嗎啉，是含N、O的六元雜環化合物，又名嗎啡啉或者1,4-氧氮雜環己烷，是目前使用的雜胺類化合物。
基于其氮氧雜環的結構，嗎啉在化工生產中占據重要位置，是制造許多精細化工產品的中間體，可用于制備NOBS、OTOS等橡膠硫化促進劑和防銹劑、防腐劑、清潔劑、除垢劑、止痛藥、局部麻醉劑、水果保鮮劑、紡織印染助劑等,在橡膠、醫藥、農藥、染料、涂料等領域用途廣泛。嗎啉含有仲胺基團,具有仲胺基團的所有典型反應特征。與無機酸反應生成鹽,與有機酸反應生成鹽或酰胺。
可進行烷基化反應,還可以與環氧乙烷、酮反應或進行Willgerodt反應。由于嗎啉所具有的化學性質,使其成為當前具有重要商業用途的精細石油化工產品之一。另外嗎啉還是一種重要的有機溶劑。
1 嗎啉的生產工藝
目前，生產嗎啉的主要方法有如下幾種：
(1) 二乙醇胺(DEA)強酸脫水法。
最初發現嗎啉時，是二乙醇胺在濃鹽酸中加熱至150 ℃以上生成的，后來發現用濃硫酸作為脫水劑更有效。該法曾在工業上大規模應用，美國的道化學公司和聯合碳化物公司、日本的大阪有機化學公司以及我國的沈陽新生化工廠和上海長江化工廠曾采用此法。其缺點是生產成本高、三廢多，因而限制了嗎啉的生產。
(2) 二甘醇胺(DGA)脫水環化法。
二甘醇胺在Cu、Ni、Cr催化劑、H2及NH3存在下，在150-250℃、6.5-22.5 MPa下，或在含P、Sr和Si、Al組分催化劑及稀釋劑存在下，在280-420 ℃及<0.15 MPa條件下反應，可制得高質量分數嗎啉。高反應需求溫度較高，對設備要求較高。
(3) 二甘醇(DEG)催化氨解環化法。
二甘醇在加氫催化劑和H2存在下，在240 ℃和1.7 MPa壓力下可與液氨或氨水作用，同時完成氨解和環化反應得到嗎啉產品和重要的副產品二甘醇胺(DGA)。根據操作壓力的不同，以二甘醇為原料的合成路線又可分高壓液相法、低壓汽液相接觸法、常壓氣相法3種。該工藝比較適合工業生產，要較強的適應性。
(4) 二氯乙醚(DCEE)脫氯環化法。
在襯鎳的反應器中加入二氯乙醚和苯的混合溶液，然后加入無水氨，通入氮氣使反應壓力增到l0.65 MPa，溫度50 ℃，反應24 h。反應完畢后，減壓放出未反應的NH3，重新液化，循環使用。將反應物過濾、分餾。分離出未反應的二氯乙醚、苯和嗎啉。在280-420 ℃及<0.15 MPa條件下反應，可制得高質量分數嗎啉。該法的缺點是產生大量的廢水。該反應需要高溫加壓條件下進行，對設備的要求較高，需要進一步改進。
2 嗎啉下游產品
鹽酸嗎啉胍
以嗎啉為原料可以合成數十種藥物,如止痛藥、局部麻醉劑、鎮靜劑、呼吸系統與血管興奮劑等。我國嗎啉主要用于合成嗎啉胍、布洛芬、萘普生、二氯苯胺、苯乙酸鈉等。圖片來源于山東百靈畜牧科技公司。
N-甲酰嗎啉
N-甲酰嗎啉是制備芳烴的優良抽提溶劑。近年來隨著芳烴產量與需求量急劇增加,對芳烴的質量要求越來越高。目前用于分離精制芳烴的溶劑有環丁砜、N-甲基吡咯烷酮、四甘醇、二甲基甲酰胺和N-甲酰嗎啉。但性能最好的溶劑是N-甲酰嗎啉。
2-嗎啉乙磺酸
2-嗎啉乙磺酸，CAS號: 4432-31-9，白色結晶粉末，分子式: C6H13NO4S，分子量：195.237，可用作生物緩沖劑。數據信息來源于蘇州亞科化學，為蘇州亞科化學優勢產品。