一种2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于化工工艺领域，具体涉及一种2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基类化合物的制备方法。
背景技术
2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基化合物是一种稳定的自由基，在光稳定剂、探针、有机合成领域有非常广泛的应用。目前对哌啶类氮氧自由基的工艺主要分为以下击中：其一为CN 101475525记载的一种采用氧化镁作为催化剂，催化过氧化氢氧化制备哌啶类氮氧自由基。相较于传统的钨酸钠等催化剂。该方法污染小、催化剂成本低。但是在反应过后哌啶类氮氧自由基容易与Mg2+生成络合物，在后处理过程中需要进行猝灭、提纯,增加了后处理工序。公告号为CN1683414的专利公开了一种类水滑石非均相催化剂催化制备哌啶类氮氧自由基，该催化剂在反应过后可以回收利用，对资源重复利用。但是在反应过程中，催化剂会出现流失的现象，一些活性金属离子溶于产品中，不易分离。对产品品质影响较大。而在提升产品的品质的同时，对哌啶类氮氧自由基化合物进行绿色、高效的制备是十分有必要的。
发明内容
针对上述，本发明的目的是提供一种2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基类化合物的制备方法，制备过程环境友好、简洁高效、后处理工艺简便的方法来制备目标中间体产物。
本发明提供了如下的技术方案
一种2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧自由基类化合物的制备方法，具体步骤如下：
S1、先向反应容器内依次加入反应物2，2，6，6-四甲基哌啶、反应溶剂水或C1-C8的醇类，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入过氧化氢酶作为催化剂，并缓慢升温至5至60℃；
S3、然后加入过氧化氢或叔丁基过氧化氢或过氧乙酸作为氧化剂，继续反应5至8h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为5.0-8.0
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品。
反应式如下：
其中R为氢或羟基或羰基。
优选的，过氧化氢酶为单功能血红素CAT或CAT衍生过氧化氢酶CAT-POD或含锰元素过氧化氢酶MnCAT
优选的，R为羟基或羰基，则反应溶剂为水；R为C1-C18的烷基，则反应溶剂为C1-C8的醇类。
优选的，C1-C8的醇类为甲醇或乙醇或异丙醇或正丁醇或1，2-戊二醇。
优选的，所述氧化剂为浓度30-70％过氧化氢。
优选的，化学反应环境pH为8.0。
优选的，化学反应环境温度为30-40℃。
本发明的有益效果
本发明采用过氧化氢酶作为催化剂，过氧化氢作为氧化剂，具有环境友好，反应简单高效、污染物少、后处理简单等优点。
具体实施方式
实施例1
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，2，6，6-四甲基哌啶、20mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的单功能血红素CAT水溶液作为催化剂，并缓慢升温至40℃；
S3、然后加入10mL30％过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应6h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为7.5；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品4.7g，收率85％。
反应式如下：
实施例2
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，2，6，6-四甲基哌啶-4-醇、20mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的单功能血红素CAT水溶液作为催化剂，并缓慢升温至40℃；
S3、然后加入10mL30％过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应6h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为7.0；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品5.36g，收率98％。
反应式如下：
实施例3
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，2，6，6-四甲基哌啶-4-酮、20mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的单功能血红素CAT水溶液作为催化剂，并缓慢升温至40℃；
S3、然后加入10mL30％过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应6h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为8.0；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品4.82g，收率88％。
反应式如下：
实施例4
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，2，6，6-四甲基哌啶、20mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的CAT-POD水溶液作为催化剂，并缓慢升温至30℃；
S3、然后加入10mL30％过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应8h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为8.0；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品4.48g，收率81％。
反应式如下：
实施例5
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，2，6，6-四甲基哌啶、10mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的MnCAT水溶液作为催化剂，并缓慢升温至20℃；
S3、然后加入8mL的20％过氧乙酸溶液作为氧化剂，继续反应7h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为6.0；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品3.92g，收率71％。
反应式如下：
实施例6
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，6，6-四甲基哌啶-4-酮、20mL反应溶剂水，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的单功能血红素CAT水溶液作为催化剂，并缓慢升温至60℃；
S3、然后加入6mL70％叔丁基过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应6h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为7.0；
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品4.66g，收率85％。
反应式如下：
实施例7
S1、先向100mL二口圆底烧瓶反应容器内依次加入5g的反应物2，6，6-四甲基哌啶-4-醇、10mL水、10ml乙醇作为为反应溶剂，常温下搅拌混合确保反应物溶解；
S2、再加入1mL0.1g/L的CAT-POD水溶液作为催化剂，并缓慢升温至35℃；
S3、然后加入10mL30％过氧化氢水溶液作为氧化剂，继续反应6h，反应结束后蒸馏出反应溶剂，化学反应环境pH为8.0
S4、最后通过浓缩后冷却结晶、过滤、干燥即获得目标产品5.09g，收率93％。
反应式如下：
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
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