光稳定剂GW-540的合成工艺较多,依PMP(五甲基哌啶醇)为原料的合成工艺有直接低温合成法、流加法、后处理法和催化法四种。以2,2,6,6,-四甲基哌啶醇为原料进行甲基化合成PMP,进一步合成GW-540的工艺过程。
①甲基化 将110g2,2,6,6,-四甲基哌啶醇和37%的甲醛127g加入带有搅拌棒、回流冷凝管、温度计的1000mL三口瓶中,升温在回流温度下反应7h。停止加热后加水150mL稀释,常温下滴加40%的氢氧化钠65mL,然后用400mL苯溶解产品,静置分离。水层再用200mL苯分两次萃取,苯萃取液合并后蒸馏,用高效分馏柱在常压下将大部分苯蒸出,等釜温升至100℃时减压,取122~125℃/1.6kPa馏分,即为五甲基哌啶醇,收率95%左右。
②GW-540的合成 在2000mL四口瓶中加入205.2gPMP,用450苯溶解之,搅拌。于4~15℃滴加27.47g事先溶解于340mL苯中的三氯化磷。滴加完毕保温30min,然后升至室温继续反应2h。反应结束后,加入250mL水,使生成的三(五甲基哌啶基)亚酸酯溶于水中,静置分离。将苯层先进行简单蒸馏,蒸出苯,后减压升温至135~145℃/2Ka,保持10min,趁热将余留物倒出,即为GW-540产品,收率在93%以上。由丙酮和氨反应,制得2,2,4,4,6-五甲基2,3,4,5-四氢嘧啶,再用氯化铵做催化剂,在丙酮存在下,反应生成2,2,6,6,-四甲基-4-氧哌啶,然后加氢,生成2,2,6,6,-四甲基-4-羟基哌啶(以上反应参见“光稳定剂770”的制法)。2,2,6,6,-四甲基-4-羟基哌啶再与甲醛反应,生成2,2,6,6,-四甲基-4-基哌啶醇,最后与三氯化磷反应,即可制得GW-540。合成反应如该工艺每吨消耗丙酮2060kg,氨500kg,甲醛(37%)1140kg,三氯化磷275kg,氢气300m3。