乙烯基吡啶的制备及应用

2020/3/22 17:05:45

概述[1]

乙烯基吡啶是一种有机化合物,其有三种同分异构体:2-乙烯基吡啶:液体,沸点79~82℃、3866.34Pa),相对密度0.99850,易溶于乙醇、乙醚、氯仿,微溶于水,并在水蒸气中挥发。高锰酸钾氧化生成吡啶-2-甲酸,钠-乙醇还原生成2-乙基哌啶。用途:保护活泼氢的一种试剂,也为有机合成试剂。3-乙烯基吡啶:不稳定的淡黄色液体,室温下即能聚合,溶于乙醚,部分溶于乙醇,微溶于水。4-乙烯基吡啶:液体,相对密度0.988,沸点59℃、1599.86Pa)、54℃,折光率1.549025

结构

应用[2-4]

乙烯基吡啶是重要的有机合成中间体,广泛应用于橡胶、医药、农药及其它精细化工领域,近年来,它的应用范围不断扩大,用于聚电解质,离子交换树脂,助染剂等高新产品的生产,由于乙烯基吡啶在橡胶、药物、有机合成等方面有广泛的应用。而目前乙烯基吡啶生产主要集中在美国、日本、西欧,国内产量有限,主要依靠进口,随着我国经济的快速发展、乙烯基吡啶的需求量将不断增加,因此加强乙烯基吡啶的合成研究将有重要的理论意义和应用价值,有广泛的市场前景。其应用举例如下:

1)制备聚乙烯基吡啶,包括以下步骤:

(1)配置反应体系,所述反应体系包括:乙烯基吡啶单体、引发剂、催化体系、溶剂;其中,按摩尔比,乙烯基吡啶单体∶引发剂∶催化体系=100~1000∶1∶1,单体∶溶剂=1∶0.5~3;

(2)在20~30℃下进行“活性”/可控自由基聚合反应制备得到聚乙烯基吡啶。本发明首次在室温下,成功的合成了聚乙烯基吡啶聚合物,且产率可以达到90%以上,并成功调控其共聚化合物的精密结构。并且本发明的聚合体系可以在无配体的条件下进行,且使用零价铜粉作催化剂,用量少,后处理方便,便于工业化生产。

2)制备一种乙烯基吡啶修饰悬挂双键后交联树脂。以乙烯基吡啶为极性单体,二乙烯基苯为交联剂,二氯乙烷、苯甲醇为致孔剂,通过悬浮聚合,得到前驱体树脂,前驱体树脂在路易斯酸催化作用下,进行Friedel-Crafts反应,得到了乙烯基吡啶修饰悬挂双键后交联树脂。通过调节交联度大小和致孔剂的种类及用量,使这一系列极性修饰后交联树脂具有不同孔结构和不同极性。该极性修饰的后交联树脂特别适合于吸附极性芳香性小分子有机物,具有广阔的应前景。此外,乙烯基吡啶修饰悬挂双键后交联树脂的制备方法简单、成本低,可工业化生产。

制备[5-6]

方法1:一种高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)取2-羟乙基吡啶和催化剂,按一定的比例加入反应蒸馏反应器中;在60~160mmHg下升温至一定反应温度后,保持反应2~6小时,蒸出2-乙烯基吡啶与水;

(2)将氢氧化钠或氢氧化钾按一定比例加入蒸出得到的2-乙烯基吡啶与水混合液体中,静置1~8小时分层,得到富含2-乙烯基吡啶有机层;

(3)将富含2-乙烯基吡啶有机层,于60mmHg~160mmHg下减压蒸馏,收集30℃~130℃馏分,即得到2-乙烯基吡啶;

方法2:一种用2‑甲基吡啶与甲醛合成制备2‑乙烯基吡啶的方法,包括如下步骤:

A:将原料2‑甲基吡啶、甲醛(36%)的重量配比按1∶0.03比例加入高压反应釜中,进行搅拌升温反应,压力为0.5Mpa,反应温度130‑160℃,反应1小时后,输送到接受釜中,得到2‑羟乙基吡啶溶液;

B:由所得到2‑羟乙基吡啶溶液,经计量罐(1吨)向已加入氢氧化钠(50%)溶液(100公斤)的脱水釜中缓慢加入,温度保持90℃,反应5小时,得到粗品2‑乙烯基吡啶,把粗品2‑乙烯基吡啶经管道送至洗涤釜中,加入氢氧化钠(95%)溶液(75公斤),进行洗涤分离5小时;

C:把洗涤分离后的粗品2‑乙烯基吡啶,经管道送至精馏釜中进行馏分,保持温度90℃,精馏4小时,精馏过程中取样化验,把前半部分不合格的粗品放入接收罐中预备再脱水洗涤,合格产品直接放入成品罐中装罐入库,得2‑乙烯基吡啶气相层析测含量98.5%以上。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] CN201210068700.5一种聚乙烯基吡啶的制备方法

[3] 2-乙烯基吡啶的合成方法

[4] CN201710496187.2一种乙烯基吡啶修饰悬挂双键后交联树脂及其制备方法和应用

[5] CN201410340140.3一种高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法

[6] CN201110191640.1合成制备2-乙烯基吡啶的方法

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