吡啶

    吡啶 :

存在于煤焦油、页岩油、 煤气及石油中。无色液体。有恶臭。有 吸湿性。相对分子质量79.10。相对密度 0.9819。熔点-42℃。沸点115.3℃、 95.6℃(79.993×10³Pa)、75.0℃ (26.664×10³Pa)、57.8℃(13.332× 10³Pa)、13.2℃(1.333×10³Pa)。折射率1.5092, 闪点20℃(闭式)。粘度0.97mPa·s。蒸气与空气 可形成爆炸混合物,爆炸极限1.8%～12.5%(体 积分数)。溶于苯、丙酮和氯仿,与水、乙醇及乙 醚混溶。水溶液呈碱性。与水组成共沸物,此时 本品含量59%,共沸点92～93℃。吡啶具有接近 正六角形的结构,与苯相似,具有相同的电子结 构。由于环中氮原子的吸电子作用,使2,4,6位 上电子云密度低于3,5位,在酸性介质中,亲电 取代反应发生在3,5位,亲核反应如胺化、烷基 化、芳基化、酰化发生在2,4,6位。吡啶是一种弱 的叔胺,在乙醇溶液中能与多种酸(如苦味酸、 高氯酸等)形成不溶于水的盐;由于吡啶呈碱性, 能与盐酸生成吡啶盐酸盐(C₅H₅N·HCl)。在镍催 化剂作用下,在200℃及15～30MPa下,加氢还 原,可生成哌啶;也可电解还原为哌啶;它的还原 性较苯容易。吡啶较苯难氧化,但用过氧化氢或 过氧酸可将吡啶氧化生成N-氧化吡啶,这是一 个重要的吡啶衍生物,因氮原子氧化后,不能形 成带正电荷的吡啶离子,有利于芳基的亲电取代 反应。吡啶的亲电取代如硝化、磺化、卤化都较困 难,但卤化较前二者稍易,在200℃以上,可得 3,5-二氯吡啶,或3,4.5-三氯吡啶。吡啶能 与多种金属离子形成结晶性的配位化合物。本 品蒸气刺激眼睛及呼吸器官,长时间可引起神 经中枢障碍,液体沾在皮肤上,引起皮炎。大鼠 经口LD₅₀891mg/kg。工作场所最高允许浓度 10×10^-6。
用途: 用作溶剂;药物原料,生产磺胺类及 抗组胺类;农药原料,生产除草剂及杀虫剂;橡胶 添加剂及树脂固化剂哌啶原料;纺织品防水剂; 烟酸及烟酰胺原料;其他吡啶衍生物的原料;有 机合成的碱性催化剂。
制法:①从煤焦油中回收。用稀硫酸吸收, 生成吡啶硫酸盐,然后中和,可制得[1]。
② 以丙烯醛、乙醛和氨为原料,在350～ 400℃下,进行气相催化,可制得[1]。同时副产 4-甲基吡啶。
③ 以丁烯醛、甲醛和氨为原料,以锇为催 化剂,以三氧化二铝为载体,可制得[1]。
④ 以乙醛、甲醛和氨为原料,以铋为催化 剂,以氧化铝-氧化硅为载体,在370～430℃下 反应,可制得[1]及2-甲基吡啶。
⑤以1,5-戊二胺盐酸盐为原料,加热环 合,生成哌啶盐酸盐,在铂催化剂存在下脱氢, 可制得[1]。