四甲基哌啶酮，英文名为Triacetonamine，是一种白色或淡黄色固体粉末，在水中溶解性差但可溶于有机溶剂。它主要用作有机合成中间体和受阻胺类光稳定剂的基础合成原料，可用于高效光稳定剂的制备。

图1 四甲基哌啶酮的性状图

背景介绍

受阻胺类光稳定剂是国内生产、消费最大的一类光稳定剂，其市场需求较大。四甲基哌啶酮的需求也将持续增长。然而，目前国内工业生产存在一些缺点，如反应后产物难以分离提取、产品收率低、腐蚀性强、污染严重等。

工业应用

四甲基哌啶酮是受阻胺类光稳定剂合成的母体，也是制备新型高效光稳定剂的重要原料。此外，它还是重要的制药中间体，具有抵抗心率失常和降压的效果。

市场调研

四甲基哌啶酮在光稳定剂/阻聚剂、医药等领域有广泛应用前景。随着这些领域的发展和政府支持，市场需求将持续增长。特别是在医药领域，随着人口老龄化和健康意识提升，创新药物研发成为热点，间接推动了四甲基哌啶酮市场需求增加。

参考文献

[1] 王克智.三丙酮胺及其作为受阻胺光稳定剂中间体的应用[J].精细石油化工,1994,4:66-70.

四甲基哌啶酮（亦称2，2，6，6-四甲基哌啶酮，下同)作为受阻胺光稳定剂的母体在受阻胺光稳定剂的开发和生产中具有重要地位，以四甲基哌啶酮为基础原料能生产出多种受阻胺光稳定剂中间体和光稳定剂，如四甲基哌啶醇、五甲基哌啶醇、光稳定剂 770 等，这类光稳定剂是目前为止性能最优良、发展最迅速的一类光稳定剂。

制备方法及副产物处理

四甲基哌啶酮的合成主要采用丙酮和液氨缩合生成，此缩合反应有多种副产物，其中有两种未知副产物(行业内俗称 2 # 未知物和 3 # 未知物)含量较多，分别为 24. 67% 和 11. 67%。对生产过程产生的副产物可以通过优化再利用，将其回收成为一般工业品。既可以创造经济效益，又可以做到环境污染“零排放”的目标。对在四甲基哌啶酮生产的中间过程出现的副产物均进行了简单的加工和处理使其成为一般工业品。

图1 四甲基哌啶酮的合成反应式

合成方法

(1)实验开始先进行气密性检查，将塔抽到绝压 5 kPa，停真空泵，观察压强，直到压强维持稳定。

(2)在塔釜中加入四甲基哌啶酮粗品 250 g，常压蒸馏出极少量的丙酮和一部分水。当塔顶温度达到 100℃后，将塔顶操作压力调节至绝压 20 ～ 30 kPa。再开始一段时间的全回流操作，然后打开回流比控制开关设置回流比开始收集产品。

(3)塔顶出现 2 # 时，将回流比 R 控制调至设计值。2 # 馏出后，观察塔顶温度变化，并逐步提高塔顶真空度，同时改变回流比，开始收集 2 # 前馏分到过渡段收集瓶(质量分数低于95%的过渡段)，以备复蒸。

(4)当塔顶馏出物中的四甲基哌啶酮浓度渐渐升高时，适当提高操作的真空度，并在质量分数达到 97%时，开始收集该产品放入产品罐。四甲基哌啶酮产品合格前后的过渡段同样单独收集后，集中起来再复蒸。实验过程中每隔 0. 5 h 更换一次收集瓶，并对每个收集瓶所收集到的产品称重和气相色谱分析。实验结束后用气质联用分析仪对收集到的 2 # 未知物进行结构分析鉴定。气相色谱分析仪分析四甲基哌啶酮产品的纯度。

参考文献

[1] Hirowatari Noriyuki，Kurano Yoshito，Furuya Yoshiro． Purification of 2，2，6，6-teraalkyl-4-piperidinone［P］． JP:2282362，1990－11－19．

背景技术

2,2,6,6-四甲基哌啶是一种重要的含氨杂环化合物，作为医药、农药、塑料添加剂等领域的一种有机合成中间体，具有很大的工业价值。然而，目前工业生产受到结构特殊性的限制，主要采用沃尔夫一凯惜纳一黄鸣龙方法来还原2,2,6,6-四甲基哌啶酮。这种方法存在对设备的腐蚀和严重污染的问题，工作环境也较差。

制备方法

1) 采用浸渍法制备催化剂，然后在固定床反应器中进行活化，以提高催化剂的效率。

2) 在预热器和加热器的控制下，向反应器提供氢气，维持适当的温度和压力。

3) 将2,2,6,6-四甲基哌啶酮和苯胺混合后，在适当温度下反应。

4) 将混合物通入反应器中，经过加氢裂解反应得到粗产物2,2,6,6-四甲基哌啶。

5) 经过冷凝器和气液分离后，通过浓缩和精馏得到高纯度的2,2,6,6-四甲基哌啶。

反应混合液经气相色谱分析转化率达到97.1%，选择性为90.9%。最终产品的纯度超过99.0%，含量不低于99%。

参考文献

[1] 江西科技师范大学. 2,2,6,6-四甲基哌啶的合成方法:CN201510789086.5[P]. 2016-02-03.

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。

受阻胺是指具有空间阻碍的2,2,6,6-四甲基哌啶类化合物。因其分子结构中含有哌啶基，在哌啶基的氮原子两侧的碳原子上各连有两个甲基，与氮原子连接的基团受到两侧甲基的位阻，故而得此名称。

在各类聚合物产品生产加工过程中，受阻胺类光稳定剂（简称HALS）逐渐发展成为应用最广泛、作用最高效的稳定剂。HALS起源于20世纪70 年代末，第一个被发现对聚合物具有光稳定效果的化合物是四甲基哌啶酮氮氧自由基。经过不断的探索研究，越来越多的低分子量和聚合型受阻胺类稳定剂逐渐被开发出来并得以广泛应用。

研究表明，胺基与氢过氧化物中的氢结合后分解成氮氧自由基，与活化自由基反应后转化成更稳定的结构。

此外，在有氧状态下吸收光能后，受阻胺类稳定剂很容易被激发为氮氧自由基，这些氮氧自由基能够捕获自由基而且在光稳定化过程中具有再生使用功能。这种自协同作用使受阻胺具有很高的光稳定性能。

四甲基哌啶醇是合成低分子量非聚合型酯类受组胺光稳定剂的关键中间体。它是用于合成光稳定剂欧稳德? LS622，LS770，LS944等塑料通用型HALS的关键原料。它还可作为漂白剂、润滑剂、医药、阻聚剂、环氧树脂交联剂生产过程中的稳定剂。

2，2，6，6-四甲基哌啶胺是一种重要的中间体，可用来合成一系列性能优异的受阻胺类光稳定剂。

制备方法

2，2，6，6-四甲基哌啶胺的合成可以按照以下步骤进行：

(1) 在高压釜中加入30ml水，加入10g(0.0644mol)的2，2，6，6-四甲基哌啶酮，15g(氨为0.22mol)质量分数为25％的氨水，以及约0.05g的NaOH来调节体系的pH值为12.0。同时加入0.5g的骨架镍作为催化剂。

(2) 通入氮气置换釜内空气，然后通入氢气置换釜内氮气，使釜内压力为0Mpa。开启搅拌和加热装置，将釜内物料升温至60℃，搅拌转速为400转/分。

(3) 经过2小时的搅拌后，开始向釜内通入氢气至压力为2.5MPa，保温进行反应。当釜内氢气下降到≤1.5MPa后，继续通入氢气直至釜内压力为2.5MPa，重复此操作，直至连续1小时内釜内压力始终不低于2.45Mpa，反应结束。

(4) 反应结束后，取出釜内的反应液，将釜底的残渣进行水洗，直到洗涤液为中性(pH≈7)，得到可重复利用的催化剂骨架镍。然后进行常压蒸馏和减压精馏，收集温度为103℃、压力为2.6kpa时的组分，即可得到纯度为99.5％，收率为95.3％的2，2，6，6-四甲基-4-氨基哌啶。

主要参考资料

[1] CN201910685134.4一种制备中间体2，2，6，6-四甲基哌啶胺的方法

[2] CN201910210348.6特定pH范围的2，2，6，6-四甲基哌啶胺的合成法

简介

4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的分子结构由苯基、甲基、哌啶酮基团组成，具有一定的熔点和沸点，在化学性质上具有较强的反应活性和稳定性。

4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的性状

合成

4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的合成方法包括向反应器中加入四氢吡啶和THF等步骤，最终得到目标化合物。

用途

4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮作为一种具有生物活性的化合物，在医药领域具有潜在的应用价值，可能成为新药物分子。

参考文献

[1]刘展鹏,林原斌.4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的合成[J].化学试剂, 2002.

[2]郝宝玉,张维汉,耿秀丽,等.4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的合成研究[J].高校化学工程学报, 2011, 25(6):5.

[3]刘展鹏,林原斌.4-甲基-1-(苯基甲基)-3-哌啶酮的合成[J].化学试剂, 2002, 24(3):2.

4-氨基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶是一种医药中间体，可以通过以下步骤制备：

制备1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶酮肟：

将1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶酮氢碘化物与盐酸羟胺在水中悬浮液中反应，经过过滤、洗涤和干燥处理后得到纯的1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶酮肟。

制备4-氨基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶：

在无水四氢呋喃中加入LiAlH₄和1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶酮肟，经过反应、冷却和水处理后得到纯的4-氨基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶。

参考文献

[1] [中国发明] CN97197563.9 用于治疗骨质疏松的吲哚衍生物

4-N-叔丁氧羰基-4-N-甲基氨基哌啶是一种有机中间体，可以通过四步反应从1-(叔丁氧基羰基)哌啶-4-酮制备而得。

制备步骤

步骤1：合成1-(苄氧基羰基)哌啶-4-酮

将1-(叔丁氧基羰基)哌啶-4-酮与4N HCl/MeOH溶液在0℃下反应过夜。经减压浓缩后得到粗的哌啶-4-酮盐酸盐，无需进一步纯化即可进行下一步反应。

步骤2：合成1-(苄氧基羰基)-4-甲基氨基哌啶

将1-(苄氧基羰基)哌啶-4-酮与甲胺盐酸盐和三乙酰氧基硼氢化钠在DCE中反应过夜。处理反应混合物后得到粗的1-(苄氧基羰基)-4-甲基氨基哌啶。

步骤3：合成1-(苄氧基羰基)-4-(N-甲基-叔丁氧基羰基氨基)哌啶

将1-(苄氧基羰基)-4-甲基氨基哌啶与焦碳酸二-叔丁基酯在无水CH2Cl2中反应过夜。通过柱色谱法纯化得到1-(苄氧基羰基)-4-(N-甲基-叔丁氧基羰基氨基)哌啶。

步骤4：合成4-(N-甲基-叔丁氧基羰基氨基)哌啶

将1-(苄氧基羰基)-4-(N-甲基-叔丁氧基羰基氨基)哌啶与Pd(OH)2在无水MeOH中反应，得到4-(N-甲基-叔丁氧基羰基氨基)哌啶。

参考文献

[1] [中国发明] CN200880126496.X 联-吡啶基吡啶酮作为黑色素浓缩激素受体1拮抗剂

哌啶是一种重要的新型杂环类有机中间体，广泛应用于医药、农药和橡胶助剂等领域。N-取代-4-哌啶酮类化合物是制备多种生物碱和药物的重要合成中间体，具有多种活性。

目前，合成N-取代-4-哌啶酮类衍生物的方法有多种，包括以双酯、吡啶氧化物、吡咯并[1,2-α]吡啶酮、二氯戊酮、仲胺与丙烯腈或丙烯酸酯、Michael加成、环合、脱羧方法以及Mannich反应等。然而，这些方法仍存在一些不足之处，工业化生产有难度。

中国专利CN201210163554.4公开了一种N-取代基-4-哌啶酮化合物及其合成方法，该方法原料来源广泛，反应条件温和，操作简单，生产成本低，收率高，具有很好的工业生产前景。

发明内容

该发明提供了一种N-甲基-4-哌啶酮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙烯酸乙酯与甲胺的四氢呋喃溶液反应，经微波照射和搅拌回流反应得到N,N-二丙酸乙酯甲胺；

(2)将N,N-二丙酸乙酯甲胺与甲醇钠和活性炭混合反应，经水洗、过滤和盐酸处理得到N-甲基-4-哌啶酮。

该方法中的关键步骤包括微波照射加快反应过程，活性炭催化环合反应，提高了产物收率和纯度。

本发明的优势

该方法具有操作简单、收率高、成本低的优势，适用于工业化生产。