3-甲基吡(3-
甲基吡啶),又名β-皮考林,分子式为C6H7N,
沸点 143.4℃,凝固点-17.7°C,是一种无色液体,具有难闻的气味,能与水、
乙醇、
乙醚等
混溶。
3-甲基吡啶作为一种重要的
化工原料和化工中间体,在很多领域均有应用,如化工、医药、农药、饲料添加剂、日用化学品等。
接触3-甲基吡啶会对人体造成健康危害,可出现疲乏、无力、
嗜睡等,重者出现神经系统症状等。
3-甲基吡啶外观为无色液体,有难闻的特殊气味,密度0.96g/mL,蒸汽密度3.21g/mL ,
沸点143.4°C,凝点-17.7°C,20°C蒸气压12.87kPa,水溶性为全溶,闪电40°C。
3-甲基吡啶最重要的用途是生产
烟酸和
烟酰胺,世界上
美国是烟酸、烟胺的消费大国。占世界总用量的一半左右,其中80%用于饲料添加剂,20%用于医药和食品添加剂。美国年进口量占消费量的60%一70%。
3-甲基吡啶急性毒性:LD50 400mg/kg(大鼠经口),侵入途径有吸入、食入、经皮吸收三种,接触本品会对人体造成健康危害,可出现疲乏、无力、
嗜睡等,重者出现神经系统症状等。
2000年以前,中国主要是从煤焦油中提取天然3-甲基吡啶产品,产量不足100t/a,主要用于医药行业。3-甲基
吡啶以前是从煤焦化副产品中回收而得,但由于焦化副产品中吡啶组分多、分离困难,现在广泛采用合成法生产。
2-甲基
戊二腈可由
聚丙烯腈在惰气存在或真空下缓慢在230°C下加热制取,2-甲基戊二是由
丁二烯在有
兰尼镍作用下制取已二腈的副产物,这是一条经济的新路线,可以将其高效转化成3-甲基吡啶。
乙醇、甲醛和氨在
催化剂存在下通过气固相接触催化制备3-甲基吡啶,同时副产
4-甲基吡啶。
在高压釜中加入
磷酸氢二铵的溶液并加热到220°C,然后分别加入
乙醛与六次甲基四胺,在1h之内连续加入水和乙醇,控制反应压力在38-44MPa。反应结束时用
二氯甲烷萃取产物。以六次甲基四胺代替甲醛和氨减少了
2-甲基吡啶的生成。
将含
氢氧化铝、
氢氧化镉和硅胶的催化剂加入玻璃制反应管中,使丙烯醛、
丙醛和甲醛
汽化并与预热的氨气混合通人反应器,保持温度为450°C。反应生成物用水吸收,经色谱分析组成为
吡啶为4%、3-
甲基吡啶为57%、3,5-二甲基吡啶为13%。该工艺3-甲基吡啶的产率较高,且不生成2位或4位产物,分离和精制比较容易进行,但原料丙烯醛价格较高,使产品成本提高。
将附载在
二氧化硅或
氧化铝上的
氧化锌催化剂加入反应器中,催化剂床层温度为425℃:通入
三烯丙基胺及
氮气。将反应生成气通入
甲醇中溶解,用色谱分析兰烯丙基胺的转化率为100%,3-甲基吡啶的收率为74%。该工艺具有高收率、低成本等多种优势。
醛()-氨法使用易得的甲醛、
乙醛和氨为原料,在装有催化剂的反应器内进行反应后生成物经
蒸馏,精馏分别得到
吡啶和3-甲基吡啶。