1,2-二甲基哌嗪的制备

发布日期:2020/1/14 8:36:46

背景及概述^[1][2]

在医药工业领域由哌嗪为原料合成氟哌酸、吡哌酸等喹诺酮类药物以及利福平等。此外，还有美国费歇尔公司开发的降压药脉平宁，其主要成份是哌唑嗪(C19H2lN6O4HCl)，它透过松弛血管周围平滑肌、降低血管阻力使血压下降；茶碱乙酸盐哌嗪能增加人体正常的呼吸容量，可用于治疗烧伤休克、高血压等症，它的刺激性小于茶碱(1，3-二甲基黄嘌岭)；各种哌嗪基醇及其衍生物具有麻醉性能，可用于临床麻醉；哌嗪基烷胺基的喹啉和吡啶具有抗疟活性。

哌嗪雌甾酮硫酸盐可用于治疗癫痫病，N，N′-(2-吡嗪基)哌嗪和N-2-吡嗪基哌嗪有止痛作用，而己二酸哌嗪、枸椽酸哌嗪等哌嗪的有祝酸盐类物质是应用广泛的驱虫药物。哌嗪的一些衍生物如N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、1,2-二甲基哌嗪及2，6-二甲哌嗪是生产沙星类药物主要原料。

1,2-二甲基哌嗪的无机酸盐，如磷酸盐、柠檬酸盐、单氢氯酸盐、双氢氯酸盐和双哌嗪硫酸盐等，都具有根治家畜家禽体内蠕虫的功效，它们通过饲料流水线添加业，有效控制大规模饲养业的寄生虫问题。

理化性质及结构^[1]

1,2-二甲基哌嗪，其分子式为C6H1N2，分子量为114，结构式如式1所示，可用来合成医药中间体、阳离子表面活性剂和聚氨酯泡沫催化剂等。1,2-二甲基哌嗪，是一种无色挥发性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。主要用于聚氨酯的固化剂、催化剂及医药和表面活性剂中间体，该物质易燃、低毒、有一定的腐蚀性。

1,2-二甲基哌嗪的两个氮端易与其它官能团发生化学反应，1,2-二甲基哌嗪的胺基氢被长链烷基或烷氧基取代的衍生物，可以作润湿剂、乳化剂、分散剂和清洁剂。如1,2-二甲基哌嗪与各种脂肪酸的单酯可作为改进脂肪酸皂抗硬水性能的添加剂；1,2-二甲基哌嗪的单酯和单醚可用作润肤剂的乳化剂。

1,2-二甲基哌嗪

制备^[2]

一种1,2-二甲基哌嗪的制备方法，原料N-甲基二乙醇胺与一甲胺摩尔比为1:2.05，原料N-甲基二乙醇胺与氢气摩尔比为1:6，液时空速为3h-1，管式固定床反应器内的反应温度为260℃，反应压力为3.5Mpa，进行合成反应得到含有1,4-二甲基哌嗪的混合物，再经过减压精馏精得到高纯度的1,2-二甲基哌嗪，其中减压精馏的塔内压力为1132Pa，所得1,4-二甲基哌嗪的纯度为97.5wt％。1,4-二甲基哌嗪的收率为59％。内部装填的稀土元素改性铜基复合催化剂的组成为氧化铜21wt％，氧化镍15wt％，氧化钴6wt％，稀土元素铈2wt％；载体氧化铝和氧化硅为56wt％。

方法二：

1,2-二甲基哌嗪的合成：

高压釜内加入异丙醇胺（75.1 g，1.00 mol0和2.5g．mol-1的Raney-Ni催化剂，通入氢气4次置换釜内的空气，最后通入氢气至釜内压力在5 MPa，搅拌下，按50~60 ℃/h的速度加热至160 ℃，保温反应5 h，GC检测原料异丙醇胺反应完毕，冷却到45 ℃，放气后将料液取出处理；

反应液后处理：

趁热过滤，得油状液体，待液体进一步冷却，有晶体析出，再次过滤，得无色片状晶体；收集合并滤液，将滤液精馏，收集 155℃~170℃的馏分，所得馏分，用体积比为1:5的乙酸乙酯/石油醚混合溶液重结晶，合并直接过滤所得晶体和重结晶后所得晶体共47.6 g，收率：83.4%，产品：1,2-二甲基哌嗪的纯度98.7%。