[发明专利]一种双（1-烷氧基-2;2;6;6-四甲基哌啶-4-基）癸二酸酯的制备方法

说明书

发明了一种以癸二酸二甲酯和1‑烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶醇为原料，通过酯交换合成双(1‑烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑基)癸二酸酯的方法。该方法以氢氧化锂为催化剂，季铵盐为相转移催化剂，正庚烷为携甲醇溶剂，采用分水器从反应体系中不断地分出甲醇。其过程是：将癸二酸二甲酯、1‑烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶醇、氢氧化锂、相转移催化剂、正庚烷加入带分水装置的反应釜中，加热至回流状态，不断地分出甲醇，反应至无甲醇分出时停止反应(约5h)；冷却至室温，用去离子水洗涤，油相减压蒸出溶剂和未反应的1‑烷氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶醇得粗品，粗品经甲醇和水的混合溶剂洗涤3次，随后蒸出溶剂得产品。本发明的优点在于：工艺及设备简单，催化剂使用安全，产品分离较容易，产品产率及纯度较高,三废排放量少等。

技术领域

本发明涉及的是一种双(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯的制备方法，具体的说是一种以癸二酸二甲酯和1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇为原料，氢氧化锂为催化剂，季铵盐为相转移催化剂，正庚烷为携甲醇溶剂，采用分水器从反应体系中不断地分出甲醇的酯交换方法，属于精细化工及高分子材料助剂领域。

背景技术

双(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯是一种新型的兼有阻燃作用的光稳定剂(Papaspyrides C D,Kiliaris P.Polymer Green Flame Retardants[M].Amsterdam:Elsevier Science Ltd edited,2014:267-288)，其化学结构通式如下：

式中R＝烷烃基、环烷烃基和芳香烃基。

目前，有一些文献报道了该化合物的合成，主要方法有：

1)烯丙基取代-氧化法

Alessandro Z发现具有空间位阻的胺经过烯丙基取代后，可氧化得到相应的1-烯丙氧基取代产物。在此基础上，Alessandro Z等先通过双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯和烯丙基溴反应，生成的中间体再通过间氯过氧苯甲酸氧化，氧化产物通过催化加氢制得双(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯(Alessandro Z,Gianluca F,Massimiliano S.Preparation of sterically hindered amine ethers[P].US2002009496A1,2002-07-18)。反应式如下：

所得产品纯度为78％，但专利未报道产品的产率。该法合成步骤较多，仅适合制备双(1-丙氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯。

2)N-烷氧基化法

K U等以双(1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯为原料，壬醛为烷基化试剂，50％的双氧水为氧化剂，氯化铜为还原剂，通过O-烷基化合成了双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯(K U,Fischer W,Basbas A I,etal.Process for the preparation of sterically hindered nitroxyl ethers[P].WO2008/003602A1,2008-01-10)。反应式如下：

粗产品经硅胶柱层析分离得产品，产率为40％，产品经核磁共振分析证明了其结构，但未分析含量。

耿来红以双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯为原料，通过先氧化，再O-烷基化也合成了双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯(耿来红，高玉清，刘云利等.一种光稳定剂HS-112的合成方法[P].CN 106699639A,2017-05-24)。反应式如下：