專利名稱：工業(yè)規(guī)模制備2－乙烯基吡啶工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于吡啶類化合物的制備，具體涉及工業(yè)規(guī)模制備2-乙烯基吡啶工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，由2-甲基吡啶作起始原料生產(chǎn)2-乙烯基吡啶，其工藝路線為一步法；即，投入原料是2-甲基吡啶，反應(yīng)畢獲得的產(chǎn)品是2-乙烯基吡啶，不分離中間體2-羥乙基吡啶。
該法的缺點是，反應(yīng)溫度相對較高(400～500℃)，反應(yīng)壓力相對較大(1.5Mpa相當(dāng)于15kg/cm2)，反應(yīng)器為管道式，易堵塞，設(shè)備需耐壓、防腐，要求高；2-甲基吡啶單位消耗高(1噸2-乙烯基吡啶耗1.4噸2-甲基吡啶)，收率僅63％±；產(chǎn)品2-乙烯基吡啶中夾帶中間體2-羥乙基吡啶，影響產(chǎn)品2-乙烯基吡啶的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改兩步法為一步法，由2-羥乙基吡啶制備2-乙烯基吡啶。
本發(fā)明的技術(shù)方案是研制一種工業(yè)規(guī)模2-乙烯基吡啶制備工藝，其特征是以2-羥乙基吡啶(2-hydroxyethyl pyridine)為起始原料在催化劑，在催化劑存在下，脫去一分子水生成2-乙烯基吡啶(2-Vinyl pyridine)；其工藝參數(shù)范圍(1)原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶催化劑＝1∶0.05～1.0(2)催化劑是硫酸、磷酸、氫氧化鈉或氫氧化鉀；(3)反應(yīng)條件 攪拌下100～190℃/5～30min(4)收集沸程60～100℃/10～150mm/Hg餾份，用堿析法或鹽析法分離餾份中夾雜的反應(yīng)生成水，獲得粗品；(5)再減壓蒸餾，收集沸程60～100℃/90～150mm/Hg餾份，獲得2-乙烯基吡啶成品。
上述的原料的重量配比可以是2-羥乙基吡啶∶催化劑＝1∶0.1～0.5；該工藝制得的成品無色透明液體，常壓沸點159～160℃，含量≥98.0％，水份≤0.5％。
原料情況2-羥乙基吡啶(2-hydroxyethyl pyridine)，分子式C7H9HO，分子量123.16，無色透明液體，含量≥98.0％，2-甲基吡啶≤1.0％，水份≤1％；自制。
硫酸 分子式H2SO4，分子量98，用市售工業(yè)品，含量95％；磷酸 分子式H3PO4，分子量98，用市售工業(yè)品，含量83～98％；氫氧化鈉，NaOH，分子量40，用市售工業(yè)品，含量95％；氫氧化鉀，KOH，分子量57，用市售工業(yè)品，含量90～95％；與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是常壓，釜式反應(yīng)器，設(shè)備要求一般；生產(chǎn)工藝簡便，收率高。
具體實施例方式
實施例1一、脫水反應(yīng)方程式如下 2-羥乙基吡啶在無機酸或無機堿存在下，脫去一分子水生成2-乙烯基吡啶。
二、具體工藝操作1、原料情況2-羥乙基吡啶，含量≥98.50％，2-甲基吡啶≤1.0％，水份≤1％，自制；硫酸市售工業(yè)品。
2配比原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶1；反應(yīng)溫度180～190℃；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)1031.58kg，折純980kg；3、具體操作配量硫酸加入反應(yīng)釜中，攪拌下，逐漸升溫至180℃，反應(yīng)計時，逐漸滴加2-羥乙基吡啶，同時對反應(yīng)釜抽真空，反應(yīng)液隨即發(fā)生脫水反應(yīng)，同時反應(yīng)產(chǎn)物(反應(yīng)生成的2-乙烯基吡啶和水)自蒸出口餾出，在180～190℃常壓下反應(yīng)5min，收集沸程60～100℃/10～150mm/Hg餾份，用堿析法分離餾分中夾雜的反應(yīng)生成水，反應(yīng)生成水溶解了堿析用固體氫氧化鈉或氯化鈉，下層液是NaOH-H2O(或NaCl-H2O)層，上層有機層是2-乙烯基吡啶粗品；分取有機層，再經(jīng)減壓蒸餾，收集沸程60～100℃/90～150mm/Hg餾份，獲得2-乙烯基吡啶成品。(經(jīng)氣相色譜法測定，采用面積歸一法計算各組分質(zhì)量百分比含量)；成品910.77kg，含量98.05％，折純893.01kg，收率85.05％；無色透明液體，水份0.55％，成品采用常規(guī)200L鍍鋅鐵桶包裝，本產(chǎn)品有毒且有可能自聚，應(yīng)貯存在-15℃以下環(huán)境中，若較長時間貯存應(yīng)添加阻聚劑；在上述條件下保質(zhì)期為2個月。
實施例2原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶磷酸＝1∶1；反應(yīng)180～190℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；磷酸(含量95％)1031.58kg，折純980kg，成品900.55kg，含量98.28％，折純885.06kg，收率84.29％；水份0.48％，其余同例1。
實施例3原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶1；反應(yīng)180～190℃/10min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)421.05kg，折純400kg，成品920.85kg，含量98.58％，折純907.77kg，收率86.46％；水份0.51％，其余同例1。
實施例4原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶1；反應(yīng)180～190℃/20min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)589.47kg，折純560kg，成品915.18kg，含量98.11％，折純897.88kg，收率85.51％；水份0.35％，其余同例1。
實施例5原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.5；反應(yīng)180～190℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)515.79kg，折純490kg，成品893.04kg，含量98.00％，折純875.18kg，收率83.35％；水份0.42％，其余同例1。
實施例6原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.6；反應(yīng)180～190℃/25min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)210.53kg，折純200kg，成品902.94kg，含量98.60％，折純890.30kg，收率84.79％；水份0.28％，其余同例1。
實施例7原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶0.7；反應(yīng)180～190℃/10min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)294.74kg，折純280kg，成品909.25kg，含量98.55％，折純896.07kg，收率85.34％；水份0.50％，其余同例1。
實施例8原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.05；反應(yīng)180～190℃/20min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)51.58kg，折純49kg，成品777.05kg，含量98.48％，折純765.24kg，收率72.88％；水份0.46％，其余同例1。
實施例9原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.05；反應(yīng)180～190℃/15min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)121.05kg，折純115kg，成品779.32kg，含量98.18％，折純756.14kg，收率72.87％；水份0.29％，其余同例1。
實施例10原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶0.1；反應(yīng)180～190℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)58.95kg，折純56kg，成品814.34kg，含量98.11％，折純798.95kg，收率76.09％；水份0.39％，其余同例1。
實施例11原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.2；反應(yīng)100～110℃/30min；
具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)206.32kg，折純196kg，成品823.85kg，含量98.40％，折純810.67kg，收率77.21％；水份0.44％，其余同例1。
實施例12原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.3；反應(yīng)120～130℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)126.32kg，折純120kg，成品779.32kg，含量98.18％，折純756.14kg，收率72.87％；水份0.44％，其余同例1。
實施例13原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶磷酸＝1∶0.05；反應(yīng)100～110℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；磷酸(含量95％)51.58kg，折純49kg，成品751.39kg，含量98.28％，折純738.47kg，收率70.33％；水份0.31％，其余同例1。
實施例14原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.05；反應(yīng)140～150℃/25min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)21.05kg，折純20kg，成品885.23kg，含量98.58％，折純872.66kg，收率83.11％；水份0.48％，其余同例1。
實施例15原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶0.08；反應(yīng)160～170℃/5min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)47.16kg，折純44.8kg，成品909.69kg，含量98.41％，折純895.23kg，收率85.26％；水份0.27％，其余同例1。
實施例16原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.09；反應(yīng)130～140℃/10min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)92.84kg，折純88.2kg，成品872.60kg，含量98.37％，折純858.38kg，收率81.75％；水份0.49％，其余同例1。
實施例17原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.06；反應(yīng)150～160℃/15min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)25.26kg，折純24kg，成品876.17kg，含量98.70％，折純864.78kg，收率82.36％；水份0.38％，其余同例1。
實施例18原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶0.07；反應(yīng)170～180℃/5min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)41.26kg，折純39.2kg，
成品902.97kg，含量98.55％，折純889.88kg，收率84.75％；水份0.34％，其余同例1。
實施例19原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.05；反應(yīng)180～190℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)51.58kg，折純49kg，成品766.60kg，含量98.18％，折純752.64kg，收率71.68％；水份0.44％，其余同例1。
實施例20原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.05；反應(yīng)170～180℃/25min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)21.05kg，折純20kg，成品764.14kg，含量98.00％，折純748.86kg，收率71.32％；水份0.43％，其余同例1。
實施例21原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鉀＝1∶0.1；反應(yīng)160～170℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鉀(含量95％)58.95kg，折純56kg，成品802.12kg，含量98.57％，折純790.65kg，收率75.30％；水份0.47％，其余同例1。
實施例22原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.2；反應(yīng)160～170℃/20min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)206.32kg，折純196kg，成品808.45kg，含量98.50％，折純796.32kg，收率75.84％；水份0.33％，其余同例1。
實施例23原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.3；反應(yīng)140～150℃/5min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)126.32kg，折純120kg，成品814.09kg，含量98.63％，折純802.94kg，收率76.47％；水份0.45％，其余同例1。
實施例24原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶硫酸＝1∶0.5；反應(yīng)110～120℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；硫酸(含量95％)206.32kg，折純196kg，成品777.53kg，含量98.69％，折純767.34kg，收率73.08％；水份0.37％，其余同例1。
實施例25原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶氫氧化鈉＝1∶0.5；反應(yīng)180～190℃/30min；具體數(shù)量是2-羥乙基吡啶(含量98.57％)1247.84kg，折純1230kg；氫氧化鈉(含量95％)210.53kg，折純200kg，成品810.41kg，含量98.43％，折純797.69kg，收率75.97％；水份0.48％，其余同例1。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)規(guī)模2-乙烯基吡啶制備工藝，其特征是以2-羥乙基吡啶為起始原料，在催化劑存在下，脫去一分子水生成2-乙烯基吡啶；(1)原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶催化劑＝1∶0.05～1.0；(2)催化劑是硫酸、磷酸、氫氧化鈉或氫氧化鉀；(3)反應(yīng)條件攪拌下100～190℃/5～30min；(4)收集沸程60～100℃/10～150mm/Hg餾份，用堿析法或鹽析法分離餾份中夾雜的反應(yīng)生成水，獲得粗品；(5)再減壓蒸餾，收集沸程60～100℃/90～150mm/Hg餾份，獲得2-乙烯基吡啶成品。
2.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)規(guī)模2-乙烯基吡啶制備工藝，其特征是所述的原料的重量配比是2-羥乙基吡啶∶催化劑＝1∶0.1～0.5；
3.按照權(quán)利要求1所述的工業(yè)規(guī)模2-乙烯基吡啶制備工藝，其特征是該工藝制得的成品無色透明液體，常壓沸點159～160℃，含量≥98.0％，水份≤0.5％。
全文摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)規(guī)模制備2－乙烯基吡啶工藝。以2－羥乙基吡啶為起始原料，在催化劑存在下，脫去一分子水生成2－乙烯基吡啶；重量配比2－羥乙基吡啶∶催化劑＝1∶0.05～1.0；催化劑是硫酸、磷酸、氫氧化鈉或氫氧化鉀；反應(yīng)條件，攪拌下100～190℃/5～30min；收集沸程60～100℃/10～150mm/Hg餾份，用堿析法或鹽析法分離餾份中夾雜的反應(yīng)生成水，獲得粗品；再減壓蒸餾，收集沸程60～100℃/90～150mm/Hg餾份，獲得2－乙烯基吡啶成品。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是常壓，釜式反應(yīng)器，設(shè)備要求一般；生產(chǎn)工藝簡便，收率高。
文檔編號C07D213/127GK1580045SQ200410024128
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者王寶慶, 仇傳祿, 趙學(xué)冉, 鄒長征 申請人:淄博張店東方化學(xué)股份有限公司