摘要：吡啶類(lèi)化合物的制取源于二十世紀(jì)四十年代，歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，生產(chǎn)路線也由天然提取到化學(xué)合成不斷完善。本文結(jié)合吡啶及其衍生物的實(shí)際用途，重點(diǎn)分析吡啶的生產(chǎn)工藝性能及應(yīng)用情況。

吡啶堿類(lèi)化合物作為精細(xì)化工的重要原料，應(yīng)用范圍較廣，可合成醫(yī)藥制品、農(nóng)藥、飼料原料等多種產(chǎn)品。如吡啶可用于制造抗菌劑等高效農(nóng)藥、2-甲基吡啶可用于合成2-乙烯基吡啶等農(nóng)藥中間體、3-甲基吡啶可用于合成煙酰胺等。

表1 吡啶類(lèi)化合物的主要應(yīng)用領(lǐng)域表

（資料來(lái)源：中國(guó)知網(wǎng)）

吡啶類(lèi)化合物生產(chǎn)工藝較多 化學(xué)合成法占主導(dǎo)地位

吡啶最早是從煤焦油中提取，我國(guó)部分焦化廠以氨氣中和法從飽和器母液中生產(chǎn)粗輕吡啶。但在煤油中分離吡啶組分復(fù)雜、產(chǎn)量較少，隨著能源以油代煤的變化，從煤焦油中分離提取吡啶的方法已不適用大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，逐漸被化學(xué)合成法取締。

吡啶堿的主要化學(xué)合成方法有醛(酮)—氨法、乙炔-乙腈法以及側(cè)鏈烷基化法等，當(dāng)前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用最多的為前兩者。我國(guó)吡啶堿的主要生產(chǎn)廠家紅太陽(yáng)集團(tuán)有限公司、南通凡特魯斯有限公司、山東綠霸化學(xué)品有限公司、唐山晨虹實(shí)業(yè)有限公司、濰坊綠橄欖化工有限責(zé)任公司和湖北沙隆達(dá)股份有限公司均采用醛(酮)—氨生產(chǎn)工藝，新鄉(xiāng)恒基化工有限公司及新鄉(xiāng)市博科精細(xì)化工有限公司采用乙炔-乙腈法生產(chǎn)吡啶堿。

表2 我國(guó)主要吡啶堿生產(chǎn)企業(yè)采用的工藝

（資料來(lái)源：紅太陽(yáng)集團(tuán)等企業(yè)官網(wǎng)）

醛(酮)—氨法原料易得、工藝簡(jiǎn)單 在我國(guó)備受關(guān)注

醛(酮)—氨法合成烷基吡啶源于國(guó)外，該法采用乙醛+甲醛+氨合成工藝技術(shù)，主要產(chǎn)品包含吡啶和3-甲基吡啶。該工藝以乙醛、甲醛、氨氣為原料，鋁或硅鋁為催化劑（SiO₂-Al₂O₃）,在高溫（350～550℃）下經(jīng)氣體分布板后進(jìn)入流化床反應(yīng)，再經(jīng)擴(kuò)大段后進(jìn)入固定床反應(yīng)器中反應(yīng)得到主產(chǎn)物吡啶。該反應(yīng)由多步強(qiáng)放熱反應(yīng)組成，主要反應(yīng)方程式如下：

2C₂H₄O+CH₂O+NH₃→C₅H₅N+3H₂O+H₂

C₂H₄O+C₅H₅N→C₆H₇N+CH₂O

2CH₂O+H₂→C₂H₄O+H₂O

該工藝原料價(jià)廉易得，還可以根據(jù)產(chǎn)品需求來(lái)調(diào)整合成工藝路線，得到多種產(chǎn)品。該工藝一般可以分為液相法和氣相法。液相工藝可以制取2-甲基-5-乙基吡啶（MEP），同時(shí)副產(chǎn)物為4-甲基吡啶和2-甲基吡啶，并且產(chǎn)物容易控制，工藝收益率較高。氣相工藝可以制取更高純度的烷基吡啶，并且反應(yīng)產(chǎn)率也可有效提高。在NiO-MoO₃催化劑的作用下，采用二步法合成2,4,6-三甲基吡啶。即酮和氨氣在催化劑的作用下合成2,2,4,6-四甲基-3,5-二氫吡啶，提純后經(jīng)催化裂化生成2,4,6-三甲基吡啶。

乙炔-乙腈法污染少、收率高 是合成2-甲基吡啶的主要工藝

高溫、高壓下，以乙炔、乙腈為原料，雙（環(huán)戊二烯基）鈷（二茂鈷）為催化劑的作用下環(huán)合生成2-甲基吡啶。主要反應(yīng)為：

2C₂H₂+CH₃CN→C₆H₇N

該生產(chǎn)工藝具有污染物較少、收率較高、產(chǎn)生的副產(chǎn)物可再利用等優(yōu)點(diǎn)，如副產(chǎn)物以Ca(OH)₂為主，可用于生產(chǎn)水泥。該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室收率可高達(dá)93%，然而在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般遠(yuǎn)低于該收率水平，如催化劑的制備及使用不當(dāng)、未反應(yīng)原料的不及時(shí)回收均會(huì)造成生產(chǎn)裝置的不穩(wěn)定，促使整體收率偏低。

結(jié)語(yǔ)

吡啶類(lèi)化合物的發(fā)展較為迅速，其主要來(lái)源：一是從煤焦油中提取，二是化學(xué)合成。提煉法投資較大，產(chǎn)品含量低；化學(xué)合成法工藝較為簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高。在我國(guó)，醛(酮)—氨法及乙炔-乙腈法生產(chǎn)吡啶堿備受青睞。