Ｎ-乙基哌嗪＋水二元体系热力学性质研究文献综述

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1、文献综述Ｎ-乙基哌嗪＋水二元体系热力学性质研究摘要：本文总结哌嗪类化合物的发展现状，重点介绍N－乙基哌嗪的物理性质﹑用途和热力学性质研究。测定N-乙基哌嗪与水组成的二元体系在一定温度下密度、粘度和表面张力，并计算体系的体积性质、粘度性质、表面性质和与之相关的过量性质，从分子相互作用角度讨论这些二元体系热力学性质的变化规律，为N-乙基哌嗪的开发和研究提供基础数据和信息。关键词：N-乙基哌嗪汽液平衡水一、前言近十年来哌嗪类化合物的发展十分迅速，许多结构特性新颖的哌嗪类化合物已被相继合成出来，并以显示出极好的应用前景。哌嗪系列产品是氟哌酸等药物的重要中间体,也是

2、一些合成染料的原料,它们在制药工业和精细化学品开发中很有应用价值，哌酸的某些衍生物如N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-甲基哌嗪分别是生产氧氟沙星、恩氟沙星、洛美沙星的主要原料[1]。此外，哌嗪还可用来合成纺织印染助剂、橡胶硫化促进剂及防腐剂、抗氧剂、稳定剂、表面活性剂、阻蚀剂、消泡剂、聚氨酯生产助剂等[2]。因此哌嗪类化合物的热力学研究已成为当今化学中十分活跃的领域之一。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[3]。N-乙基哌嗪等烷基哌嗪常温下为液体,易与水，醇

3、类等溶剂互溶,研究N–乙基哌嗪等与水、醇类组成的相关体系的热力学性质和汽液平衡性质具有理论意义和实用价值[4]。二、N－乙基哌嗪简介2.1N－乙基哌嗪的物理性质英文名称为N-Ethylpiperazine，密度为0.895g/cm3，熔点(m.p.):-60℃，沸点(b.p.):157℃，闪点(flashpoint):47℃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。2.2N－乙基哌嗪的研究现状哌嗪系列产品是氟哌酸等药物的重要中间体,也是一些合成染料的原料,它们在

4、制药工业和精细化学品开发中很有应用价值。但是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便。因此，研究哌嗪系列产品的热力学性质，为化工设计提供基础数据具有重大的意义。相继有很多科研究者发表了哌嗪系列产品的热力学性质的文章。顾飞燕和张志猛,浙江大学化工系,在1988年作了哌嗪-N－甲基哌嗪体系和水-N－甲基哌嗪二元体系汽液平衡的研究。该研究通过实验测得哌嗪-N－甲基哌嗪体系和水-N－甲基哌嗪二元体系汽液平衡实测数据，实侧结果采用Wilson方程，NRTL方程进行关联,以及UNIFAC功能团法推算汽液平衡,关联结果与实

5、验数据吻合很好,推算结果也令人满意,拟合精度完全满足工程设计要求,具有实用价值,也填补了N-甲基哌嗪相平衡数据库中此项数据的空白。[5]顾飞燕，浙江大学材料和化工学院，在2000年6月发表了题为《哌嗪-N乙基哌嗪体系和水-N乙基哌嗪体系汽液平衡的研究》。该研究实验测得N-乙基哌嗪的饱和蒸汽压以及用改进Rose釜测定水-N乙基哌嗪体系在101.3kPa下的汽液平衡实测数据符合热力学一致性,并采用Wilson方程关联获得满愈的结果。另外,用修正的UNIFAC模型预测哌嗪-N乙基哌嗪体系和水-N乙基哌嗪体系两个体系恒压(101.3kPa)汽液平衡,为化工设计提供

6、基础数据[6]。2001年5月，陈树大,方文军,宗汉兴研究过(乙醇、异丙醇)+N-甲基哌嗪二元体系在101.3kPa下的汽液平衡。他们采用改进的Rose釜测定乙醇+N—甲基哌嗪和异丙醇+N－甲基哌嗪两个二元体系在101.3kPa压力下的汽液平衡数据,用折光指数法确定汽、液相组成，估算了液相组分的活度系数。并且用带温度函数参数的UNIQUAC方程关联汽液平衡数据,推算平衡温度和汽相组成的效果良好，为含N-甲基哌嗪体系的性质研究和分离设计提供基础数据和信息[7]。2002年7月陈树大，方文军,雷群芳,林瑞森研究了醇+N-甲基哌嗪二元体系的体积性质，采用振荡管式

7、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－甲基哌嗪组成的二元体系在298.15K下的密度,计算了超额摩尔体积、超额偏摩尔体积、表观摩尔体积、偏摩尔体积等体积性质,从分子相互作用角度讨论了这些二元体系的体积性质的变化规律,为N－甲基哌嗪的开发和研究提供基础数据和信息[8]。2.3N－乙基哌嗪的热力学性质研究方法配制一系列不同配比的N-乙基哌嗪与水组成的二元体系溶液，测定其在一定温度下密度、粘度和表面张力，并计算体系的体积性质、粘度性质、表面性质和与之相关的过量性质，从分子相互作用角度讨论这些二元体系热力学性质的变化规律2.3.1粘度的

8、称量的方法溶液的粘度是化工计算和化工设计经常用到的基本参数,是溶液