N-乙基哌嗪合成催化剂及工艺

高明明，程 杰，张 力，林 涛，赵卓然，张炳亮，万克柔

(西安凯立新材料股份有限公司，陕西省贵金属催化剂工程研究中心，陕西 西安 710201)

N-乙基哌嗪作为医药中间体及精细化学品在制药及有机合成中获得广泛应用，主要用于合成蒽氟沙星、磷酸二酯酶抑制剂、人体杀虫抗生剂等，在橡胶和塑料等高分子领域也大量应用。合成N-乙基哌嗪的方法主要有两种：一是以哌嗪为原料，与烷基化剂如卤代烷、乙腈、脂、醇和醛等进行烷基化反应，此法操作复杂，稳定性差，三废多；二是以二乙醇胺为原料，在NH3和H2气氛下合成，该法后处理复杂，三废多，分离难度大[1-5]。

目前，以哌嗪为原料与乙醇催化合成N-乙基哌嗪的方法，具有过程简单，三废少，逐渐成为研究热点，反应工艺主要包括釜式和固定床两种[6]。文献[1，4，7]以哌嗪为原料，与乙醇催化合成N-乙基哌嗪，反应装置均为固定床反应器，但文献[1]为间歇式操作；文献[4]以Cu/γ-Al2O3为催化剂，哌嗪转化率74.94%，N-乙基哌嗪选择性43.75%，副产物三乙烯二胺转化率较高达34.82%；文献[7]以CuZnAl为催化剂，固定床连续化反应，哌嗪转化率较高为96.9%，N-乙基哌嗪选择性为85.1%。

本文对自制CuZnAl复合催化剂进行表征分析，以哌嗪和乙醇为原料，在固定床反应器中经催化剂连续催化合成N-乙基哌嗪，并对反应条件进行优化，验证催化剂的稳定性能。

1 实验部分

1.1 催化剂制备

采用共沉淀法制备催化剂，配制铜锌铝硝酸盐混合溶液，并将硝酸盐溶液倒入搅拌釜内，温度恒定后，连续搅拌下将一定浓度碱溶液逐滴加入釜内，滴加至溶液pH>8，釜内继续搅拌陈化，过滤，洗涤，干燥，焙烧活化，压片成型，H2还原后即得CuZnAl复合催化剂。