本文旨在详细介绍如何合成2,6-二甲基哌嗪，这是一种重要的医药化工中间体，在药物合成领域具有广泛应用。
背景：2,6-二甲基哌嗪（C6H14N2）是一种重要的医药化工中间体，可用于合成抗菌素、安定镇痛药和驱虫药等药物。此外，它还可以用作染料助剂、表面活性剂、硫化促进剂和防腐抗氧剂等。然而，目前国内外合成2,6-二甲基哌嗪的方法主要采用环氧丙烷和异丙醇胺或α-羟基丙腈和异丙醇胺进行液相反应。这些方法存在原料难得、产品收率低、对设备要求高以及操作复杂等缺点。因此，需要改进合成2,6-二甲基哌嗪的方法，以克服这些问题。
合成：
1. 方法一：以1,2-丙二胺为原料气固相催化合成2,6-二甲基哌嗪,实验的最佳工艺条件为:原料液1,2-丙二胺的质量分数40%,反应温度320℃,空速490.74 h-1。用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3为催化剂,以1,2-丙二胺为原料合成2,6-二甲基哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,1,2-丙二胺的转化率为98.84%,2,6-二甲基哌嗪的收率为88.62%。反应原理如下：
其中反应式 (1) 为生成2, 6-二甲基哌嗪的主反应, 其余为副反应。
实验采用自行设计的固定床反应器, 流程见图。
实验所采用的反应装置为自行设计制作。反应管内径D=20 mm, 外径?=25 mm, 反应器采用上、中、下三段电炉丝独立加热控制, 催化剂床层的温度分别由3根套有?3 mm不锈钢管的K分度号热电偶进行测量, 并由Al-518型人工智能温度控制器进行调节控制反应温度, 由计量泵将质量分数为40%的1, 2-丙二胺水溶液打入汽化室经汽化后进入反应器进行反应。。反应产物在冷凝器中冷凝为液体, 进入汽液分离器, 尾气经吸收后放空,对产品进行收集，得到产品。
2. 方法二：以Raney-Ni为催化剂合成2,6-二甲基哌嗪。具体步骤如下：
(1)催化剂的制备:条件均为在50℃下，加20%氢氧化钠水溶液溶解铝镍合金，反应至无气泡产生，保温几个小时，水洗至中性。实验室做法是把250mL的烧杯至于磁力搅拌机上，在去离子水中溶解一定量的氢氧化钠，待烧杯中溶液温度降至50℃时,把铝镍合金分批、少量的加入到搅拌的氢氧化钠溶液中去,维持温度50±2℃,时间为8-10h, 用去离子水洗涤Raney-Ni至中性，再用乙醇洗涤3次，将Raney-Ni保存在乙醇中待用。
(2) 2,6-二甲基哌嗪的合成：把一定量的二异丙醇胺、氨水、去离子水和Raney-Ni催化剂加入到500 mL高压金中，通入氢气4~5次置换釜中的空气直至空气排尽，再通入一定量的氢气通过搅拌装置不加热来检查装置的气密性，确认装置气密后将高压釜缓慢加热至所需的温度，保温反应一定时间，反应完毕后待温度降低，放气并将料液吸出处理。
到达反应时间后，把加热停止，通过冷却水降温使釜内液体温度降到50℃以下，打开高压釜，将反应液从高压釜内抽出。对从高压釜中抽出的反应液进行甲苯共沸除水，加入一定量的甲苯，一般与水的比例是 3:1,甲苯与水的共沸点是 85℃,在共沸的情况下加热能够除去反应液中的水对除水后的溶液降温，由于 2,6-二甲基呱嗦的溶解度随着温度的降低而明显降低，温度降到4℃左右是有大量白色晶体从溶液中析出，对固体和液体进行分离可以得到白色晶体状的产物。
参考文献：
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