N-乙基哌嗪+醇二元体系体积性质研究文献综述

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1、文献综述N-乙基哌嗪+醇二元体系体积性质研究摘要：N-乙基哌嗪是重要的医药中间体和精细化工原料,哌嗪与有机酸或无机酸生成的盐广泛用作人和动物的驱虫剂，有机酸盐主要用于人体药物，而无机酸盐则多作为兽药。采用振荡管式数字密度计分别测定甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇与N-乙基哌嗪组成的二元体系在298.15K下的密度，计算体系的过量体积。关键词：N-乙基哌嗪；中间体；二元体系；过量体积；振荡管式数字密度计1.前言N-乙基哌嗪等哌嗪系列新产品是新一代广谱抗菌药物——氧氟沙星和氯氮平的中间体，也用于合成染料和杀虫剂，在聚胺脂泡沫塑料、含硫聚脂、聚环氧四

2、氟乙烷等高分子产品的生产中也有不少应用。特别是N-乙基哌嗪、N,N-二乙基哌嗪等烷基哌嗪，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，还可以通过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。因此，它们的合成、物性研究和工艺开发都引起人们相当高的重视。N-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，研究它与水、醇类组成体系的体积性质、相平衡性质、粘度性质对于深入了解N-乙基哌嗪的热力学特征以及上述相关的开发研究都有重要的理论意义和实用价值。[1,2]溶液的体积是化工计算和化工设计经常用到的基本参数，是溶

3、液重要的属性之一，并且与溶液的热力学性质存在着内在的联系。研究溶液热力学性质和传递性质的关联，实现二者的相互推算，是人们感兴趣的理论问题，也有着重要的实际意义。2.国内哌嗪类化合物的研究情况随着制药工业的发展，生产药物中间体目前已成为国际化工界的一大新兴产业，尤其是杂环药物中间体的生产，将成为二十一世纪最有前途的新兴产业之一。N-乙基哌嗪，又名1-乙基哌嗪，分子式C6H14N2。N-乙基哌嗪是哌嗪系列衍生物之一，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，主要用于合成恩氟沙星、染料及植物保护剂等，还可用作人体杀虫抗生剂，同时又是制造驱除蛔虫和蛲

4、虫的药物原料。[3]N-乙基哌嗪用途极为广泛，市场上产品供不应求，加之我国在这方面开发较慢，每年要消耗大量的外汇，而且约束了我国医药、染料等相关工业的发展，我国现在的N-乙基哌嗪的开发还处于起步阶段，市场潜力巨大，发展前景诱人。关于N-乙基哌嗪基础数据则为N-乙基哌嗪的开发和研究提供基础信息，有着重要的实际意义，主要在于：N-乙基哌嗪作为医药工业用原料，对N-乙基哌嗪合成工艺进行研究开发，有利于节约外汇，促进我国医药、农药、染料及其它相关产业发展；该产品属于国内医药及相关精细化工领域紧缺产品，有着广阔的应用前景。[4]目前国内N-乙基哌嗪的合成按起始原料

5、的不同分为两大类：一类以哌嗪为原料，哌嗪与烷化剂如卤代烷、醇、酯、醛一甲酸结合体等进行烷基化反应，烷化反应能力与烷化剂的选择、反应条件密切有关。取代烷基化是应用最广泛的烷基化工艺。上述反应过程，操作难控、稳定性差、三废处理困难。另一类是以二乙醇胺为原料，与氨、氢在一定的工艺条件下反应可以得到少量的N-乙基哌嗪。但此合成方法副反应多，后处理工作量大。[5，6]苏海鹏[7]以分析纯95％乙醇和无水哌嗪为原料在低压条件下气固相法催化合成N-乙基哌嗪工艺路线是可行的，所确定的最佳工艺条件为：原料液浓度30％(质量分数)，反应温度280℃，反应空速为0.00481

6、mol.g-1.hr-1,系统氢压0.6MPa。在此工艺条件下，哌嗪转化率为74.94％，N-乙基哌嗪选择性为43.75％，三乙烯二胺选择性34.82％。采用的工艺路线合理，条件温和，控制、操作稳定；实验用原料易得，成本低，对环境无污染；副产物少，且可回收利用；实验过程无三废排放。但是哌嗪的转化率还有待进一步提高，以满足工业化的要求；可以试验在铜基催化剂的基础上用其它金属离子再行改性，以进一步提高催化剂的活性，提高目标产物的收率。彭立等[8]提出以哌嗪为原料，溴化烷为烷化剂，液相反应制备N-乙基哌嗪合成路线，此方法具有反应条件温和，设备简单，操作方便，产

7、品收率高，反应溶剂可循环使用等优点。虽然反应产物存在溴化钠，增加后处理的工序，但可得到由实用价值的副产品。为抑制或减少N,N′-乙基哌嗪的生成，实验得出的最佳反应条件为n(C4H10N2):n(C2H5Br2)=3.0:1.0，反应温度为80～100℃，反应时间为4h，产品收率可达90%以上。精馏分离中，N,N′-乙基哌嗪与水形成最低温度恒沸物与100℃前先分离。产品的质量分数可达99%以上。程国侯,卓超[9]以哌嗪水溶液与溴乙烷反应合成N-乙基哌嗪，哌嗪与溴乙烷摩尔比控制与5:1，副产物N,N′-乙基哌嗪含量低于5%，过量哌嗪可回收利用。而且可以以共沸

8、精馏方法简便的分离N,N′-乙基哌嗪与N-乙基哌嗪，此方法适宜于工业生产。陈树大