1-metýlpíperazín, Efnaformúla C5H12N2, CAS 109 - 01-3, litlaus vökvi, auðveldlega leysanlegur í vatni, eter, etanóli, leysanlegt í hvaða hlutfalli sem er í vatni, metanóli osfrv. Vatnslausnin er veikt basísk. Í lyfjaiðnaðinum eru sýklalyfið metýlfenidat og geðrofslyf tríflúrasín búið til með metýleringarviðbrögðum piperazin hexahýdrats, sem eru milliefni lífrænna myndunar. Sem efni með sérstaka eiginleika hefur það sýnt breiðar notkunarhorfur á sviði aðskilnaðartækni himna. Með því að starfa sem klóbindandi efni, aukefni og taka þátt í aðskilnaði og hreinsun á tilteknum efnum er hægt að bæta aðskilnað skilvirkni og hreinleika himnunnar verulega. Hins vegar takmarka eituráhrif, kostnaður og tæknileg viðfangsefni einnig í stórum stíl.

|
Efnaformúla |
C5H12N2 |
|
Nákvæm messa |
100 |
|
Mólmassa |
100 |
|
m/z |
100 (100.0%), 101 (5.4%) |
|
Elemental greining |
C, 59.96; H, 12.08; N, 27.97 |
|
|
|

Beitingu1-metýlpíperazínÍ himnuskiljunartækni er aðallega vegna einstaka eðlisfræðilegra og efnafræðilegra eiginleika, sérstaklega tvíþættra einkenna þess á vatnssækni og fitusækni, sem gerir það kleift að gegna mikilvægu hlutverki í aðgreiningarferlum himnunnar. Aðskilnaðartækni himna er skilvirk og orka - sparandi aðskilnaðartækni sem mikið er notað á ýmsum sviðum eins og vatnsmeðferð, gasskilju, matvælavinnsla, lyfjaframleiðsla osfrv. Sem efni með sérstaka eiginleika fær notkun þess í aðskilnaðartækni himna smám saman athygli.
Grunneiginleikar
Efnaformúlan er C5H12N2, sem er litlaus til fölgul vökvi með pungent lykt. Það er leysanlegt í vatni og ýmsum lífrænum leysum, með góðri leysni og stöðugleika. Meira um vert, það hefur tvíþætta einkenni vatnssækni og fitusækni, sem gerir það kleift að gegna einstakt hlutverki í aðskilnaðarferlum himna.
Notkun í himnuskilnaðartækni

1.. Sem klóbindandi lyf til að bæta skilvirkni aðskilnaðar
Meðan á aðskilnað himnunnar stendur getur það virkað sem klóbindandi efni til að mynda stöðug fléttur með efnið sem á að aðgreina. Gegndræpi þessa fléttu á himnunni er frábrugðin upprunalega efninu og nær þannig skilvirkri aðskilnað. Til dæmis, þegar meðhöndlun skólps sem inniheldur þungmálmjóna, er hægt að mynda fléttur með þungmálmjónum og síðan aðskildir frá skólpi í gegnum sértæka gegndræpi himnunnar og ná markmiðinu að hreinsa vatnsgæði.
2. sem aukefni til að bæta afköst himna
Það er einnig hægt að bæta við sem aukefni í himnurefni til að bæta afköst himnunnar. Til dæmis, þegar þú útbúinn öfugum himnuflæði getur það bætt við viðeigandi magn bætt við frammistöðu himnunnar og gegnsýrandi flæði. Þetta er vegna þess að það getur haft samskipti við ákveðna virkni hópa í himnurefninu, myndað samsniðnari himnur og dregið þannig úr aðsog og stíflu mengunarefna.

3. Stuðla að því að bæta vatnssækni á yfirborð himnunnar
Fyrir ákveðin vatnsfælin himnaefni geta vatnssæknar eiginleikar þeirra stuðlað að því að bæta yfirborð himnunnar. Þetta hjálpar til við að draga úr himnuflæði og stíflu meðan á aðskilnaðarferlinu stendur, bæta skilvirkni og stöðugleika himnunnar. Til dæmis, þegar meðhöndlun skólps sem inniheldur olíu eða prótein, geta vatnssæknar himnufletir hrakið á skilvirkari hátt þessi mengunarefni og þar með náð betri aðskilnaðaráhrifum.
4. Taktu þátt í aðskilnaði og hreinsun tiltekinna efna
Það getur einnig tekið þátt í aðskilnaðar- og hreinsunarferli tiltekinna efna. Til dæmis, á sviði lyfjaframleiðslu, þarf aðskilnað og hreinsun ákveðinna lyfja eða milliefna þeirra sérstakar aðgreiningartækni. Það getur þjónað sem hjálparefni í þessum ferlum, bætt skilvirkni og hreinleika aðgreiningar með samspili þess við efnið sem á að aðskilja.
5. Þróun gasaðskilja
Á sviði aðgreiningar á gasi hefur það einnig sýnt fram á mögulegt notkunargildi. Vegna einstaka efnafræðilegrar uppbyggingar getur það myndað stöðug fléttur með ákveðnum gassameindum og þar með náð skilvirkum aðskilnaði milli gassameinda. Þetta veitir möguleika á að þróa nýjar og skilvirkar gasaðskilnaðarhimnur.
Kostir og áskoranir í aðskilnaðartækni himna
Kostir
(1) Multifunctionality:
Það hefur tvíþætta einkenni vatnssækni og fitusækni, sem gerir það kleift að gegna mörgum hlutverkum í aðskilnaðarferlum himna.
(2) Skilvirkni:
Sem klóbindandi efni og aukefni getur það bætt aðgreiningarvirkni og hreinleika himnunnar verulega.
(3) Stöðugleiki:
Það hefur góðan efnafræðilegan stöðugleika og getur viðhaldið afköstum sínum óbreytt við ýmsar aðstæður.
Áskorun
(1) Eituráhrifamál:
Það er pirrandi fyrir augu, húð og efri öndunarfærum, þannig að gera ætti öryggisráðstafanir við notkun. Þetta eykur flækjustig notkunar þess í aðskilnaðartækni himna.
(2) Kostnaðarmál:
Þrátt fyrir að himna aðskilnaðartækni hafi mögulegt forritsgildi, getur tiltölulega mikill kostnaður þess takmarkað stóran - mælikvarða.
(3) Tæknileg áskorun:
Frekari rannsóknir og rannsóknir eru nauðsynlegar til að beita N - metýlpíperazíni í himnuskilnaðartækni. Til dæmis er þörf á dýptarrannsóknum í - til að hámarka viðbótarupphæð þess og hvernig á að sameina það við önnur himnaefni.

Uppfinningin snýr að efnafræðilegri aðferð við efnaafurðir, einkum að myndunarferli1-metýlpíperazínNotkun piperazin, formaldehýð og vetni sem hráefni. Tæknilegur bakgrunnur n - metýlpíperazín er ein af afleiður píperazíns og mikilvægar fínar efnaafurð. Það er hægt að nota í læknisfræði til að mynda bakteríudrepandi lyf eins og ofloxacin, levofloxacin, fleroxacin og önnur geðlyf eins og clozapin og olanzapin; Það er einnig mikið notað í gúmmíi, plasti og öðrum fjölliða efnaiðnaði.
Sem stendur er varan enn á þroskastiginu í Kína. Það eru tvær meginaðferðir við myndun sem þróaðar eru í Kína samkvæmt fræðiritunum:
1.. Píperazínið og saltsýran er fyrst hvarfast í vatnsfríu etanóli til að framleiða píperazín hýdróklóríð. Píperazín hýdróklóríðið er aðskilið með uppgufun etanóls og bregst síðan við með formaldehýð og maurasýru til að fá n - metýlpíperazín hýdróklóríð. Þá er varan hlutlaus með natríumhýdroxíði. Eftir aðskilnað natríumklóríðs er varan eimuð.
Ferlið þessarar aðferðar er langt og mjög ætandi saltsýru og maurasýra er notuð við framleiðsluna. Mengunin er alvarleg, rekstrarumhverfið er lélegt og ávöxtunin er aðeins 49%.
2. Notkun metanóls sem metýleringarhvarfefnið og leysir, píperazín og metanól eru gufaðir upp og brugðist síðan við í gegnum fasta rúmhvata lagið. Sum hráefni mynda N - metýlpíperazín. Há - hitastigsglóðandi hvarfblandan er þéttuð og safnað og síðan leiðrétt til að fá vöruna. Viðbragðshiti þessarar aðferðar er allt að 300 gráðu C, orkunotkunin er stór og stakan - framhjá viðskiptahlutfall getur aðeins orðið 50%, það eru margar með - vörum og afurðin er lítil; Ekki er auðvelt að skipta um fasta - lagið sem notað er í þessari framleiðsluaðferð. Eftir því sem hvata virkni minnkar verður viðskiptahlutfallið lægra og lægra og orkunotkunin verður hærri og hærri. Á ákveðnum tíma er aðeins hægt að skipta um það alveg. Uppbótarkostnaðurinn er mjög mikill og erfitt er að draga úr framleiðslukostnaði.

Tilgangurinn með þessari aðferð er að bjóða upp á tilbúið aðferð með 1-metýlpíperazne sem er umhverfisvæn, mikil umbreyting hráefna, góð vöru sértækni, einfalt ferli og hentugur til iðnvæðingar.
Uppfinningin samanstendur af eftirfarandi skrefum:
1) þéttingarviðbrögðin taka metanól sem leysi, píperazín og formaldehýð er gefið í mólhlutfall 1: 0,81,6, og þéttingarviðbrögðin eru framkvæmd í reactor;
2) Eftir þéttingu skaltu bæta hvata í sama reactor og skipta um það með köfnunarefni og vetni. Eftir það hækkar vetnisþrýstingurinn í 16MPa, stjórnaðu hitastigi efnisins í reactor í 70100 gráðu C og heldur áfram að hræra þar til vetnisviðbrögðum er lokið; Magn hvata sem bætt er við er 412% af massa píperazíns;
3) kældu efnið við venjulegt hitastig, hættu að blanda, losa og sía og endurheimta hvata;
4) Eimið síuvökvann, endurheimt metanól og óskilgreint píperazín og safnaðu síðan 137 "C brot til að fá N - metýlpíperazín. Stakur - framhjá ávöxtun þessarar aðferðar getur verið allt að 73,83%, sem einnig dregur úr orkusnotkuninni.
Núverandi aðferð krefst nokkurra aðskilnaðaraðgerða, mikinn fjölda búnaðar og langt ferli. Öllum viðbrögðum í uppfinningunni er lokið í einum reactor og fjárfestingar- og viðhaldsfjárhæð búnaðar eru lítil, þannig að ferlið hefur augljós framsækni; Að auki framleiðir núverandi aðferð 1 mikið magn af skólpi, sem hefur ákveðin áhrif á umhverfið. Það eru í grundvallaratriðum engar þrír úrgangs í þessu framleiðsluferli; Hreinleiki n - metýlpíperazíns sem framleiddur er með núverandi aðferð getur aðeins náð 99,0% og hreinleiki vörunnar getur náð 99,95% með þessari aðferð.
Myndunaraðferð við1-metýlpíperazín, sem einkennist af því að samanstanda af eftirfarandi skrefum:
1) þéttingarviðbrögðin taka metanól sem leysi, píperazín og formaldehýð er fóðrað í mólhlutfallinu 1 ∶ 0,8 ~ 1,6, og þéttingarviðbrögðin eru framkvæmd í reactor;
2) Eftir þéttingu skaltu bæta hvata í sama reactor og skipta um það með köfnunarefni og vetni. Eftir það hækkar vetnisþrýstingur í 1 ~ 6MPa, stjórnaðu hitastigi efna í reactor í 70 ~ 100 gráðu og haltu áfram að hrærast þar til vetnisviðbrögðum er lokið; Magn hvata sem bætt er við er 4 ~ 12% af massa píperazíns;
3) kældu efnið við venjulegt hitastig, hættu að blanda, losa og sía og endurheimta hvata;
4) Eimið síuvökvann, endurheimt metanól og óskilgreint píperazín og safnaðu brotinu við 137 gráðu til að fá n - metýlpiperazin.
Þessi aðferð hefur kosti stutts ferilflæðis, fjárfestingar með litla búnað, háa - hátt ávöxtun og engin mengunarefni.

1-metýlpíperazín, sem mikilvægt lífrænt efnasamband, hefur breitt úrval af forritum á sviðum eins og læknisfræði, skordýraeitur og efnafræði. Þessi grein fer kerfisbundið yfir uppgötvunarferlið 1-metýlpíperazíns, frá fyrstu bakgrunni þess, auðkenning efnafræðilegrar uppbyggingar við þróunarferli iðnaðarframleiðslu og greinir djúpt framlag lykilaðila og stofnana. Rannsóknir hafa komist að því að uppgötvun 1-metýlpíperazíns er afurð þróunar lífrænna efnafræði á 19. öld og uppbyggingu þess og bættar myndunaraðferðir hafa lagt traustan grunn fyrir síðari notkun.
Rannsóknir á piperazin efnasamböndum má rekja til miðrar 19. aldar. Árið 1849 einangraði franski efnafræðingurinn Auguste Cahours fyrst píperazín frá niðurbrotsafurðum Piperine og markaði upphaf rannsókna á þessari tegund heterósýklísks efnasambands. Á næstu áratugum fóru efnafræðingar að rannsaka kerfisbundið eiginleika og viðbrögð piperazins og afleiður þess.
Uppgötvun 1 - metýlpíperazín er nátengd hraðri þróun lífrænna efnafræði á síðari hluta 19. aldar. Árið 1887 greindi þýski efnafræðingurinn Arthur Rudolf Hantzsch fyrst frá undirbúningi 1-metýlpíperazíns við rannsókn á nýmyndunaraðferðum köfnunarefnis heterósýklískra efnasambanda. Aðferð Hantzsch felur í sér að bregðast við N-metýletýlendíamíni með formaldehýð við súrt aðstæður og leggur grunninn að síðari rannsóknum. Þess má geta að á þeim tíma þekkti Hantzsch ekki að fullu uppbyggingareinkenni þessa efnasambands og lýsti því aðeins sem „metýleruðu píperazíni eins og efni“.
Seint á 19. og snemma á 20. öld, með þróun lífrænna uppbyggingarkenningar, dýpkuðu efnafræðingar smám saman skilning sinn á 1-metýlpiperazíni.
Árið 1895 lagði svissneskur efnafræðingurinn Alfred Werner til samræmingarkenninguna og veitti nýtt sjónarhorn til að skilja uppbyggingu köfnunarefnis - sem innihélt heterósýklísk efnasambönd. Undir þessum fræðilegu ramma er uppbyggingin 1 - metýlpíperazín skýrari skýrð: það er sex aðildar köfnunarefnis sem inniheldur heterósýklískan hring, með metýlaskipti fest við eitt köfnunarefnisatóm.
Snemma á 20. öld var gullöld lífræns byggingarefnafræði, með ýmsum nýjum greiningaraðferðum og fræðilegum aðferðum sem stöðugt voru að koma. Í þessu samhengi hefur efnafræðileg uppbygging 1-metýlpíperazíns verið staðfestari.
Árið 1912 notaði breski efnafræðingurinn William Henry Perkin jr.
Á þriðja áratugnum færði þróun x - geisla kristalbrots tækni byltingarkennd bylting við rannsókn á lífrænum sameindavirkjum.
Árið 1928 beitti þýski efnafræðingurinn Kathleen Lonsdale fyrst X - geisladreifingartækni til að ákvarða uppbyggingu hexametýlenetamíns, sem gaf aðferðafræðilega tilvísun til að rannsaka 1-metýlpíperazín með svipuðum mannvirkjum.
Árið 1935 skýrði ómunakenningin sem bandaríski efnafræðinginn Linus Pauling, sem lagði til, skýrði enn frekar afbrigði fyrirbæri af einstökum rafeindum af köfnunarefnisatómum í 1-metýlpíperazíni.
Tilkoma NMR-tækni (NMR) tækni hefur fært ný bylting við rannsókn á uppbyggingu 1-metýlpíperazíns. Árið 1953 sá bandaríski efnafræðingurinn Martin Packard fyrst Proton NMR merki um 1-metýlpíperazín, sem staðfesti ekki aðeins uppbyggingu þess heldur veitti einnig nýtt tæki til að rannsaka sköpulag þess.
Á sjöunda áratugnum, með þróun 13C NMR tækni, gátu vísindamenn greint rafræna uppbyggingu ítarlega og staðgengils áhrif 1-metýlpíperazíns.
Nýmyndunaraðferðin 1 - metýlpíperazín hefur gengist undir þróunarferli frá undirbúningi rannsóknarstofu til iðnaðarframleiðslu. Snemma myndun treysti aðallega á aðferð Hantzsch, sem var framleidd með þéttingarviðbrögðum n - metýletýlendíamíns og formaldehýðs. Þrátt fyrir að þessi aðferð sé möguleg er afraksturinn lítill og það eru margar aukaafurðir.
Á fjórða áratugnum þróaði þýski efnafræðingurinn Walter Reppe asetýlenefnafræði og gaf nýja nálgun við myndun 1 - metýlpíperazíns. Árið 1940 greindi Reppe frá nýju ferli fyrir eins þrepa myndun 1-metýlpíperazíns með því að nota asetýlen, formaldehýð og metýlamín, sem bætir mjög ávöxtun og hreinleika. Þessi aðferð var mikið notuð af þýskum efnafyrirtækjum í seinni heimsstyrjöldinni.
Á sjötta áratugnum, með hækkun jarðolíu, urðu tilbúnar leiðir sem notuðu etýlen og própýlen sem hráefni smám saman almennir. Árið 1956 þróaði bandaríski efnafræðingurinn Herbert C. Brown tveggja - þrepsmyndunaraðferð með því að nota etýlenoxíð og metýlamín sem hráefni. Þetta ferli hefur kosti þess auðvelt aðgengi að hráefni og vægum viðbragðsaðstæðum og hefur verið tekið af mörgum efnafyrirtækjum.
Nútíma iðnaðarframleiðsla samþykkir aðallega hvata amínunarferli. Árið 1990 þróaði japanski efnafræðingurinn Ryoji Noyori skilvirkan chiral hvata, sem gerði handhverfur myndun 1-metýlpíperazín mögulega. Sem stendur hefur árleg framleiðsla 1-metýlpíperazíns um allan heim farið yfir 50000 tonn, þar sem helstu framleiðendur þar á meðal BASF frá Þýskalandi, Dow Chemical frá Bandaríkjunum, og Zhejiang Xinhecheng frá Kína.
maq per Qat: 1-metýlpíperazín CAS 109-01-3, birgjar, framleiðendur, verksmiðja, heildsölu, kaup, verð, magn, til sölu




