h，并每隔1 小时释放反应器中的压力并充入氮气，此时，癸二酸二甲酯的转化率为96.7%，双酯含量为 74.7%，之后降温至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同时添加纯碱保持反应器内的 溶液pH值为9~10,继续保温反应4h，但该阶段反应结束后，向反应器中加入21.8mol氯甲 烷，保温反应45min，之后通过趁热分液、趁热过滤、水洗和脱水等操作，等到纯度为99.1%的 群292，收率为97.4%。
[0034] 实施例3、 一种受阻胺光稳定剂的制备方法，将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应器中，升温至165°C~180°C，开启磁力搅拌装置进行搅拌，并加入摩 尔量为底物的8%的钛酸正丁酯，同时通入氮气，排空反应器内的空气，保温反应5h，并每隔1 小时释放反应器中的压力并充入氮气，此时，癸二酸二甲酯的转化率为95.6%，双酯含量为 73.4%，之后降温至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同时添加纯碱保持反应器内的 溶液pH值为9~10,继续保温反应3h，但该阶段反应结束后，向反应器中加入40mol甲醛，保 温反应40min，之后通过趁热分液、趁热过滤、水洗和脱水等操作，等到纯度为98.6%的 群292，收率为96.7%。
[0035] 实施例4、 一种受阻胺光稳定剂的制备方法，将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应器中，升温至165°C~180°C，开启磁力搅拌装置进行搅拌，并加入摩 尔量为底物的8%的钛酸正丁酯，同时通入氮气，排空反应器内的空气，保温反应5h，每隔1.5 小时释放反应器中的压力并充入氮气，待初步反应结束后，癸二酸二甲酯的转化率为 94.8%，双酯含量为72.1%，之后降温至80°C~85°C，加入lOOmol~138mol的水，同时添加纯 碱保持反应器内的溶液pH值为9~10,继续保温反应3h，但该阶段反应结束后，向反应器中 加入40mol甲醛，保温反应40min，之后通过趁热分液、趁热过滤、水洗和脱水等操作，等到纯 度为98.6%的UV292，收率为95.6%。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种UV292的制备方法，包括以下步骤： 51、 将2,2,6,6_四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯通入反应器中进行熔融混合； 52、 向反应器中加入钛催化剂； 53、 向反应器中通入氮气，并保温反应； 54、 反应完成后将反应物的温度降至80°C~85°C，并向反应器中加入水和纯碱，继续保 温反应2~4h; 55、 向反应器中加入甲醛或氯甲烷，并保温反应30~45min; 56、 待反应完全结束后趁热分液、过滤、水洗和脱水得到纯度为98%以上的UV292。2. 根据权利要求1所述的一种UV292的制备方法，其特征在于:S1中通入反应器中的2， 2，6，6-四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯的摩尔比为1.7:1~2.2:1。3. 根据权利要求2所述的一种UV292的制备方法，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应温度保持在165°C~180°C，反应时间控制在4~6h。4. 根据权利要求3所述的一种UV292的制备方法，其特征在于:该反应每隔1~2小时，缓 慢释放一下反应器中的压力并同时向反应器中补充氮气。5. 根据权利要求4所述的一种UV292的制备方法，其特征在于:所述钛催化剂为钛酸正 丁酯或钛酸四异丙酯中的至少一种，优选为钛酸正丁酯。6. 根据权利要求5所述的一种UV292的制备方法，其特征在于:所述钛催化剂的用量为 反应器中底物的2%~12%。7. 根据权利要求1所述的一种UV292的制备方法，其特征在于:S5中所加的水与癸二酸 二甲酯之间的摩尔比为10:1~13.8:1。8. 根据权利要求1所述的一种UV292的制备方法，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过磁力搅拌混合的。
【文档编号】C07D211/46GK106008321SQ201610344334
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】周兴旺, 潘行平
【申请人】杭州欣阳三友精细化工有限公司