背景

3,5-二甲基吡啶，是一種有機化合物，化學(xué)式為C7H9N，為無色油狀液體，不溶于水，溶于乙醇、乙醚，主要用作醫(yī)藥中間體、表面活性劑，也可用作反應(yīng)溶劑。3,5-二甲基吡啶是吡啶堿生產(chǎn)中的高附加值烷基吡啶產(chǎn)物，是合成治療消化性潰瘍、胃食管反流病、胃泌素瘤等胃病最有效的藥物—埃索美拉唑的關(guān)鍵原料。

目前,國內(nèi)外較為成熟而且已經(jīng)工業(yè)化的主要合成路線是乙醛、甲醛和氨合成法,即以乙醛、甲醛和氨為原料,汽化后的甲醛、乙醛、氨經(jīng)分布器進(jìn)入固定床或流化床反應(yīng)器中,在反應(yīng)器中與酸性催化劑接觸并反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)萃取、精餾得到吡啶、3-甲基吡啶、釜底殘液(多甲基吡啶混合物)，釜底殘液經(jīng)分離純化得到2,3-二甲基吡啶、3,5-二甲基吡啶和2,3,5-三甲基吡啶。吡啶生產(chǎn)中的副產(chǎn)物絕大多數(shù)都為同系物,且種類多，純粹的精餾很難得到高純度的3,5-二甲基吡啶，且能耗非常大。同時由于3,5-二甲基吡啶的沸點較高，為169℃-172℃，與2,3-二甲基吡啶沸點(162℃~163℃）較為接近，組分間沸點差異較小，很難通過單步精餾的方法實現(xiàn)完全分離。

合成方法

采用三級串聯(lián)反應(yīng)器：升溫汽化后的甲醛、乙醛、氨進(jìn)入反應(yīng)器一,進(jìn)料溫度100℃左右,再生后的催化劑(550℃)通過再生斜管進(jìn)入反應(yīng)器一底部,與進(jìn)入的原料接觸并開始反應(yīng),在提升風(fēng)的作用下,一起向上端流動并反應(yīng),到達(dá)反應(yīng)器二,反應(yīng)溫度460℃;未反應(yīng)完全的物料隨催化劑繼續(xù)提升,進(jìn)入反應(yīng)器三進(jìn)行三次反應(yīng),使原料反應(yīng)完全,反應(yīng)溫度420℃,在反應(yīng)器三中氣態(tài)反應(yīng)組分與固體催化劑分離,固體催化劑通過待生斜管進(jìn)入催化劑再生器,氣態(tài)反應(yīng)組分經(jīng)吸收冷卻為吡啶及混合物的水溶液,再將該水溶液先經(jīng)氨精餾塔回收氨,然后再用苯進(jìn)行萃取,萃取后的苯相溶液經(jīng)脫苯塔回收苯得到吡啶堿，再經(jīng)二級精餾得到吡啶、3-甲基吡啶和釜底殘液。

分離方法

釜底殘液經(jīng)精餾，得到2,3-二甲基吡啶和3,5-二甲基吡啶混合物,塔底殘液為50%含量的2,3,5-三甲基吡啶粗品；二甲基吡啶混合物再經(jīng)精餾塔精餾，得到50%含量的2,3-二甲基吡啶粗品，塔底殘液為97%以上的3,5-二甲基吡啶粗品。3,5-二甲基吡啶粗品中雜質(zhì)主要是2,3-二甲基吡啶，由于沸點相近，精餾很難得到高品質(zhì)的3,5-二甲基吡啶?；谄淙埸c相差較大,通過采用低溫結(jié)晶熔融法對其進(jìn)行分離提純，能夠得到高品質(zhì)的3,5-二甲基吡啶。未結(jié)晶溶液以及含量低的接收液繼續(xù)套用下次熔融結(jié)晶,分離過程無需溶劑,無廢液產(chǎn)生,是一種環(huán)保的分離方法。

參考文獻(xiàn)

[1]溫蘭蘭,張先龍,鐘佳成等.3,5-二甲基吡啶的合成及分離技術(shù)[J].安徽化工,2023,49(01):129-132