供貨周期 |
現(xiàn)貨 |
規(guī)格 |
25kg |
應(yīng)用領(lǐng)域 |
化工 |
主要用途 |
阻聚穩(wěn)定劑、抗氧化助劑、光穩(wěn)定劑 |
氫氧化 - 1,1,3,5 - 四甲基哌啶溶液(1,1,3,5-Tetramethylpiperidinium hydroxide solution,簡稱 TMPOH 溶液)是一種含哌啶環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)堿溶液,其核心成分的化學(xué)分子式為 C?H??NO,分子量 159.27。該溶液通常為無色至淡黃色透明液體,堿性溫和(pH 值約 12-13),易溶于水、甲醇等極性溶劑,具有哌啶類化合物的胺類氣味。作為重要的有機(jī)合成中間體和功能性助劑,其應(yīng)用集中于高分子材料穩(wěn)定、精細(xì)化工合成等領(lǐng)域。
TMPOH 溶液的特性與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān):哌啶環(huán)為六元含氮雜環(huán),環(huán)上的 1,1,3,5 位被四個(gè)甲基取代(空間位阻效應(yīng)顯著),氮原子通過質(zhì)子化形成氫氧化銨結(jié)構(gòu)(-N?H-OH?)。這種結(jié)構(gòu)決定了它的核心性質(zhì):
弱堿性與選擇性:堿性弱于無機(jī)強(qiáng)堿(如氫氧化鈉),但對酸性基團(tuán)(如羧基、酚羥基)的中和反應(yīng)具有選擇性,不易引發(fā)強(qiáng)放熱或副反應(yīng);
位阻保護(hù)作用:四個(gè)甲基的空間位阻使氮原子不易被氧化,溶液穩(wěn)定性較好(需避光儲存,避免長期暴露在空氣中);
反應(yīng)活性:作為有機(jī)堿,可參與中和、催化、成鹽等反應(yīng),尤其適用于對強(qiáng)堿敏感的反應(yīng)體系。
這是 TMPOH 溶液最核心的應(yīng)用。在烯烴類單體(如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯)的生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸中,單體易因溫度升高、光照或雜質(zhì)觸發(fā)自聚合,導(dǎo)致粘度上升、純度下降,甚至堵塞管道。
TMPOH 溶液通過以下機(jī)制發(fā)揮作用:
阻聚作用:作為堿性阻聚劑,可與單體中殘留的自由基結(jié)合,終止聚合鏈反應(yīng),抑制過早聚合;
穩(wěn)定單體:中和單體中因氧化產(chǎn)生的微量酸性雜質(zhì)(如丙烯酸中的丙烯酸酐),避免酸性物質(zhì)催化聚合;
低干擾性:后續(xù)單體聚合時(shí),可通過加熱或調(diào)節(jié) pH 值去除(不會殘留于聚合物中影響性能)。
例如,在甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃原料)的儲存中,添加 0.01%-0.05% 的 TMPOH 溶液,可將儲存期延長至 6 個(gè)月以上,且不影響后續(xù)聚合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。
TMPOH 溶液是合成受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS) 的關(guān)鍵原料。受阻胺光穩(wěn)定劑是高分子材料(如塑料、涂料)抗老化的核心助劑,能捕獲光氧化產(chǎn)生的自由基,延緩材料老化(如變黃、開裂)。
其在合成中的作用:
作為哌啶環(huán)母體,通過中和、取代反應(yīng)引入功能性基團(tuán)(如氧基、酯基),生成 2,2,6,6 - 四甲基哌啶衍生物(典型的 HALS 結(jié)構(gòu));
溶液狀態(tài)便于與其他試劑(如酰氯、氧化劑)混合反應(yīng),提高合成效率和產(chǎn)物純度。
例如,在合成 “癸二酸雙(2,2,6,6 - 四甲基哌啶醇)酯”(一種常用 HALS)時(shí),TMPOH 溶液與癸二酰氯反應(yīng),生成的酯類衍生物可用于聚乙烯、聚丙烯材料,顯著提升其耐候性。
憑借溫和的堿性和位阻效應(yīng),TMPOH 溶液在精細(xì)化工中用作選擇性催化劑或中和劑:
催化縮合反應(yīng):在醛酮縮合、酯交換等反應(yīng)中,作為堿性催化劑,避免強(qiáng)堿性條件下的副反應(yīng)(如水解);
酸性雜質(zhì)中和:在醫(yī)藥中間體合成中,用于中和反應(yīng)體系中的微量酸(如鹽酸、磺酸),且不與目標(biāo)產(chǎn)物(如含酯基、酰胺基的化合物)反應(yīng);
離子液體制備:與鹵代烷反應(yīng)生成哌啶類離子液體,用于綠色催化體系(溶解反應(yīng)物并催化反應(yīng))。
涂料抗黃變助劑:直接添加于水性涂料中,中和涂料中的酸性組分,抑制顏料(如鈦白)在光照下的黃變;
電子化學(xué)品純化:用于光刻膠(芯片制造原料)的純化,去除酸性雜質(zhì),提高光刻膠的分辨率;
金屬表面處理:作為堿性添加劑,調(diào)節(jié)金屬處理液(如電鍍前處理液)的 pH 值,促進(jìn)金屬表面鈍化膜形成。
溫和可控:堿性溫和,避免強(qiáng)腐蝕性(優(yōu)于氫氧化鈉),適合對強(qiáng)堿敏感的體系;
選擇性強(qiáng):位阻效應(yīng)減少副反應(yīng),提高目標(biāo)產(chǎn)物純度;
易處理:水溶性好,后續(xù)可通過酸化(如加乙酸)中和去除,無殘留污染。
儲存要求:需密封、避光儲存于陰涼處(避免溫度超過 30℃),長期儲存可能因吸收二氧化碳而降低堿性;
操作防護(hù):雖腐蝕性較低,但仍需避免接觸皮膚和眼睛(建議佩戴手套);
兼容性:不可與強(qiáng)酸(如鹽酸)直接混合(會劇烈放熱),需逐步滴加并攪拌;
濃度選擇:市售溶液濃度通常為 20%-40%(水或醇溶液),需根據(jù)用途稀釋(如阻聚用低濃度,合成用高濃度)。
氫氧化 - 1,1,3,5 - 四甲基哌啶溶液憑借哌啶環(huán)的位阻效應(yīng)和堿性特性,在高分子單體穩(wěn)定、光穩(wěn)定劑合成、精細(xì)化工催化等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。其 “溫和、可控、低殘留” 的特點(diǎn)使其在對純度和反應(yīng)選擇性要求高的場景中不可替代,是高分子材料和精細(xì)化工行業(yè)的重要助劑。