Ｎ-乙基哌嗪＋水二元体系热力学性质研究文献综述.doc

文献综述 Ｎ-乙基哌嗪＋水二元体系热力学性质研究 摘要：本文总结哌嗪类化合物的发展现状，重点介绍N－乙基哌嗪的物理性质﹑用途和热力学性质研究。测定N-乙基哌嗪与水组成的二元体系在一定温度下密度、粘度和表面张力，并计算体系的体积性质、粘度性质、表面性质和与之相关的过量性质，从分子相互作用角度讨论这些二元体系热力学性质的变化规律，为N-乙基哌嗪的开发和研究提供基础数据和信息。 关键词：N-乙基哌嗪 汽液平衡 水 一、前言 近十年来哌嗪类化合物的发展十分迅速，许多结构特性新颖的哌嗪类化合物已被相继合成出来，并以显示出极好的应用前景。哌嗪系列产品是氟哌酸等药物的重要中间体, 也是一些合成染料的原料, 它们在制药工业和精细化学品开发中很有应用价值，哌酸的某些衍生物如 N-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-甲基哌嗪分别是生产氧氟沙星、恩氟沙星 、洛美沙星的主要原料[1]。此外，哌嗪还可用来合成纺织印染助剂、橡胶硫化促进剂及防腐剂、抗氧剂、稳定剂、表面活性剂、阻蚀剂、消泡剂、聚氨酯生产助剂等[2]。因此哌嗪类化合物的热力学研究已成为当今化学中十分活跃的领域之一。 N-乙基哌嗪是哌嗪系列产品之一,作为医药中间体及精细化学品在制药与有机合成中获得应用。主要用途是合成蒽氟沙星、合成染料及植物保护剂的原料[3]。N -乙基哌嗪等烷基哌嗪常温下为液体, 易与水，醇类等溶剂互溶, 研究N–乙基哌嗪等与水、醇类组成的相关体系的热力学性质和汽液平衡性质具有理论意义和实用价值[4]。 二、N－乙基哌嗪简介 2.1 N－乙基哌嗪的物理性质 英文名称为N-Ethylpiperazine，密度g/cm3，熔点(m.p.) :-60 沸点(b.p.) :157闪点( flash point):47πR2P外力的作用下，在细管中做匀速流动，如图 1所示 。 由Poiseull公式, 毛细管粘度计的粘度计算公式为 （1） 若考虑动能校正, 粘度计算公式为: （2） 式中η为液体粘度, P为毛细管两端的压力差(使液体在毛细管中流动的驱动压) , t为液体从B 流经A 的时间, 为待测液体密度,Q 为t秒内流过毛细管的液体体积, R 为毛细管半径, L 为毛细管长度,m 为动能系数 采用这种原理的粘度计有毛细管粘度计 、短管粘度计 、细管式连续粘度计 、液注压力可变型毛细管粘度计、倾斜形毛细管粘度计等。毛细管粘度计适用于之间的粘度测量,精度比较高,只能取样测定。不透明的液体用逆流形毛细管粘度计。短管粘度计可用于的运动粘度的测定 ,取样测量 ,精度为。 (2)落体法 使物体在流体中落下 ,越是粘度高的流体 ,物体在其中落下越慢 ,因此从落下速度可 比较流体粘度的大小。假设直径为d的球在粘度为η的相同物质的流体中以一定速度v运动,在满足速度很小,球是刚性球等条件时 ,球受到的粘性阻力为 (3) 球在重力的作用下自由落下 ,设球所受重力为 在经浮力修正后为 (4) 其中 为球的密度,为流体的密度 球所受到的粘性阻力与重力的拉力平衡 ,因此 ， 从(3) 与 (4)可得到： (5) 由于管壁等因素的影响 ,须对式 (3)进行修正 , 因为 （6） 其中D 为圆管的直径 ,为时间t 内球落下的距离。 在相对测量方法中 ,圆管和球的构造尺寸已固定 , 上式中 （7） 对于该粘度计来说 K为定值 , 则可写成 （8） 所以 ,预先用粘度标准液由实验方法求得常数 ,只要测定一定距离的落下时间和试料密度就可求粘度了。 落体粘度计适用于较高粘度的测定 ,取样测量 ,精度较高 。对于不透明液体的场合 ,必须有检测球落下的特殊装置 (3)旋转法 使圆筒或球在流体中旋转 ,或者流体作同心状旋转流动而物体静止时 ,这些物体均受到流体的粘性力矩作用 。若旋转速度等条件相同,粘度越大力矩也越大 ,故测定力矩就可知