[发明专利]N－(2－硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐及其制备方法

说明书

本发明涉及N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐和其制备方法，其中将N-(2-羟乙基)哌嗪在由高浓度或较高浓度硫酸和发烟硫酸或氯磺酸组成的混合物中进行反应，并将生成的反应产物溶解在低级链烷醇中，接着进行分离来制成N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐。

N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐是一种新的产物，可作为纤维的预处理剂和改性剂，例如作为合成聚酰胺纤维或聚氨酯纤维，羊毛，蚕丝或纤维素纤维的预处理剂和改性剂，与阴离子染料一起用于后染色(见专利申请P4140410.6和P4224283.5)。

本发明对象是工业上容易实施的制备高产率、高纯度N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐的经济方法。其具体制法是：使N-(2-羟乙基)哌嗪在高浓度或较高浓度的、最好是95-100％的、特别优选的是100％的硫酸和发烟硫酸(三氧化硫在100％的硫酸中的溶液)或氯磺酸的混合物中、在约80至250℃、最好是在约100至170℃的温度进行反应，将产生的混合物加到一种与水能混合的脂肪醇中，最好是加到甲醇、乙醇或丙醇中，将所产生的N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐离析。

用一种适当的实施形式使N-(2-羟乙基)哌嗪在由100％的硫酸和含有化学计量量的三氧化硫的发烟硫酸组成的混合物中、于约80至250℃、最好是约100至170℃的温度下进行酯化。紧接着将此磺化混合物加到一种低级链烷醇(C₁-C₃)中，优选的是加到甲醇或乙醇中，并使N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐离析和干燥。

在本发明工艺中，以每重量份的N-(2-羟乙基)哌嗪使用约0.8至3重量份、最好是约1.3到1.7重量份的100％硫酸，也可使用较大量的硫酸，但这对产品质量没有好处，因此一定要避免使用较大量的硫酸。也可用浓度较低的硫酸代替100％的硫酸，例如95至99％的硫酸，如96％的硫酸。在这些情况下，必须根据现存的水量较多地使用三氧化硫(在发烟硫酸中的)或氯磺酸。

使用由100％的硫酸和发烟硫酸组成的混合物时，每重量份的N-(2-羟乙基)哌嗪使用约0.3至0.8、优选的是约0.4至0.7，特别优选的是约0.55至0.65重量份的三氧化硫。使用由浓度较高的硫酸和氯磺酸组成的混合物时，每重量份的N-(2-羟乙基)哌嗪使用约0.6至1.3、优选的是约0.7至1.0、特别优选的是约0.80至0.95重量份的氯磺酸。

为使N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐沉淀而优选使用含水甲醇或含水乙醇，用量为每重量份的N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐用约2.0至6.0、优选的是约3.0至5.0、特别优选的是约3.2至3.8重量份。此链烷醇的含水量应在约10-30重量％之间，优选的是在约15-25重量％之间。沉淀在约45℃的温度下开始，然后通过冷却到15至25℃结束结晶。为了结晶，给每130重量份的N-(2-羟乙基)哌嗪加约0.005至10、优选的是约0.01至5、特别优选的是约0.05至1重量份的N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐，以产生沉淀混合物。但也可加入较大量的晶种。

沉淀之后，将N-(2-硫酸根合乙基)哌嗪硫酸盐分离并加以干燥。然后即可作为产品使用。

留下的含硫酸的低级脂肪醇，通过真空再蒸馏回收，可再用于下次配料。

下面的实施例用于说明本发明的方法，而本发明方法不限于这些实施例。

实施例1