吡啶及其衍生物.ppt
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敏性疾病好。
2
一 吡啶 Pyridine
（1）性质,又称杂氮苯，无色或淡黄色有吸 湿性的液体，有很苦的特殊臭味。
溶于水、醇、醚等多种有机溶剂。
易燃、易爆。
分子式：C5H5N, 分子量：79.101，
结构式：
N
3
有毒，能使神经中枢麻醉； 极臭，空气中含量达3×10-5时，大部分人便
其中吡啶为40-50%、3-甲基吡啶为20-30%， 二者的比例取决于甲醛、乙醛的比率。
9
反应可通过添加甲醇来提高产率。
注意：进料中甲醛、乙醛的比例大大超过理 论量，以防止2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的产生， 因为3-甲基吡啶和4-甲基吡啶的沸点仅相差 1℃，4-甲基吡啶的带入将使3-甲基吡啶的精 制非常困难。
26
⑤丙酮与丙烯腈反应
丙烯腈与过量的丙酮以伯胺及弱酸催化、在 180℃及2.2 MPa（表压）条件下进行液相反 应，主要得到单氰乙基产物。
后 经者氰在基的H2还流原下、经环过化含及钯脱催氢化，剂得的到气2相-甲反基应吡器， 啶。
O CH3CCH3 + CH2=CHCN
O CH3CCH2CH2CH2CN
10
用丙烯醛代替甲醛、乙醛则3-甲基吡啶 的收率可达40-50%。
11
③以四氢化糠醇为原料 四氢化糠醇与氨反应，再脱氢。
在化学合成法中，采用醛（甲醛、乙醛） 生产吡啶是最重要的工业方法。
12
二 2-甲基吡啶 2-Methylpyridine
(1)性质，别名α-皮考林，无色油状液体，有吡 啶臭味，易溶于水，能与醇、醚混溶。毒性与吡 啶基本相同。
不能忍受。吡啶的基本物性数据如下：
4
（2）用途
医药工业用于制磺胺、合霉素、VA、可 的松以及驱虫药、局部麻醉药等；
印染的稳定剂、合成橡胶促进剂、涂料溶剂、 合成树脂的缩合剂； 重要的有机合成原料和溶剂; 制造乙烯吡啶、杀虫剂、除草剂等。
5
（3）吡啶生产工艺
①煤焦油分离法 焦炉煤气经硫酸洗涤、氨水中和得粗吡啶，
N
CH3
27
三 3-甲基吡啶 3-Methylpyridine
（1）性质，无色油状液体，有不愉快的气 味，能与水，乙醇、乙醚混溶。
别名：β-甲基吡啶、3-皮考林。
分子式：C6H7N，
分子量：93.13，
CH3
结构式：
N
28
基本物性数据如下：
29
有毒，液体和蒸气刺激皮肤和粘膜，能使神经中枢 麻醉，可引起流泪、咳嗽、不适、眩晕、头痛、疲 劳、呼吸频繁、四肢震颤、麻醉和昏睡等症状。
1×10-6以下时即有强烈的恶臭、30×10-6时即开始 令人难以忍受，但致命的情况不多。
4种产品。
19
③乙炔法 由乙炔和氨进行催化反应，主要产品为2-甲基
吡啶和4-甲基吡啶，同时有乙腈副产物生成。
20
乙炔与乙腈在120-180℃、0.8-2.5MPa、钴 化合物为催化剂,反应得到2-甲基吡啶。
21
④乙烯与氨反应
乙烯通入含二价钯盐的氨水中，生成2-甲基吡 啶和2-甲基-5-乙基吡啶的混合物。
17
乙醛 氨
常压、350-500℃，Al2O3为催化剂
气体
预热
催化反应
冷凝
工 艺
精制
分馏
过
程
2-甲基吡啶 4-甲基吡啶
含量:99.2% 收率40-60%
脱水
18
乙醛与氨气相反应与乙醛、甲醛和氨气相 反应所用的催化剂基本相同，
可以设计一套装置进行两种反应的生产， 意大利Montecation公司就有一套装置生产
气提气经冷却分出氨和N2，催化剂和冷 凝液。
催化剂去再生塔再生后循环使用。 冷凝液经萃取、精馏（4个精馏塔）。
25
精馏塔制得产物： 2-甲基吡啶、 2-甲基-5-乙基吡啶。 另外一些副产物如4-甲基吡啶和二甲基吡
啶等。
2-甲基吡啶与2-甲基-5-乙基吡啶比例与反 应时间、压力、催化剂的浓度等有关。
再经加热脱渣得水吡啶。 水吡啶用纯苯恒沸脱水，得无水吡啶； 蒸馏，截取110-120℃馏分，再精馏，即得
纯吡啶。
6
焦炉煤气中吡啶及其同系物的含量约为 0.4-0.6g/m3。
合成吡啶工业化以后，由焦炉煤气回收 吡啶的量仅占很小的比重，
在我国占一定比例。
7
②由乙醛、甲醛和氨的气-固相催化反应
乙醛、甲醛和氨进行气-固相催化反应，可 得吡啶与3-甲基吡啶的混合物。
Al2O3为主催化剂、金属氧化物为助催化剂。
2CH3CHO + 2 HCHO + NH3
+
N
N
8
工艺过程 乙醛、甲醛和氨进入装有催化剂的反应器，
反应温度约370℃，
反应后的气体经过萃取、精馏得到吡啶和 3-甲基吡啶，总收率约60%，
2.2.2 吡啶（Pyridine）及其衍生物
吡啶及其衍生物是一类比哌嗪类应用更为广 泛的重要的医药中间体，
广泛应用于药物的合成，可作为甾族化合物、 磺胺类及抗组胺如非尼拉敏的合成原料。
1
非尼拉敏Pheniramine 别名： 苯吡丙胺，抗感明，屈米通，
Prophenpyridamine，Trimeton 丙胺类抗组胺药，镇静作用弱。 用于皮肤粘膜、过敏性疾病，对眼部过
分子式：C6H7N， 分子量：93.13， 结构式：
N CH3
13
基本物性数据如下：
14
（2பைடு நூலகம்用途
2-甲基吡啶可用于制取2-乙烯吡啶、长效磺 胺、抗矽肺病药、牲畜驱虫药、家禽用药、 有机磷解毒剂、局部麻醉剂、泻药等。
用于生产氮肥增效剂（N-Serve）、胶片感光 剂的添加物、染料中间体和橡胶促进剂等。
22
析出的金属钯，由于反应液中添加的二价铜 盐使其氧化成二价钯盐。
形成的亚铜复盐，经加氨后遇空气氧化成二 价铜的复盐。
23
产物组成(1t产物) ： 2-甲基吡啶0.8t， 2-甲基-5-乙基吡啶0.2t。
消耗定额： 乙烯1.5t、 氨0.6t 合理消耗的钯。
24
乙烯与氨气在反应器反应后，进入气提 塔，通入N2气提，
15
（2）合成
①煤焦油分离法 由煤焦油分离所得的粗吡啶、先脱渣得水吡
啶，再在填料塔内进行常压蒸馏，并用纯苯 与水共沸蒸馏脱去吡啶中的水；
截取100~120℃、120~160℃吡啶馏分，再将 120~160℃吡啶馏分进行精馏，截取126131℃馏分，即为2-甲基吡啶。
16
②乙醛合成法 乙醛与氨进行气相反应而得，其反应式：
2
一 吡啶 Pyridine
（1）性质,又称杂氮苯，无色或淡黄色有吸 湿性的液体，有很苦的特殊臭味。
溶于水、醇、醚等多种有机溶剂。
易燃、易爆。
分子式：C5H5N, 分子量：79.101，
结构式：
N
3
有毒，能使神经中枢麻醉； 极臭，空气中含量达3×10-5时，大部分人便
其中吡啶为40-50%、3-甲基吡啶为20-30%， 二者的比例取决于甲醛、乙醛的比率。
9
反应可通过添加甲醇来提高产率。
注意：进料中甲醛、乙醛的比例大大超过理 论量，以防止2-甲基吡啶和4-甲基吡啶的产生， 因为3-甲基吡啶和4-甲基吡啶的沸点仅相差 1℃，4-甲基吡啶的带入将使3-甲基吡啶的精 制非常困难。
26
⑤丙酮与丙烯腈反应
丙烯腈与过量的丙酮以伯胺及弱酸催化、在 180℃及2.2 MPa（表压）条件下进行液相反 应，主要得到单氰乙基产物。
后 经者氰在基的H2还流原下、经环过化含及钯脱催氢化，剂得的到气2相-甲反基应吡器， 啶。
O CH3CCH3 + CH2=CHCN
O CH3CCH2CH2CH2CN
10
用丙烯醛代替甲醛、乙醛则3-甲基吡啶 的收率可达40-50%。
11
③以四氢化糠醇为原料 四氢化糠醇与氨反应，再脱氢。
在化学合成法中，采用醛（甲醛、乙醛） 生产吡啶是最重要的工业方法。
12
二 2-甲基吡啶 2-Methylpyridine
(1)性质，别名α-皮考林，无色油状液体，有吡 啶臭味，易溶于水，能与醇、醚混溶。毒性与吡 啶基本相同。
不能忍受。吡啶的基本物性数据如下：
4
（2）用途
医药工业用于制磺胺、合霉素、VA、可 的松以及驱虫药、局部麻醉药等；
印染的稳定剂、合成橡胶促进剂、涂料溶剂、 合成树脂的缩合剂； 重要的有机合成原料和溶剂; 制造乙烯吡啶、杀虫剂、除草剂等。
5
（3）吡啶生产工艺
①煤焦油分离法 焦炉煤气经硫酸洗涤、氨水中和得粗吡啶，
N
CH3
27
三 3-甲基吡啶 3-Methylpyridine
（1）性质，无色油状液体，有不愉快的气 味，能与水，乙醇、乙醚混溶。
别名：β-甲基吡啶、3-皮考林。
分子式：C6H7N，
分子量：93.13，
CH3
结构式：
N
28
基本物性数据如下：
29
有毒，液体和蒸气刺激皮肤和粘膜，能使神经中枢 麻醉，可引起流泪、咳嗽、不适、眩晕、头痛、疲 劳、呼吸频繁、四肢震颤、麻醉和昏睡等症状。
1×10-6以下时即有强烈的恶臭、30×10-6时即开始 令人难以忍受，但致命的情况不多。
4种产品。
19
③乙炔法 由乙炔和氨进行催化反应，主要产品为2-甲基
吡啶和4-甲基吡啶，同时有乙腈副产物生成。
20
乙炔与乙腈在120-180℃、0.8-2.5MPa、钴 化合物为催化剂,反应得到2-甲基吡啶。
21
④乙烯与氨反应
乙烯通入含二价钯盐的氨水中，生成2-甲基吡 啶和2-甲基-5-乙基吡啶的混合物。
17
乙醛 氨
常压、350-500℃，Al2O3为催化剂
气体
预热
催化反应
冷凝
工 艺
精制
分馏
过
程
2-甲基吡啶 4-甲基吡啶
含量:99.2% 收率40-60%
脱水
18
乙醛与氨气相反应与乙醛、甲醛和氨气相 反应所用的催化剂基本相同，
可以设计一套装置进行两种反应的生产， 意大利Montecation公司就有一套装置生产
气提气经冷却分出氨和N2，催化剂和冷 凝液。
催化剂去再生塔再生后循环使用。 冷凝液经萃取、精馏（4个精馏塔）。
25
精馏塔制得产物： 2-甲基吡啶、 2-甲基-5-乙基吡啶。 另外一些副产物如4-甲基吡啶和二甲基吡
啶等。
2-甲基吡啶与2-甲基-5-乙基吡啶比例与反 应时间、压力、催化剂的浓度等有关。
再经加热脱渣得水吡啶。 水吡啶用纯苯恒沸脱水，得无水吡啶； 蒸馏，截取110-120℃馏分，再精馏，即得
纯吡啶。
6
焦炉煤气中吡啶及其同系物的含量约为 0.4-0.6g/m3。
合成吡啶工业化以后，由焦炉煤气回收 吡啶的量仅占很小的比重，
在我国占一定比例。
7
②由乙醛、甲醛和氨的气-固相催化反应
乙醛、甲醛和氨进行气-固相催化反应，可 得吡啶与3-甲基吡啶的混合物。
Al2O3为主催化剂、金属氧化物为助催化剂。
2CH3CHO + 2 HCHO + NH3
+
N
N
8
工艺过程 乙醛、甲醛和氨进入装有催化剂的反应器，
反应温度约370℃，
反应后的气体经过萃取、精馏得到吡啶和 3-甲基吡啶，总收率约60%，
2.2.2 吡啶（Pyridine）及其衍生物
吡啶及其衍生物是一类比哌嗪类应用更为广 泛的重要的医药中间体，
广泛应用于药物的合成，可作为甾族化合物、 磺胺类及抗组胺如非尼拉敏的合成原料。
1
非尼拉敏Pheniramine 别名： 苯吡丙胺，抗感明，屈米通，
Prophenpyridamine，Trimeton 丙胺类抗组胺药，镇静作用弱。 用于皮肤粘膜、过敏性疾病，对眼部过
分子式：C6H7N， 分子量：93.13， 结构式：
N CH3
13
基本物性数据如下：
14
（2பைடு நூலகம்用途
2-甲基吡啶可用于制取2-乙烯吡啶、长效磺 胺、抗矽肺病药、牲畜驱虫药、家禽用药、 有机磷解毒剂、局部麻醉剂、泻药等。
用于生产氮肥增效剂（N-Serve）、胶片感光 剂的添加物、染料中间体和橡胶促进剂等。
22
析出的金属钯，由于反应液中添加的二价铜 盐使其氧化成二价钯盐。
形成的亚铜复盐，经加氨后遇空气氧化成二 价铜的复盐。
23
产物组成(1t产物) ： 2-甲基吡啶0.8t， 2-甲基-5-乙基吡啶0.2t。
消耗定额： 乙烯1.5t、 氨0.6t 合理消耗的钯。
24
乙烯与氨气在反应器反应后，进入气提 塔，通入N2气提，
15
（2）合成
①煤焦油分离法 由煤焦油分离所得的粗吡啶、先脱渣得水吡
啶，再在填料塔内进行常压蒸馏，并用纯苯 与水共沸蒸馏脱去吡啶中的水；
截取100~120℃、120~160℃吡啶馏分，再将 120~160℃吡啶馏分进行精馏，截取126131℃馏分，即为2-甲基吡啶。
16
②乙醛合成法 乙醛与氨进行气相反应而得，其反应式：