1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷是具有独特双环“笼状”结构的叔胺化合物,主要用作聚氨酯泡沫塑料的凝胶催化剂,在化学工业中用途十分广泛。本文以乙醇胺或乙二胺为原料,研究筛选合适的催化剂,催化合成1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,其与现有技术相比具有转化率高、选择性强和催化剂寿命长的优点。由于1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷容易结块,因此本文拟通过研究其结晶过程,优化结晶工艺,以得到粒度均匀的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷产品,从而延缓1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷的结块速率,延长其存贮时间。由于MFI型分子筛的孔径非常适合1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷催化反应,本文以HZSM-5和HTS-1分子筛作为载体,分别负载碱金属、碱土金属、铜和镍等过渡金属,制备一系列催化剂,对催化剂进行表征和活性评价,分别得到了乙二胺或乙醇胺合成1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷的最佳催化剂,并且分别优化了在最佳催化剂下的工艺条件。作为新型溶剂或催化剂离子液体已经广泛应用于有机合成中,探索离子液体催化合成1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,对于降低反应温度、减少污染,实现其合成路线的绿色化具有前瞻性意义。筛选合成多种离子液体,如:[Bmim]Br、[Bmim]BF₄、[Bmim]PF₆、[BPy]Br、[BPy] BF₄和[BPy] PF₆,并对其进行表征;利用合成的离子液体催化乙醇胺或乙二胺合成1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,对反应工艺参数进行了优化,对离子液体的使用次数进行了研究。结晶热力学是影响结晶工艺的关键因素。利用激光测示技术测定了在不同温度下,1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷在甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯和正己烷中的溶解度;还利用激光法,测定了不同温度下其在甲醇、乙醇和异丙醇中的超溶解度,从而获得1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷在上述体系中的介稳区数据。实验测定了1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷在乙醇溶剂中结晶的诱导期,计算得到其固液界面张力。在上述研究的基础上,采用冷却结晶的方法对1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷工艺进行了研究,研究各种结晶参数对结晶过程的影响,得到了较优的结晶工艺,解决了1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷的结块问题,为进一步深入研究和工业生产提供了一定的依据。