[发明专利]一种2-乙烯基吡啶的制备方法

说明书

本发明公开了一种2‑乙烯基吡啶的制备方法。本发明公开了一种2‑乙烯基吡啶的制备方法，其包括下列步骤：2～5Mpa下，极性质子型溶剂中，在弱酸的作用下，将2‑甲基吡啶和甲醛进行如下所示的反应得到2‑乙烯基吡啶。本发明的制备方法以2‑甲基吡啶为原料一步合成得到2‑乙烯基吡啶，其中2‑甲基吡啶单程转化率得到了极大的提升，反应的时间也显著缩短，并且副反应少，纯度高，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及到一种2-乙烯基吡啶的制备方法。

背景技术

2-乙烯基吡啶是重要的有机合成中间体，在橡胶、药物、有机合成等方面有着广泛的应用，因此加强2-乙烯基吡啶的合成研究有着重要的应用价值和广泛的市场前景。

公开号CN86103091的专利中，分两步合成2-乙烯基吡啶。以2-甲基吡啶和甲醛水溶液为原料，在苯甲酸或乙酸的催化下，在105℃～128℃下反应45～70h，单程转化率为40～60％，回收循环套用，直至反应八次后目标产物的收率达到95％。接着将得到的2-羟乙基吡啶用40％～50％的NaOH溶液在190℃下脱水得到2-乙烯基吡啶。这种方法虽然是在常温常压下进行，但是反应的单程转化率低，且需要较长的反应时间，生产效率低。

期刊《南京工业大学学报》第2006年第5期的文章提出了以氢氧化钾改性的HZSM-5沸石分子筛为催化剂通过气相一步法合成2-乙烯基吡啶。实验结果表明，反应温度在360～370℃，n(2-甲基吡啶)：n(甲醛)＝1：3，质量空速为0.75h^-1，2-甲基吡啶的转化率可以达到80.26％，选择性为97.59％。该方法虽然反应转化率和选择性较高，但是合成催化剂的过程非常复杂，反应条件苛刻，对设备要求高，不利于工业化生产。

期刊《山东化工》第2012年第11期第41卷的文章在2-乙烯基吡啶的合成研究中考察了碱性和酸性两种催化剂，发现氢氧化钾更有利于2-羟乙基吡啶的脱水，同时考察了催化剂用量、温度和时间等因素得到了最优的条件。在100℃下反应2h收率达到80.2％，纯度为98.1％，其中n(氢氧化钾)：n(2-羟乙基吡啶)＝2：5。该方法的反应条件温和，但是反应收率不高，脱水反应时间也较长。

公开号CN102863375A的专利中，将两步合成通过计量罐连接起来利用自动化合成2-乙烯基吡啶。具体条件是先将2-甲基吡啶和甲醛加入高温高压的反应釜中，等待反应结束后通过计量罐将第一步反应液加入至脱水釜中使用氢氧化钠进行脱水反应得到粗品，随后通过洗涤分离和精馏得到目标产物2-乙烯基吡啶。这种方法的操作过程复杂，对设备要求高，单程转化率低且副产物较多。

公开号CN101225071A的专利中，报道了杂多酸催化蒸馏制备2-乙烯基吡啶的方法，以摩尔比为1:2的2-甲基吡啶和甲醛或多聚甲醛为原料，加入的杂多酸催化剂与原料的质量比为1:0.008，投入四级串联式搅拌反应釜，原料与催化剂在四级串联式搅拌反应釜中进行反应，经蒸馏后得到2-乙烯基吡啶。该方法的工艺成本高，且操作较复杂，不适用于工业化生产。

公开号CN104016905A的专利中，报道了2-乙烯基吡啶的一步法合成工艺，具体条件是使用无机强酸(硫酸和磷酸)作为催化剂经过管道反应器在高温高压下一步合成得到2-乙烯基吡啶，单程收率为33％，2-甲基吡啶的单程转化率为37％，其中n(2-甲基吡啶)：n(甲醛)：n(硫酸)＝2.5：1：0.07。在该方法中硫酸对于管道的腐蚀性非常强，管道非常容易损坏，且反应的单程转化率低。

公开号CN106748977A的专利中，研究了两步法合成2-乙烯基吡啶，首先是在釜中加入多聚甲醛和2-甲基吡啶在105～110℃下反应45～70h，未反应的2-甲基吡啶回收套用，直至反应的收率达到95％左右，随后在高温下加入反应液和脱水剂氢氧化钠以及一定量的阻聚剂对叔丁基邻苯二酚，最后再经精馏得到产品2-乙烯基吡啶。该工艺方法的单程转化率低，原料回收损失率高且反应时间较长。