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在醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域由哌嗪為原料合成氟哌酸、吡哌酸等喹諾酮類藥物以及利福平等。此外，還有美國費(fèi)歇爾公司開發(fā)的降壓藥脈平寧，其主要成份是哌唑嗪(C19H2lN6O4HCl)，它透過松弛血管周圍平滑肌、降低血管阻力使血壓下降；茶堿乙酸鹽哌嗪能增加人體正常的呼吸容量，可用于治療燒傷休克、高血壓等癥，它的刺激性小于茶堿(1，3-二甲基黃嘌嶺)；各種哌嗪基醇及其衍生物具有麻醉性能，可用于臨床麻醉；哌嗪基烷胺基的喹啉和吡啶具有抗瘧活性。
哌嗪雌甾酮硫酸鹽可用于治療癲癇病，N，N′-(2-吡嗪基)哌嗪和N-2-吡嗪基哌嗪有止痛作用，而己二酸哌嗪、枸椽酸哌嗪等哌嗪的有祝酸鹽類物質(zhì)是應(yīng)用廣泛的驅(qū)蟲藥物。哌嗪的一些衍生物如N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、1,2-二甲基哌嗪及2，6-二甲哌嗪是生產(chǎn)沙星類藥物主要原料。
1,2-二甲基哌嗪的無機(jī)酸鹽，如磷酸鹽、檸檬酸鹽、單氫氯酸鹽、雙氫氯酸鹽和雙哌嗪硫酸鹽等，都具有根治家畜家禽體內(nèi)蠕蟲的功效，它們通過飼料流水線添加業(yè)，有效控制大規(guī)模飼養(yǎng)業(yè)的寄生蟲問題。
1,2-二甲基哌嗪，其分子式為C6H1N2，分子量為114，結(jié)構(gòu)式如式1所示，可用來合成醫(yī)藥中間體、陽離子表面活性劑和聚氨酯泡沫催化劑等。1,2-二甲基哌嗪，是一種無色揮發(fā)性液體，易溶于水、乙醇和乙醚。主要用于聚氨酯的固化劑、催化劑及醫(yī)藥和表面活性劑中間體，該物質(zhì)易燃、低毒、有一定的腐蝕性。
1,2-二甲基哌嗪的兩個氮端易與其它官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，1,2-二甲基哌嗪的胺基氫被長鏈烷基或烷氧基取代的衍生物，可以作潤濕劑、乳化劑、分散劑和清潔劑。如1,2-二甲基哌嗪與各種脂肪酸的單酯可作為改進(jìn)脂肪酸皂抗硬水性能的添加劑；1,2-二甲基哌嗪的單酯和單醚可用作潤膚劑的乳化劑。
一種1,2-二甲基哌嗪的制備方法，原料N-甲基二乙醇胺與一甲胺摩爾比為1:2.05，原料N-甲基二乙醇胺與氫氣摩爾比為1:6，液時空速為3h-1，管式固定床反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為260℃，反應(yīng)壓力為3.5Mpa，進(jìn)行合成反應(yīng)得到含有1,4-二甲基哌嗪的混合物，再經(jīng)過減壓精餾精得到高純度的1,2-二甲基哌嗪，其中減壓精餾的塔內(nèi)壓力為1132Pa，所得1,4-二甲基哌嗪的純度為97.5wt％。1,4-二甲基哌嗪的收率為59％。內(nèi)部裝填的稀土元素改性銅基復(fù)合催化劑的組成為氧化銅21wt％，氧化鎳15wt％，氧化鈷6wt％，稀土元素鈰2wt％；載體氧化鋁和氧化硅為56wt％。
方法二：
1,2-二甲基哌嗪的合成：
高壓釜內(nèi)加入異丙醇胺（75.1g，1.00mol0和2.5g．mol-1的Raney-Ni催化劑，通入氫氣4次置換釜內(nèi)的空氣，最后通入氫氣至釜內(nèi)壓力在5MPa，攪拌下，按50~60℃/h的速度加熱至160℃，保溫反應(yīng)5h，GC檢測原料異丙醇胺反應(yīng)完畢，冷卻到45℃，放氣后將料液取出處理；
反應(yīng)液后處理：
趁熱過濾，得油狀液體，待液體進(jìn)一步冷卻，有晶體析出，再次過濾，得無色片狀晶體；收集合并濾液，將濾液精餾，收集155℃~170℃的餾分，所得餾分，用體積比為1:5的乙酸乙酯/石油醚混合溶液重結(jié)晶，合并直接過濾所得晶體和重結(jié)晶后所得晶體共47.6g，收率：83.4%，產(chǎn)品：1,2-二甲基哌嗪的純度98.7%。
[1]龍飛飛, 李錚錚, 施海風(fēng), & 滕大為. (2014). 1-boc-3,3-二甲基哌嗪的合成工藝改進(jìn). 精細(xì)化工中間體, 44(1), 22-24.
[2] 郭一斐. (2008). 2,5-二甲基哌嗪合成工藝的研究. (Doctoral dissertation, 南京理工大學(xué)).
[3] 陳霞, 周曉玉, 李志, & 潘東. (2018). 三步法合成1,2,6-三甲基哌嗪的工藝研究. 六盤水師范學(xué)院學(xué)報, v.30(3), 71-77.