2-乙烯基吡啶的应用及合成

吡啶及其衍生物是合成农药、医药的重要中间体。含吡啶环农药不仅高效、低毒、持效期长，而且对人及生物有良好的环境相容性，符合农药的发展要求和趋势。2-乙烯基吡啶作为一种重要的吡啶衍生物，主要用于合成丁苯吡胶乳、克矽平(治疗矽肺病药物)、陪他啶盐酸盐(血管扩张药)、离子交换树脂、化学胶片等。

2-乙烯基吡啶的应用^[1-2]

2-乙烯基吡啶(2-VP)是一种应用广泛的精细化工产品，可作为高分子负载催化剂的常用载体、有机合成的中间体和聚合物的单体应用于功能性高分子、表面活性剂、抗静电剂、涂料、医药和农药等方面。2-VP是一种重要的单体，用于合成多种聚合物。

橡胶工业

目前，2-乙烯基吡啶的用途是和苯乙烯等共聚生产丁苯吡胶乳。丁苯吡胶乳(简称VPL)是由丁二烯、苯乙烯与2-乙烯基吡啶通过乳液聚合制得的三元共聚乳液。由于分子内引入了极性很强的吡啶基团，使它具有较强的粘合能力。主要用于浸渍人造丝、尼龙、聚酯等帘子线或帘子布，被广泛用于飞机和汽车等高强度轮胎、耐压胶管、运输带、登山靴等橡胶制品。与天然胶乳或丁苯胶乳相比，丁苯吡胶乳可使人造丝帘线与橡胶粘合的粘附强度提高17%~67%，使尼龙帘线与橡胶粘合的粘附强度提高43~122%。近几年，随着我国国民经济的快速发展，以轮胎为主的橡胶制品的产量大

医药工业

在医药工业上，采用苯乙烯-2-乙烯基吡啶共聚物作为片剂的薄膜包衣材料存在诸多优点，正逐渐取代传统的蔗糖包衣材料。这种包衣材料可以克服糖衣的易受潮变质，龟裂等缺点，长时间保证片剂的稳定性。除了用于合成包衣材料，在医药上2-乙烯基吡啶还可用于生产克矽平、培他啶盐酸盐等药物。

功能高分子材料

在新兴的分子烙印技术中，2-乙烯基吡啶作为功能单体对非共价分子烙印手性固定相手性分离能力较好。丙烯酰胺可以与氨基酸衍生物的酰胺基团形成较强的氢键作用，碱性功能单体2-乙烯基吡啶则与其羧基形成较强的离子作用，两者的协同作用使复合功能单体丙烯酰胺+2-乙烯基吡啶对于氨基酸衍生物具有良好的烙印效果。

电子材料

2-乙烯基吡啶经自聚后和聚乙二醇等反应可得到嵌段共聚物，再和其他物质形成络合物，制成电极的正极材料，能有效地降低全固态锂二次电池的内阻，并能促进锂离子在正极及在正极与电解质之间的传递，以降低电池的内阻。

以配合物的配体形式作为催化剂的载体

2-乙烯基吡啶可以和许多物质聚合得到高分子共聚物用作配合物的配体应用于催化领域。比如，近来研究较广泛的乙烯基吡啶合成的稀土高分子配合物，除了可作为催化剂，还具有特殊的光学性能。

农药行业

2-乙烯基吡啶用来合成除草剂百草枯，还可以和甲醇合成杀虫剂吡虫啉等，这些农药产品都是目前市场上的农药的主导品种。

2-乙烯基吡啶的合成方法^[1-2]

丙烯睛与炔烃在催化剂存在下加成反应

丙烯腈与乙炔在有机钴做催化剂条件下可以发生催化加成反应，生成2-乙烯基吡啶，反应方程式如下:

吡啶基丙烯酸脱羧

1983年罗马尼亚的Stoicescu Calin等人提出用吡啶基丙烯酸脱羧合成乙烯基吡啶。将吡啶基丙烯酸，铜粉和对苯二酚混合在一起，在氮气氛围下于喹啉溶剂中回流1.5h，可得到65.7%的乙烯基吡啶。

乙基吡啶在高温下脱氢反应

用铬-铌催化剂2-乙基吡啶氧化脱氢得到2-乙烯基吡啶

也有报道说，在有氧气存在的条件下V2Os /MgO和MoO3/Mg0为催化剂，通过烷基吡啶的脱氢反应制取乙烯基吡啶，但是这种方法乙烯基吡啶的选择性很低。

甲基吡啶(MP)与甲醛为原料，加成后脱水或直接合成

2-乙烯基吡啶的性质^[1]

2-乙烯基吡啶在常温下为透明液体，易挥发，无色但有刺激性气味，微溶于水，溶于丙酮、苯，极易溶于各种有机溶剂，如氯仿、乙醇、乙醚。其主要物理性质见表1-1.

2-乙烯基吡啶分子结构与苯乙烯相似，化学性质活泼，光照或者受热条件下极易变性，自聚变成棕色粘稠液体，储藏时常加入适量的阻聚剂4-叔丁基邻苯二酚；属于易燃物质，挥发出来的蒸汽混入空气后，遇明火能发生燃烧甚至爆炸；稳定性较差，受热条件下分解为有毒的氧化氮气体，因此在使用和储存过程中应避免与酸碱类物质、强氧化性物质直接接触，防止接触紫外线辐射、火源以及自由基引发剂，酿成事故。因而，在储藏的过程中，应注意以下三点：

(1)存储于环境阴凉、通风处。远离火源、静电、水源、热源，与强氧化性物质分开存放，杜绝混合存放。

(2)存储于暗处，防止光照射，密封保存。切忌使用容易产生火星和静电的机械装置和器材进行输运。储备处配有紧急消防、防爆设施，以及泄露应急处理设施和收容材料；

(3)液体封存在严密的棕色玻璃瓶内，外部用木桶或者铁通包裹。贮存于干燥、低温的环境中，注意通风、防潮和防止光线直射。

此外，2-乙烯基吡啶属于有毒有害化学品，有催泪性和刺激性，直接接触或者发生意外会危害人体健康，主要体现在：

(1)实验室中使用时，短暂接触特定浓度的2-乙烯基吡啶可能引起眼睛、鼻子和喉咙发炎，时间较长会造成头痛、恶心、紧张、和厌食症。

(2)液体2-乙烯基吡啶与皮肤直接接触会造成灼痛感，即使是立即对皮肤进行冲洗处理，接下来也会造成相对严重的灼伤，患处表现出红棕色灼伤印记，大约一个月的时间消失；

(3)浓度在0.5ppm以上的2-乙烯基吡啶会产生非常不愉快的令人作呕的气味，即使是浓度较低，气味较小可以容忍时，也有可能造成急性症状和过敏。常见处理方法：

(1)吸入：保证呼吸道通畅，必要时进行人工呼吸，严重时及时就医，观察注意呼吸衰竭现象，如果需要给予输氧10~15L/min；

(2)眼部污染:立即用清水冲洗，在送往就医的过程中，不断用等渗的氯化钠溶液冲洗双眼；

(3)摄入不要使用催吐剂，首先冲洗口腔，如果可以下咽，并伴有呕吐反射但不流口水时，摄入大约200mL的清水进行稀释，及时送医。

因此，在实验过程中，操作人员应注意穿戴合适的防护服、手套并使用防护眼镜或者面罩。

参考文献

[1] 杨颖. 2-乙烯基吡啶闪蒸脱水过程的研究[D]. 天津大学, 2017, 1-7.

[2] 赵鹬. 副产2-甲基吡啶合成2-乙烯基吡啶的工艺研究[D]. 南京工业大学, 2006, 3-7.