烷基吡啶制備方法及應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-24 10:27:28來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

烷基吡啶制備方法及應(yīng)用

[db:作者] / 2023-01-09 00:00

烷基吡啶

[制備方法]各種烷基吡啶一般是以三聚乙醛和氨為原料，進(jìn)行氣相或液相的催化合成。

(1)氣相法

使用硅-鋁為主要成分的觸媒，在300～400℃下，醛和氨反應(yīng)，根據(jù)醛的種類不同，生成的堿類及組分也都各有不同。

①以乙醛為原料

②以乙醛和甲醛為原料

③以丙烯醛為原料

在這些反應(yīng)中，對醛來說堿類的收率為60%～70%，a-甲基吡啶/γ-甲基吡啶或者吡啶/β-甲基吡啶的比例大致接近1。

(2)液相法

該法以三聚乙醛為原料，生成堿主要是2-甲基-5-乙基吡啶。三聚乙醛和氨水在高壓釜中于200～300℃下100～200kgf/cm2(1kgf=9.80665N)壓力下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)式如下所示:

在這些反應(yīng)中，對醛來說堿類的收率為60%～70%，a-甲基吡啶/γ-甲基吡啶或者吡啶/β-甲基吡啶的比例大致接近1。

(2)液相法

該法以三聚乙醛為原料，生成堿主要是2-甲基-5-乙基吡啶。三聚乙醛和氨水在高壓釜中于200～300℃下100～200kgf/cm2(1kgf=9.80665N)壓力下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)式如下所示：

(4)乙烯法

這種方法是使用Pd2+ -Cu2+氧化還原為觸媒的方法。由于在反應(yīng)過程中還原了的觸媒可以氧化再生，因而這種方法具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。乙烯法可分為兩種方法：一種是由于在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)有氧共存，堿合成反應(yīng)和觸媒再生反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的一步法；另一種是將通過反應(yīng)成為還原狀態(tài)的觸媒取出系統(tǒng)外，再用氧進(jìn)行再生的兩步法。

[應(yīng)用]木冠南用失重法研究了溴化十六烷基吡啶對鋁在鹽酸溶液中的緩蝕作用，應(yīng)用吸附理論和Sekine方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)溴化十六烷基吡啶自鹽酸溶液中在鋁表面上產(chǎn)生了吸附，且基本服從Langmuir吸附等溫式。求得吸附熱為35.4kJ/mol，認(rèn)為這種吸附是產(chǎn)生緩蝕作用的重要原因。實(shí)驗(yàn)還表明，緩蝕率隨溫度升高而增大。

周欣欣用失重法研究氯化十六烷基吡啶對鋁在氫氧化鈉溶液中的緩蝕作用。將兩塊5cm×2cm的鋁片(含99.5%Al)用蒸餾水、甲醇、丙酮依次洗滌，干后分別精確稱重，懸于100mL含有100×10-4 %氯化十六烷基吡啶的0.05mol/L NaOH溶液中，保持(20±0.2)℃，經(jīng)1h取出鋁片，用蒸餾水反復(fù)洗滌、烘干、精確稱重。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，在0.05mol/L NaOH溶液中，各實(shí)驗(yàn)溫度下氯化十六烷基吡啶對鋁均有一定的緩蝕作用，且緩蝕作用皆隨其濃度的增大而加強(qiáng)。當(dāng)氯化十六烷基吡啶達(dá)一定濃度后，緩蝕作用基本保持不變。氯化十六烷基吡啶的緩蝕作用是由于其被吸附在鋁表面上引起，且吸附規(guī)律服從Langmuir等溫式。

周欣欣采用失重法研究了鹽酸溶液中溴化十六烷基吡啶對鋁的緩蝕作用，得出結(jié)論：在鹽酸溶液中，溴化十六烷基吡啶對鋁也能起到緩蝕作用，且由于鋁在鹽酸溶液中的反應(yīng)比在NaOH溶液中平緩，緩蝕作用更加明顯。

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