如何通过调整pH值改进催化胺化工艺? ¹

2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶胺简称四甲基哌啶胺或TEMP，是一种重要的化工中间体，主要用于合成键合型和高分子聚合型光稳定剂。

合成四甲基哌啶胺的方法主要有两类，电化学法和催化胺化法。电化学法使用铝和铅作为电极，在碱金属磷酸盐水溶液和硫酸介质中进行还原胺化反应，得到产物四甲基哌啶胺。催化胺化法是目前工业上最广泛使用的方法，使用金属催化剂或负载型金属催化剂在加氢条件下进行反应。然而，催化胺化法存在温度较高、能耗大以及副产物产生等问题。

在催化胺化反应体系中，2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶酮与氨反应转化为亚胺的过程可以影响最终四甲基哌啶胺的生成。因此，调整pH值以促进中间体亚胺的生成成为改进催化胺化工艺的关键。之前的研究已经证实了pH值对反应速率和原料转化率的影响，并建立了动力学模型或速率方程进行深入讨论。

实验(材料与方法)

1.仪器与试剂

(1) 主要试剂：2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶酮、氨水、Raney Ni催化剂、片状NaOH。

(2) 气相色谱-质谱联用：TRACE GC 2000/TRACE MS气相色谱-质谱联用仪；气相色谱另配安捷伦1790F氢火焰检测器。

2.合成2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶胺

加氢反应在高压釜中进行，水作为溶剂，按照一定比例加入浓度为w = 25%~28%的氨水，2, 2, 6, 6-四甲基哌啶酮和Raney Ni催化剂，通入氮气置换釜内空气。设定温度并通入氢气至指定压力，反应一段时间后，取出釜内物料进行后处理。催化胺化法合成四甲基哌啶胺的反应方程式如图 1所示。