1-Methylpiperazine CAS 109-01-3

1-methylpiperazineสูตรเคมี C5H12N2, CAS 109 - 01-3, ของเหลวไร้สี, ละลายได้ง่ายในน้ำ, อีเธอร์, เอทานอล, ละลายได้ในสัดส่วนใด ๆ ในน้ำเมทานอล ฯลฯ สารละลายน้ำเป็นอัลคาไลน์ที่อ่อนแอ ในอุตสาหกรรมยาเมทิลแอลกอฮอล์ยาปฏิชีวนะและยาต้านโรคจิต triflurazine ถูกสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาเมทิลเลชั่นของ piperazine hexahydrate ซึ่งเป็นตัวกลางของการสังเคราะห์อินทรีย์ ในฐานะที่เป็นสารเคมีที่มีคุณสมบัติพิเศษมันได้แสดงให้เห็นถึงโอกาสในการใช้งานที่กว้างขวางในด้านเทคโนโลยีการแยกเมมเบรน โดยทำหน้าที่เป็นสารคีเลตี้สารเติมแต่งและการมีส่วนร่วมในการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของสารเฉพาะประสิทธิภาพการแยกและความบริสุทธิ์ของเมมเบรนสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามความเป็นพิษค่าใช้จ่ายและความท้าทายทางเทคนิคยัง จำกัด การใช้งานขนาดใหญ่

แอปพลิเคชันของ1-methylpiperazineในเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนส่วนใหญ่เกิดจากคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะสองประการของการชอบน้ำและ lipophilicity ซึ่งช่วยให้มันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการแยกเมมเบรน เทคโนโลยีการแยกเมมเบรนเป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพและพลังงาน - เทคโนโลยีการแยกการประหยัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่าง ๆ เช่นการบำบัดน้ำการแยกก๊าซการแปรรูปอาหารการผลิตยา ฯลฯ แกนกลางอยู่ในการใช้การซึมผ่านของเมมเบรนที่มีประสิทธิภาพ ในฐานะที่เป็นสารเคมีที่มีคุณสมบัติพิเศษการประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนจะค่อยๆได้รับความสนใจ

สูตรทางเคมีคือ C5H12N2 ซึ่งเป็นของเหลวสีเหลืองอ่อนสีซีดที่มีกลิ่นฉุน มันละลายได้ในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ที่หลากหลายพร้อมความสามารถในการละลายและความเสถียรที่ดี ที่สำคัญกว่านั้นมันมีลักษณะสองอย่างของความชอบน้ำและ lipophilicity ซึ่งช่วยให้มันมีบทบาทพิเศษในกระบวนการแยกเมมเบรน

1. ในฐานะตัวแทนคีเลตเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแยก

 

ในระหว่างการแยกเมมเบรนมันสามารถทำหน้าที่เป็นสารคีเลตี้เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพโดยมีสารแยกออกจากกัน ความสามารถในการซึมผ่านของคอมเพล็กซ์นี้บนเมมเบรนนั้นแตกต่างจากสารดั้งเดิมซึ่งทำให้เกิดการแยกที่มีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นเมื่อบำบัดน้ำเสียที่มีไอออนโลหะหนักคอมเพล็กซ์สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยไอออนโลหะหนักและจากนั้นแยกออกจากน้ำเสียผ่านการซึมผ่านของเมมเบรนเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของการชำระคุณภาพน้ำ

2. เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเมมเบรน

 

นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มเป็นสารเติมแต่งให้กับวัสดุเมมเบรนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเมมเบรน ตัวอย่างเช่นเมื่อเตรียมเมมเบรน reverse Osmosis การเพิ่มจำนวนที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนและการไหลของฟลักซ์ นี่เป็นเพราะมันสามารถโต้ตอบกับกลุ่มการทำงานบางอย่างในวัสดุเมมเบรนสร้างโครงสร้างเมมเบรนขนาดกะทัดรัดมากขึ้นซึ่งจะช่วยลดการดูดซับและการอุดตันของมลพิษ

3. ส่งเสริมการปรับปรุงความชอบน้ำบนพื้นผิวเมมเบรน

 

สำหรับวัสดุเยื่อหุ้มเซลล์ที่ไม่ชอบน้ำบางอย่างคุณสมบัติที่ชอบน้ำของพวกเขาสามารถส่งเสริมการปรับปรุงพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ สิ่งนี้จะช่วยลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนและการอุดตันในระหว่างกระบวนการแยกการปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกเมมเบรนและความเสถียร ตัวอย่างเช่นเมื่อบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมันหรือโปรตีนพื้นผิวเยื่อหุ้มเซลล์น้ำที่ชอบน้ำสามารถขับไล่มลพิษเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

4. มีส่วนร่วมในการแยกและทำให้บริสุทธิ์ของสารเฉพาะ

 

นอกจากนี้ยังสามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของสารเฉพาะ ตัวอย่างเช่นในสาขาการผลิตยาการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของยาบางชนิดหรือตัวกลางของพวกเขาต้องการเทคนิคการแยกเยื่อหุ้มเซลล์เฉพาะ มันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวแทนเสริมในกระบวนการเหล่านี้ปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกและความบริสุทธิ์ผ่านการโต้ตอบกับสารที่จะแยกออก

5. การพัฒนาเยื่อหุ้มแยกก๊าซ

 

ในด้านการแยกก๊าซมันยังแสดงให้เห็นถึงค่าการใช้งานที่อาจเกิดขึ้น เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์จึงสามารถสร้างคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพด้วยโมเลกุลของก๊าซบางอย่างซึ่งทำให้การแยกที่มีประสิทธิภาพระหว่างโมเลกุลของก๊าซ สิ่งนี้ให้ความเป็นไปได้ในการพัฒนาเยื่อหุ้มแยกก๊าซใหม่และมีประสิทธิภาพ

การประดิษฐ์เกี่ยวข้องกับวิธีการสังเคราะห์สารเคมีของผลิตภัณฑ์เคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกระบวนการสังเคราะห์ของ1-methylpiperazineการใช้ piperazine, ฟอร์มัลดีไฮด์และไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบ พื้นหลังทางเทคนิค n - methylpiperazine เป็นหนึ่งในอนุพันธ์ของ piperazine และผลิตภัณฑ์เคมีที่สำคัญ มันสามารถใช้ในการแพทย์เพื่อสังเคราะห์ยาต้านเชื้อแบคทีเรียเช่น Ofloxacin, levofloxacin, fleroxacin และยาเสพติดทางจิตอื่น ๆ เช่น clozapine และ olanzapine; นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยางพลาสติกและอุตสาหกรรมเคมีพอลิเมอร์อื่น ๆ

ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ยังคงอยู่ในขั้นตอนของการพัฒนาในประเทศจีน มีวิธีการสังเคราะห์หลักสองวิธีที่พัฒนาขึ้นในประเทศจีนตามวรรณกรรม:

1. กรดไฮโดรคลอริกและกรดไฮโดรคลอริกจะทำปฏิกิริยาครั้งแรกในเอทานอลที่ปราศจากน้ำเพื่อผลิตไฮโดรคลอไรด์ไพเพอราซีน piperazine hydrochloride ถูกคั่นด้วยการระเหยของเอทานอลจากนั้นทำปฏิกิริยากับฟอร์มัลดีไฮด์และกรดฟอร์มิกเพื่อให้ได้ n - methylpiperazine ไฮโดรคลอไรด์ จากนั้นผลิตภัณฑ์จะถูกทำให้เป็นกลางด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ หลังจากการแยกโซเดียมคลอไรด์ผลิตภัณฑ์จะถูกกลั่น

กระบวนการของวิธีนี้มีความยาวและกรดไฮโดรคลอริกที่มีการกัดกร่อนสูงและกรดฟอร์มิกถูกนำมาใช้ในการผลิต มลพิษนั้นร้ายแรงสภาพแวดล้อมในการดำเนินงานไม่ดีและผลผลิตเพียง 49%

2. การใช้เมทานอลเป็นรีเอเจนต์เมทิลเลชั่นและตัวทำละลายไพเพอราซีนและเมทานอลจะกลายเป็นไอแล้วทำปฏิกิริยาผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเตียงคงที่ วัตถุดิบบางตัวสร้าง n - methylpiperazine ส่วนผสมของปฏิกิริยาก๊าซอุณหภูมิสูง - สูงจะถูกควบแน่นและรวบรวมแล้วแก้ไขเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิปฏิกิริยาของวิธีนี้สูงถึง 300 องศา C การใช้พลังงานมีขนาดใหญ่และอัตราการแปลง - เดี่ยวสามารถเข้าถึงได้เพียง 50%เท่านั้นมีผลิตภัณฑ์ - และความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ต่ำ ตัวเร่งปฏิกิริยาเลเยอร์ - คงที่ที่ใช้ในวิธีการผลิตนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะถูกแทนที่ เมื่อกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาลดลงอัตราการแปลงจะลดลงและต่ำลงและการใช้พลังงานจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงเวลาหนึ่งมันสามารถแทนที่ได้อย่างสมบูรณ์เท่านั้น ต้นทุนทดแทนนั้นสูงมากและต้นทุนการผลิตลดลงได้ยาก

จุดประสงค์ของวิธีนี้คือการจัดหาวิธีสังเคราะห์ของ 1-methylpiperazne ซึ่งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมการแปลงวัตถุดิบสูงการเลือกผลิตภัณฑ์ที่ดีกระบวนการง่าย ๆ และเหมาะสำหรับอุตสาหกรรม

สิ่งประดิษฐ์ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1) ปฏิกิริยาการควบแน่นใช้เมทานอลเป็นตัวทำละลายไพเพอราซีนและฟอร์มัลดีไฮด์จะถูกป้อนในอัตราส่วนโมลาร์ที่ 1: 0.81.6 และปฏิกิริยาการควบแน่นจะดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์;

2) หลังจากการควบแน่นให้เพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาลงในเครื่องปฏิกรณ์เดียวกันและแทนที่ด้วยไนโตรเจนและไฮโดรเจน หลังจากนั้นความดันไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นเป็น 16MPa ควบคุมอุณหภูมิของวัสดุในเครื่องปฏิกรณ์ถึง 70100 องศาเซลเซียสและให้กวนจนปฏิกิริยาไฮโดรเจนสิ้นสุดลง ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เพิ่มคือ 412% ของมวลของ piperazine;

3) ทำให้วัสดุเย็นลงถึงอุณหภูมิปกติหยุดผสมปล่อยและกรองและกู้คืนตัวเร่งปฏิกิริยา

4) กลั่นกรองกู้คืนเมทานอลและไพเพอราซีนที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาจากนั้นรวบรวมสัดส่วน 137 "C เพื่อให้ได้ n - methylpiperazine - ผลผลิตของวิธีนี้สามารถลดลงได้อย่างมาก

วิธีการปัจจุบันต้องใช้การแยกหลายครั้งอุปกรณ์จำนวนมากและการไหลของกระบวนการที่ยาวนาน ปฏิกิริยาทั้งหมดในการประดิษฐ์เสร็จสมบูรณ์ในเครื่องปฏิกรณ์เดียวและการลงทุนอุปกรณ์และจำนวนการบำรุงรักษามีขนาดเล็กดังนั้นกระบวนการจึงมีความก้าวหน้าที่ชัดเจน นอกจากนี้วิธีการปัจจุบัน 1 ผลิตน้ำเสียจำนวนมากซึ่งมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยพื้นฐานแล้วไม่มีขยะสามแห่งในกระบวนการผลิตนี้ ความบริสุทธิ์ของ n - methylpiperazine ที่เตรียมโดยวิธีการในปัจจุบันสามารถเข้าถึง 99.0% และความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สามารถเข้าถึง 99.95% โดยวิธีนี้

วิธีการสังเคราะห์ของ1-methylpiperazineซึ่งมีลักษณะโดยประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1) ปฏิกิริยาการควบแน่นใช้เมทานอลเป็นตัวทำละลายไพเพอราซีนและฟอร์มาลดีไฮด์จะถูกป้อนที่อัตราส่วนโมลาร์ 1∶ 0.8 ~ 1.6 และปฏิกิริยาการควบแน่นจะดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์;

2) หลังจากการควบแน่นให้เพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาลงในเครื่องปฏิกรณ์เดียวกันและแทนที่ด้วยไนโตรเจนและไฮโดรเจน หลังจากนั้นความดันไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นเป็น 1 ~ 6MPa ควบคุมอุณหภูมิของวัสดุในเครื่องปฏิกรณ์ถึง 70 ~ 100 องศาและให้กวนจนปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันสิ้นสุดลง ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เพิ่มคือ 4 ~ 12% ของมวลของ piperazine;

3) ทำให้วัสดุเย็นลงถึงอุณหภูมิปกติหยุดผสมปล่อยและกรองและกู้คืนตัวเร่งปฏิกิริยา

4) กลั่นกรองกู้คืนเมทานอลและไพเพอราซีนที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาและรวบรวมเศษส่วนที่ 137 องศาเพื่อรับ N - methylpiperazine

วิธีนี้มีข้อดีของการไหลของกระบวนการสั้นการลงทุนอุปกรณ์ต่ำหนึ่ง - ผลผลิตทางและไม่มีการปล่อยมลพิษ

1-methylpiperazine ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญมีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาต่าง ๆ เช่นการแพทย์ยาฆ่าแมลงและวิทยาศาสตร์วัสดุ บทความนี้จะทบทวนกระบวนการค้นพบของ 1-methylpiperazine อย่างเป็นระบบจากความเป็นมาเริ่มต้นการระบุโครงสร้างทางเคมีไปจนถึงกระบวนการพัฒนาของการผลิตอุตสาหกรรมและวิเคราะห์การมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์และสถาบันที่สำคัญ การวิจัยพบว่าการค้นพบ 1-methylpiperazine เป็นผลิตภัณฑ์ของการพัฒนาเคมีอินทรีย์ในศตวรรษที่ 19 และการอธิบายโครงสร้างและวิธีการสังเคราะห์ที่ดีขึ้นได้วางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการใช้งานที่ตามมา

ป้ายกำกับยอดนิยม: 1-Methylpiperazine CAS 109-01-3, ซัพพลายเออร์, ผู้ผลิต, โรงงาน, ขายส่ง, ซื้อ, ราคา, จำนวนมาก, สำหรับขาย