N-乙基哌嗪+醇二元体系粘度性质研究开题报告

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1、开题报告N-乙基哌嗪+醇二元体系粘度性质研究一、选题的背景、意义哌嗪是医药、农药、染料等的重要中间体，哌嗪及其系列化合物是化工产业和医药产业之间承上启下的重要产品，广泛应用于医药、农药、染料、表面活性剂、橡胶硫化促进剂、抗氧剂、防腐剂等领域【1】。1、哌嗪的物性哌嗪(Piperazine)又名为六氢吡嗪，二亚乙二胺、哌哔嗪、胡椒嗪、对二氮已环，是重要的环胺化合物之一，分子式C4H10N2，相对分子质量为86.14，形状为白色结晶体，具有有吸湿性和典型的胺臭味，沸点148.5℃，闪点107℃，熔点109.6℃，20℃下蒸汽压2

2、3.2Pa，易溶于水、甘油、二乙醚、苯和庚烷中，能溶于乙醇，不溶于乙醚。哌嗪有无水、三水、六水和六五哌嗪(即哌嗪含量65%)等4种规格，其中以无水哌嗪价值为最高，应用最为广泛。在几种哌嗪衍生物应用最广的有N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、2-甲基哌嗪、氨乙基哌嗪、β-羟乙基哌嗪【1】。2、哌嗪及其衍生物在医药领域的应用哌嗪及其衍生物在医药行业用途极其广泛，并且用途还在不断开发。哌嗪及其衍生物主要用于喹诺酮类抗菌药，哌嗪利福霉素类抗生素，驱肠虫药等，这几个品种占哌嗪在医药工业中总用量的90%，具体为:喹诺酮类抗菌药，哌嗪利福霉素类抗

3、生素，驱肠虫药，其它药物【1】。3、哌嗪及其衍生物在化工及其它产业的应用哌嗪及其衍生物在化工产业方面也同样具有重要的用途，不仅可用于高性能聚合物，哌嗪是带环的胺类，用于聚合物可提高熔点，改善溶解性能，大大改善其耐热性、抗静电性及强度，可制造的聚合物种类有如有聚酰胺，聚脲等；另外还有表面活性剂，橡胶硫化促进剂，防腐剂、抗氧剂、缓蚀剂、稳定剂的作用；在染料工业，哌嗪和1,4-二芳基哌嗪是分散剂的原料，并且是防退色剂；作为树脂的抗高温变形稳N，N-二(2-甲基环己)哌嗪，N,N-二邻甲苯哌嗪，N,N，-二环己基哌嗪可以使聚酯类树脂

4、具有抗高温变形性。另外哌嗪还可作为金属鉴定试剂，脱卤烃剂，聚氨酯的发泡剂等在各方面起作用。N-乙基哌嗪是哌嗪系列产品之一，作为医药中间体及精细化学品在制药与有机合成中获得应用。主要用途是合成蒽氟沙星、合成染料及植物保护剂的原料【2】。N-乙基哌嗪、N,N‘-二甲基哌嗪等烷基哌嗪具有独特的生物活性，不仅是良好的医药中间体，也可以作为生化模型分子，因此它的合成，物性研究和工艺开发都引起人们的重视。由于哌嗪系列产品是一类新产品，许多基本的物性数据都很缺乏，给深入的研究和工程设计带来不【3】。N-乙基哌嗪具有独特的结构和生物活性，它

5、可以作为生化模型分子，它环上的氮原子与金属表面键合，有效地抑制金属在水或醇溶液中的腐蚀。N-乙基哌嗪易与水、醇类等溶剂互溶，研究它与水、醇类组成的体系的粘度性质、相平衡性质对于深入了解N-乙基哌嗪的热力学特征以及上述相关的开发研究都有理论意义和实用价值。目前，全国有800多家药厂需使用无水哌嗪，可见需求量之大。国外哌嗪生产主要分布在美国、西欧和日本等发达国家，通常都是生产乙撑胺的联产品。国内生产范围不广，技术突破不够，实际年产量较低。目前国内哌嗪的生产开发还处于起步阶段，品种少、产量低。在医药、化工领域的用量很大，我国共需无

6、水哌嗪较多，而我国无水哌嗪生产虽已开发，但工艺有待完善，尚未形成生产能力，缺口较大。因此，开发哌嗪的前景非常广【4】。乙基哌嗪等烷基哌嗪常温下为液体，易与水、醇类等溶剂互溶，研究N–乙基哌嗪与醇组成的二元体系的粘度等热力学性质和汽液平衡性质具有理论意义和实用价值。总而言之，哌嗪系列是一些非常重要的化合物，并有巨大的发展前景和广泛的用途，所以，研究它的一些重要热力学性质具有极其重大的意义，本实验便用来研究N—乙基哌嗪+醇二元体系的体粘度性质，以便更好的认识它，为N-乙基哌嗪的开发和研究提供基础数据和信息，使其能够更加深入而广泛

7、地应用于各种生产之中。二、相关研究的最新成果及动态（一）N-乙基哌嗪的性质：N-乙基哌嗪子式C6H14N2，分子量114.19，熔点60℃，沸点157℃，闪点47℃，相对密度0.895，折光率1.468～1.47，常温下为无色透明液体，有强烈胺味，在高温下易氧化而变色，易溶于水、醇类等溶剂。研究它与水、醇类组成体系的体积性质、平衡性质、粘度性质、表面张力性质对于深入了解N-乙基哌嗪的热学特征以及上述相关的开发研究都有重要的理论意和实用价值[3—5]。（二）嗪的几种合成方法：（1）乙醇胺裂解闭环[6]合成法：该法是国内传统的六

8、水哌嗪（含量40%-44%）生产方法。其工艺路线是：先由环氧乙烷与过量氨反应得到乙醇胺，然后用盐酸中和并酸化到PH值2-3，所得乙醇胺盐浓缩后，以石蜡油作溶剂进行环合反应，得到的反应混合物经蒸馏，冷却后析出六水哌嗪结晶，甩滤得六水哌嗪。该工艺的特点是工艺简单，投资少，但原材料消耗高，收率低