[发明专利]一种制备双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基二酸酯的方法

说明书

本发明提供了一种制备N‑环己氧基‑4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶醇的方法，该方法将4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶氮氧自由基和环己烯进行烷基化反应，然后进行催化加氢反应。在此基础上，本发明进一步提供了以所述N‑环己氧基‑4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶醇为原料制备双(1‑环己氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶‑4‑基)烷基二酸酯的方法。本发明提供的方法反应效率较高，产物的收率和纯度较高，且后处理简单、环保，对环境压力较小，处理废液成本较低。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种制备双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)烷基二酸酯的方法。

背景技术

受阻胺光稳定剂770已经有近半个世纪的开发应用历史，作为受阻胺光稳定剂的代表性品种，受阻胺光稳定剂770具有不着色、低毒性、相容性和分散性好等特点，并且已经有很多应用实例进行了报道。但是在应用过程中发现受阻胺光稳定剂的耐酸性较弱，容易与酸性物质成盐析出，因此提高受阻胺类光稳定剂的耐酸性才能够进一步扩大其在高分子材料中的应用范围。

N-烷氧基受阻胺是近些年提出的新型受阻胺结构，已有研究表明N-烷氧基结构能够有效的降低受阻胺分子的碱性，能够提高受阻胺光稳定剂的耐酸性，从而能够提高受阻胺光稳定剂在酸性环境下的稳定性，有效的拓展了N-烷氧基受阻胺的应用范围，尤其是在农用塑料薄膜等环境下的应用。

在目前的工业化受阻胺光稳定剂中，由于化学结构和合成工艺均较为复杂，目前市面上N-烷氧基受阻胺品种较少。Schoening K U提出了一种通用的制备烷氧基化受阻胺的方法，利用TEMPO及其衍生物与烷基的醛类衍生物进行反应，使用氯化亚铜作催化剂，能够得到不同烷基取代基的受阻胺分子，虽然该方法的普适性较好，能够实现不同的烷氧基化，但是该方案的成本较高，且报道的转化率较低，约为62％，难以进行大规模的应用。Kai-Uwe Schoening,Walter Fischer,Stefan Hauck.Synthetic Studies on N-Alkoxyamines:A Mild and Broadly Applicable Route Starting from NitroxideRadicals and Aldehy[J].Journal of Organic Chemistry.2009,74,1567-1573公开的N-烷氧基受阻胺的合成反应式如下：

R₁为羟基或氢；R₂为链状烷基、环烷基、烯烃基或芳香烃基。

类似的，CN109705023A公开了一种双(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯的制备方法，以1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇和癸二酸二甲酯为原料利用氢氧化锂和四丁基溴化铵作催化剂，经过酯交换反应制备得到目标化合物，收率为79.94％；但在提纯过程中，主要采用蒸馏的方法进行提纯，其原料1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇沸点较高约330℃，并且有文献报道在200℃以上时，1-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇容易发生副反应，导致杂质进一步升高；并且在反应的过程中使用到的氢氧化锂毒性较大，增加了后处理压力。EP1644329A1公开了一种利用过氧化氢催化制备N-烷氧基受阻胺的方法，其利用二(1-烃氧基-2,2,6,6,-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯与环己烷反应生成双(1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯，收率较低，在43％左右。

因此，希望提供一种生产效率较高，后处理压力小，相对污染较小的N-烷氧基受阻胺的制备方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种环境友好、产物产率高且纯度高的制备N-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的方法。

具体而言，本发明提供的制备N-环己氧基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇的方法，包括如下步骤：