CN104130182A - 一种高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，该方法以2-羟乙基吡啶和催化剂，在60~160mmHg进行反应蒸馏，不断馏出2-乙烯基吡啶与水的混合液；加入强碱静置分层，得到富2-乙烯基吡啶油层，减压蒸馏，收集30℃~130℃馏分，得到2-羟乙基吡啶终产物。该制备方法，通过大量实验筛选出反应物原料和最佳的用量配比，尤其是通过大量实验筛选出最优的催化剂及其用量，并通过大量实验筛选出反应的最佳反应温度，反应时间和反应压强，整个工艺合理，环境污染小，反应温度低，反应时间短，反应效率高，对设备要求低，生产成本低，收率高，制备得到的2-乙烯基吡啶纯度高，可克服现有技术的诸多不足。
Description
技术领域
本发明属于吡啶类化合物的制备，具体涉及一种2-乙烯基吡啶的新制备工艺。
背景技术
2-乙烯基吡啶主要用于合成丁苯吡胶乳，也用于制造克矽平、倍他定盐酸盐等药物，目前世界上只有美国、日本及中国等少数几个国家生产。目前2-乙烯基吡啶主要采用2-羟乙基吡啶以催化脱水的方法来生产，该生产过程中所采用的催化剂是工艺的关键。公开号为CN102863375A的中国专利采用50%的NaOH水溶液为催化剂；公开号为CN1580045A的中国专利采用硫酸、磷酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均相液体催化剂催化2-羟乙基吡啶的；公开号为CN101225071A的中国专利则采用杂多酸为催化剂。现有技术这些均相催化剂都存在污染大，设备腐蚀严重，得率较低，反应速度慢等问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术存在的污染大，设备腐蚀严重，得率较低，反应速度慢等不足，提供了一种新型的2-乙烯基吡啶制备工艺，该工艺采用优选的催化剂，反应效率更高，速度更快，环境污染小，设备腐蚀性小，生产成本低，制备得到的2-乙烯基吡啶纯度高。
技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：
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60~160 mmHg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；
步骤（1）所述的催化剂为负载型水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT或负载型类水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT。
作为优选方案，以上所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，步骤（1）所述的催化剂为负载型水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT或负载型类水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT；
其中X为KF、NaF、KNO3、KO中的一种或几种；M1-M2 HT指载体水滑石或类水滑石，其中M1为Ca2+、Mg2+、Zn2+中的一种或几种，M2为Al3+或Fe3+中的任一种。
作为优选方案，以上所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，步骤（1）中所述2-羟乙基吡啶与催化剂的质量比为1：0.01~0.3。
作为更加优选的方案，步骤（1）中所述2-羟乙基吡啶与催化剂的质量比为1：0.1~0.3。，本发明通过大量实验筛选2-羟乙基吡啶与催化剂的最佳用量配比，可使反应效率更高，产率更高。
作为优选方案，以上所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，步骤（1）的反应温度为80℃~180℃。
作为优选方案，以上所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法， 步骤（2）中2-乙烯基吡啶-水混合液 与氢氧化钠或氢氧化钾的质量比为 1 : 0.5~10。
作为更加优选的方案，步骤（2）中2-乙烯基吡啶-水混合液与氢氧化钠或氢氧化钾的质量比为 1 : 0.5~5。该步骤中本发明通过大量实验筛选出2-乙烯基吡啶-水混合液与氢氧化钠或氢氧化钾的最佳用量配比，反应效率更高。
本发明的创新点为：本发明通过大量实验筛选出最佳的催化剂：负载型水滑石固体超强碱或负载型类水滑石固体超强碱，采用该优选的催化剂，反应效率更高，反应温度低，反应时间短，收率高，同时可降低设备的投入，生产成本更低。
有益效果：本发明提供的高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法和现有技术相比存在以下区别：
本发明的提供的高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，通过大量实验筛选出反应物原料和最佳的用量配比，尤其是通过大量实验筛选出最优的催化剂及其用量，并通过大量实验筛选出反应的最佳反应温度，反应时间和反应压强，采用本发明提供的优选方法，整个工艺合理，环境污染小，反应温度低，反应时间短，反应效率高，对设备要求低，生产成本低，收率高，制备得到的2-乙烯基吡啶纯度高，可克服现有技术的诸多不足。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权力要求所限定的范围。
实施例1
将123kg 2-羟乙基吡啶、20kg KF/Mg-Al HT固体碱加入至反应蒸馏釜中，于100mmHg、80℃下进行脱水反应蒸馏，不断蒸馏出2-乙烯基吡啶和水的混合液。3小时后，停止反应。得到2-乙烯基吡啶与水的混合液115kg。
向2-乙烯基吡啶与水的混合液中加入100kg氢氧化钠，充分溶解后静置3小时分层，上层为富2-乙烯基吡啶层（油层）。
将油层加入蒸馏釜中，于25mmHg下减压蒸馏，收集60℃~62℃馏分，得到纯度为99.9%的2-乙烯基吡啶，收率为89%。
实施例2
将300kg2-羟乙基吡啶、45kg KNO3/Ca-Mg-Al HT固体碱加入至反应蒸馏釜中，于80mmHg，在70℃下进行脱水反应蒸馏，不断蒸馏出2-乙烯基吡啶和水的混合液，4小时后，停止反应，得到2-乙烯基吡啶与水的混合液280kg。
向2-乙烯基吡啶与水的混合液中加入200kg氢氧化钠，充分溶解后静置5小时分层，上层为富2-乙烯基吡啶层（油层）。将油层加入蒸馏釜中，于50mmHg下减压蒸馏，收集70℃~72℃馏分，得到纯度为99.9%的2-乙烯基吡啶，收率为90%。
实施例3
将200kg 2-羟乙基吡啶、30kgKF/Ca-Al HT固体碱加入至反应蒸馏釜中，于150mmHg、100℃下进行脱水反应蒸馏，不断蒸馏出2-乙烯基吡啶和水的混合液。2小时后，停止反应。得到2-乙烯基吡啶与水的混合液195kg。
向该混合液中加入190kg氢氧化钠，充分溶解后静置3小时分层，上层为富2-乙烯基吡啶层（油层）。将油层加入蒸馏釜中，于25mmHg下减压蒸馏，收集60℃~62℃馏分，得到纯度为99.9%的2-乙烯基吡啶，收率为90%。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和氛围进行限定，在不脱离发明涉及构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权力要求书中。
Claims (7)
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：
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60~160 mmHg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；
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；
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；
步骤（1）所述的催化剂为负载型水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT或负载型类水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT。
2.根据权利要求1所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（1）所述的催化剂为负载型水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT或负载型类水滑石固体超强碱X/M1-M2 HT；
其中X为KF、NaF、KNO3、KO中的一种或几种；M1-M2 HT指载体水滑石或类水滑石，其中M1为Ca2+、Mg2+、Zn2+中的一种或几种，M2为Al3+或Fe3+中的任一种。
3.根据权利要求1所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（1）中所述2-羟乙基吡啶与催化剂的质量比为1：0.01~0.3。
4.根据权利要求1所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（1）中所述2-羟乙基吡啶与催化剂的质量比为1：0.1~0.3。
5.根据权利要求1所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（1）的反应温度为80℃~180℃。
6.根据权利要求1所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（2）中2-乙烯基吡啶-水混合液 与氢氧化钠或氢氧化钾的质量比为 1 : 0.5~10。
7.根据权利要求6所述高效环保的2-乙烯基吡啶的制备方法，其特征在于， 步骤（2）中2-乙烯基吡啶-水混合液 与氢氧化钠或氢氧化钾的质量比为 1 : 0.5~2。
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| CN112630371A (zh) * | 2019-10-09 | 2021-04-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 页岩油原位转化中催化剂的确定方法及装置 |
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