3-甲基吡啶
化工原料之一
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。
理化性质
物理性质
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。
化学性质
3-甲基吡啶化学性质和吡啶相近,具有碱性,能和酸作用生成盐。与盐或卤化烷烃作用生成加成产物,加氢生成3-甲基哌啶或吡啶,氧化生成吡啶-3-羧酸
应用领域
3-甲基吡啶能与水、乙醇乙醚混溶。常温下能与多种化合物混溶,可作为溶剂使用。
3-甲基吡啶最重要的用途是生产烟酸烟酰胺,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%。
此外,3-甲基吡啶是合成特种树脂聚乙烯吡啶的原料,还用于乙醇变性剂染料和合成村脂的中间体。制备杀虫剂,防水剂、橡胶硫化促进剂等。
毒性
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。
合成方法
煤焦油分离法
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-甲基戊二腈法
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。
丙烯醛法
反应使用化氨处理的氧化铝二氧化硅催化剂,在流化床内于420°C下通入丙烯醛和氨与经预混汽化后的反应气。为防止丙烯醛自聚,可加入适量的环氧丙烷阻聚剂,生成3-甲基吡啶。
以乙醇、甲醛、氨为原料
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
以乙醛或三聚乙醛、甲醛、六次甲基四胺为原料
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。
以丙烯醛、丙醛为原料
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。
以三烯丙基胺为原料
将附载在二氧化硅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(酮)-氨法
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。
参考资料
目录
概述
理化性质
物理性质
化学性质
应用领域
毒性
合成方法
煤焦油分离法
2-甲基戊二腈法
丙烯醛法
以乙醇、甲醛、氨为原料
以乙醛或三聚乙醛、甲醛、六次甲基四胺为原料
以丙烯醛、丙醛为原料
以三烯丙基胺为原料
醛(酮)-氨法
参考资料