一、基本信息
无水哌嗪(Piperazine Anhydrous),又称六氢吡嗪、1,4 - 二氮杂环己烷、二乙烯二胺,是一种含氮六元杂环有机化合物,CAS 号为110-85-0,EINECS 编号为 203-808-3,MDL 编号为 MFCD00005953。其分子式为C₄H₁₀N₂,结构简式为◯-(NH)₂-(六元环,对位两个 N 原子,饱和脂肪环),分子量为86.14 g/mol。
二、物理化学性质
| 性质 | 具体参数 |
| 外观 | 常温下为白色针状或结晶性固体,带有微弱氨味 |
| 熔点 | 106-112°C(不同来源略有差异) |
| 沸点 | 146-148°C(常压),125-130°C(1.33 kPa) |
| 闪点 | 约 65°C |
| 蒸汽压 | 20°C 时约 0.8 mmHg |
| 溶解性 | 易溶于水(可与水任意比例混溶),易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂 |
| 化学特性 | 呈强碱性(pKa≈9.8),极易潮解,易升华,分子中对称杂环结构使其化学性质活泼 |
| 纯度规格 | 工业级 99%/99.5%,医药级≥99.5% |
三、制备方法
无水哌嗪的合成主要有以下几种路线:
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氯乙醇法(工业主流):由氯乙醇经氨化、环合成哌嗪盐酸盐,再用氢氧化钠中和制得六水哌嗪, 通过共沸脱水法、真空干燥法或蒸发法脱水得到无水哌嗪。
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乙二胺法:乙二胺在催化剂作用下经高温高压环化反应生成哌嗪,副产物为三乙烯二胺等,经分离提纯后得到无水哌嗪。
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其他方法:包括二氯乙烷氨解法、乙醇胺法等,适用于不同规模和原料条件的生产。
四、主要用途
无水哌嗪是一种多功能精细化工中间体,广泛应用于多个领域:
1. 医药领域
- 作为核心中间体合成多种药物,如抗组胺药(西替利嗪、氯雷他定)、驱虫药(哌嗪磷酸盐、哌嗪柠檬酸盐)
2. 农药领域
- 生产杀菌剂(如哌嗪类 fungicides)和杀虫剂,用于防治农作物病虫害
- 合成植物生长调节剂,促进作物
3. 高分子材料领域
- 与脂肪酸反应制造聚酰胺树脂,用于涂料、胶粘剂、塑料等产品
- 作为聚氨酯生产中的催化剂,加速聚氨酯形成,用于聚氨酯泡沫、纤维等领域
- 合成聚醚胺、聚醇等高分子化合物,用于弹性体、密封剂等
4. 其他工业应用
- 水处理:作为螯合剂、缓蚀剂,用于锅炉系统和冷却水处理,防止结垢和腐蚀
- 石油化工:作为碱性组分用于油气管道和锅炉系统,中和酸性气体(CO₂、H₂S)
- 表面活性剂:合成阳离子表面活性剂,用于洗涤剂、乳化剂等
- 染料工业:制备多种染料中间体,用于合成酸性染料、活性染料等
- 阻燃剂:生产含氮阻燃剂,用于塑料、橡胶等材料的阻燃处理
五、储存与形态
无水哌嗪通常以白色结晶或片状形式供应,常见包装为 25kg / 桶。因极易潮解,需密封保存于阴凉透风干燥处,避免与空气接触。工业上也有哌嗪 68% 水溶液形式,便于运输和使用。
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