吡啶及其衍生物是合成農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要中間體。含吡啶環(huán)農(nóng)藥不僅高效、低毒、持效期長(zhǎng)，而且對(duì)人及生物有良好的環(huán)境相容性，符合農(nóng)藥的發(fā)展要求和趨勢(shì)。2-乙烯基吡啶作為一種重要的吡啶衍生物，主要用于合成丁苯吡膠乳、克矽平(治療矽肺病藥物)、陪他啶鹽酸鹽(血管擴(kuò)張藥)、離子交換樹(shù)脂、化學(xué)膠片等。
2-乙烯基吡啶的應(yīng)用[1-2]
2-乙烯基吡啶(2-VP)是一種應(yīng)用廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，可作為高分子負(fù)載催化劑的常用載體、有機(jī)合成的中間體和聚合物的單體應(yīng)用于功能性高分子、表面活性劑、抗靜電劑、涂料、醫(yī)藥和農(nóng)藥等方面。2-VP是一種重要的單體，用于合成多種聚合物。
橡膠工業(yè)
目前，2-乙烯基吡啶的用途是和苯乙烯等共聚生產(chǎn)丁苯吡膠乳。丁苯吡膠乳(簡(jiǎn)稱VPL)是由丁二烯、苯乙烯與2-乙烯基吡啶通過(guò)乳液聚合制得的三元共聚乳液。由于分子內(nèi)引入了極性很強(qiáng)的吡啶基團(tuán)，使它具有較強(qiáng)的粘合能力。主要用于浸漬人造絲、尼龍、聚酯等簾子線或簾子布，被廣泛用于飛機(jī)和汽車等高強(qiáng)度輪胎、耐壓膠管、運(yùn)輸帶、登山靴等橡膠制品。與天然膠乳或丁苯膠乳相比，丁苯吡膠乳可使人造絲簾線與橡膠粘合的粘附強(qiáng)度提高17%~67%，使尼龍簾線與橡膠粘合的粘附強(qiáng)度提高43~122%。近幾年，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以輪胎為主的橡膠制品的產(chǎn)量大
醫(yī)藥工業(yè)
在醫(yī)藥工業(yè)上，采用苯乙烯-2-乙烯基吡啶共聚物作為片劑的薄膜包衣材料存在諸多優(yōu)點(diǎn)，正逐漸取代傳統(tǒng)的蔗糖包衣材料。這種包衣材料可以克服糖衣的易受潮變質(zhì)，龜裂等缺點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間保證片劑的穩(wěn)定性。除了用于合成包衣材料，在醫(yī)藥上2-乙烯基吡啶還可用于生產(chǎn)克矽平、培他啶鹽酸鹽等藥物。
功能高分子材料
在新興的分子烙印技術(shù)中，2-乙烯基吡啶作為功能單體對(duì)非共價(jià)分子烙印手性固定相手性分離能力較好。丙烯酰胺可以與氨基酸衍生物的酰胺基團(tuán)形成較強(qiáng)的氫鍵作用，堿性功能單體2-乙烯基吡啶則與其羧基形成較強(qiáng)的離子作用，兩者的協(xié)同作用使復(fù)合功能單體丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶對(duì)于氨基酸衍生物具有良好的烙印效果。
電子材料
2-乙烯基吡啶經(jīng)自聚后和聚乙二醇等反應(yīng)可得到嵌段共聚物，再和其他物質(zhì)形成絡(luò)合物，制成電極的正極材料，能有效地降低全固態(tài)鋰二次電池的內(nèi)阻，并能促進(jìn)鋰離子在正極及在正極與電解質(zhì)之間的傳遞，以降低電池的內(nèi)阻。
以配合物的配體形式作為催化劑的載體
2-乙烯基吡啶可以和許多物質(zhì)聚合得到高分子共聚物用作配合物的配體應(yīng)用于催化領(lǐng)域。比如，近來(lái)研究較廣泛的乙烯基吡啶合成的稀土高分子配合物，除了可作為催化劑，還具有特殊的光學(xué)性能。
農(nóng)藥行業(yè)
2-乙烯基吡啶用來(lái)合成除草劑百草枯，還可以和甲醇合成殺蟲(chóng)劑吡蟲(chóng)啉等，這些農(nóng)藥產(chǎn)品都是目前市場(chǎng)上的農(nóng)藥的主導(dǎo)品種。
2-乙烯基吡啶的合成方法[1-2]
丙烯睛與炔烴在催化劑存在下加成反應(yīng)
丙烯腈與乙炔在有機(jī)鈷做催化劑條件下可以發(fā)生催化加成反應(yīng)，生成2-乙烯基吡啶，反應(yīng)方程式如下:
吡啶基丙烯酸脫羧
1983年羅馬尼亞的Stoicescu Calin等人提出用吡啶基丙烯酸脫羧合成乙烯基吡啶。將吡啶基丙烯酸，銅粉和對(duì)苯二酚混合在一起，在氮?dú)夥諊掠卩軇┲谢亓?.5h，可得到65.7%的乙烯基吡啶。
乙基吡啶在高溫下脫氫反應(yīng)
用鉻-鈮催化劑2-乙基吡啶氧化脫氫得到2-乙烯基吡啶
也有報(bào)道說(shuō)，在有氧氣存在的條件下V2Os /MgO和MoO3/Mg0為催化劑，通過(guò)烷基吡啶的脫氫反應(yīng)制取乙烯基吡啶，但是這種方法乙烯基吡啶的選擇性很低。
甲基吡啶(MP)與甲醛為原料，加成后脫水或直接合成
2-乙烯基吡啶的性質(zhì)[1]
2-乙烯基吡啶在常溫下為透明液體，易揮發(fā)，無(wú)色但有刺激性氣味，微溶于水，溶于丙酮、苯，極易溶于各種有機(jī)溶劑，如氯仿、乙醇、乙醚。其主要物理性質(zhì)見(jiàn)表1-1.
2-乙烯基吡啶分子結(jié)構(gòu)與苯乙烯相似，化學(xué)性質(zhì)活潑，光照或者受熱條件下極易變性，自聚變成棕色粘稠液體，儲(chǔ)藏時(shí)常加入適量的阻聚劑4-叔丁基鄰苯二酚；屬于易燃物質(zhì)，揮發(fā)出來(lái)的蒸汽混入空氣后，遇明火能發(fā)生燃燒甚至爆炸；穩(wěn)定性較差，受熱條件下分解為有毒的氧化氮?dú)怏w，因此在使用和儲(chǔ)存過(guò)程中應(yīng)避免與酸堿類物質(zhì)、強(qiáng)氧化性物質(zhì)直接接觸，防止接觸紫外線輻射、火源以及自由基引發(fā)劑，釀成事故。因而，在儲(chǔ)藏的過(guò)程中，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：
(1)存儲(chǔ)于環(huán)境陰涼、通風(fēng)處。遠(yuǎn)離火源、靜電、水源、熱源，與強(qiáng)氧化性物質(zhì)分開(kāi)存放，杜絕混合存放。
(2)存儲(chǔ)于暗處，防止光照射，密封保存。切忌使用容易產(chǎn)生火星和靜電的機(jī)械裝置和器材進(jìn)行輸運(yùn)。儲(chǔ)備處配有緊急消防、防爆設(shè)施，以及泄露應(yīng)急處理設(shè)施和收容材料；
(3)液體封存在嚴(yán)密的棕色玻璃瓶?jī)?nèi)，外部用木桶或者鐵通包裹。貯存于干燥、低溫的環(huán)境中，注意通風(fēng)、防潮和防止光線直射。
此外，2-乙烯基吡啶屬于有毒有害化學(xué)品，有催淚性和刺激性，直接接觸或者發(fā)生意外會(huì)危害人體健康，主要體現(xiàn)在：
(1)實(shí)驗(yàn)室中使用時(shí)，短暫接觸特定濃度的2-乙烯基吡啶可能引起眼睛、鼻子和喉嚨發(fā)炎，時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)造成頭痛、惡心、緊張、和厭食癥。
(2)液體2-乙烯基吡啶與皮膚直接接觸會(huì)造成灼痛感，即使是立即對(duì)皮膚進(jìn)行沖洗處理，接下來(lái)也會(huì)造成相對(duì)嚴(yán)重的灼傷，患處表現(xiàn)出紅棕色灼傷印記，大約一個(gè)月的時(shí)間消失；
(3)濃度在0.5ppm以上的2-乙烯基吡啶會(huì)產(chǎn)生非常不愉快的令人作嘔的氣味，即使是濃度較低，氣味較小可以容忍時(shí)，也有可能造成急性癥狀和過(guò)敏。常見(jiàn)處理方法：
(1)吸入：保證呼吸道通暢，必要時(shí)進(jìn)行人工呼吸，嚴(yán)重時(shí)及時(shí)就醫(yī)，觀察注意呼吸衰竭現(xiàn)象，如果需要給予輸氧10~15L/min；
(2)眼部污染:立即用清水沖洗，在送往就醫(yī)的過(guò)程中，不斷用等滲的氯化鈉溶液沖洗雙眼；
(3)攝入不要使用催吐劑，首先沖洗口腔，如果可以下咽，并伴有嘔吐反射但不流口水時(shí)，攝入大約200mL的清水進(jìn)行稀釋，及時(shí)送醫(yī)。
因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，操作人員應(yīng)注意穿戴合適的防護(hù)服、手套并使用防護(hù)眼鏡或者面罩。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊穎. 2-乙烯基吡啶閃蒸脫水過(guò)程的研究[D]. 天津大學(xué), 2017, 1-7.
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