结构式
| 物竞编号 | 0329 |
|---|---|
| 分子式 | C5H5N |
| 分子量 | 79.10 |
| 标签 |
氮杂, 一氮三烯六环, 乙烯甲醇, 蒜醇, Azabenzene, Pirydyna, Pyridin(1.Modifikation), Pridinecarboxylicacid,2-(4,5-dihydro-4-methyl-4-(1-methylethyl)-5-oxo-1h-imidazol-2-yl)-5-methyl, 诱变剂, 催化剂, 酰化反应的溶剂, 碱性溶剂, 脱酸剂, 硅橡胶稳定剂, 有机缓蚀材料 |
编号系统
CAS号：110-86-1
MDL号：MFCD00011732
EINECS号：203-809-9
RTECS号：UR8400000
BRN号：103233
PubChem号：24856420
物性数据
1. 性状：无色液体，具有特殊的臭味。
2. 沸点（ºC,101.3kPa）：115.32-115.3
3. 熔点（ºC）：-41.6
4. 相对密度（g/mL,20/4ºC）：0.9831
5. 相对密度（g/mL,25/4ºC）：0.9780
6. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：2.73
7. 折射率（20ºC）：1.51016
8. 折射率（25ºC）：1.5073
9. 黏度（mPa·s,15ºC）：1.038
10. 黏度（mPa·s,20ºC）：0.952
11. 黏度（mPa·s,30ºC）：0.829
12. 闪点（ºC,闭口）：20
13. 燃点（ºC）：482
14. 蒸发热（KJ/mol,25ºC）：40.4277
15. 熔化热（KJ/mol）：7.4133
16. 生成热（KJ/mol,液体）：99.9808
17. 燃烧热（KJ/mol,定压）：2826.51
18. 燃烧热（KJ/mol,定容）：2782.97
19. 比热容（KJ/(kg·K) ,21ºC,定压）：1.64
20. 临界温度（ºC）：346.85
21. 临界压力（MPa）：6.18
22. 沸点上升常数：2.69
23. 电导率（S/m,25ºC）：4.0×10-8
24. 热导率（W/(m·K),20ºC）：0.182
25. 蒸气压（kPa,25ºC）：2.67
26. 爆炸下限（%,V/V）：1.8
27. 爆炸上限（%,V/V）：12.4
28. 体膨胀系数（K-1,0~90ºC）：0.001122
29. 溶解性：能与水、醇、醚、石油醚、、油类等多种溶剂混溶。能溶解多种有机化合物与无机化合物。
毒理学数据
1、急性毒性：大鼠经口LD50：1580mg/kg；兔子经皮LD50：1121mg/kg
2、属低毒类。吡啶溶液和蒸气对皮肤和黏膜有刺激作用。吸入高浓度蒸气引起头晕、头胀、口苦、咽干、无力、恶心、呕吐、步态不稳、呼吸困难、意识模糊、大小便失禁、强直性抽搐、血压下降、昏迷等症状。长期口服小量吡啶，可引起肝、肾严重损害。长期吸入20~40mg/m3浓度的吡啶蒸气，可出现头晕、头痛、乏力、眼花、失眠、记忆力减退、步态不稳、手指震颤、食欲减退、恶心、腹泻、胃酸减少、血压偏低、多汗等症状。嗅觉阈浓度0.323mg/m3。TJ 36-79规定车间空气中高容许浓度4mg/m3。
生态学数据
该物质对环境可能有危害，应特别注意对水体的污染。
分子结构数据
1、 摩尔折射率：24.34
2、 摩尔体积（cm3/mol）：82.6
3、 等张比容（90.2K）：201.4
4、 表面张力（dyne/cm）：35.2
5、 极化率（10-24cm3）：9.65
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:1
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积12.9
7.重原子数量:6
8.表面电荷:0
9.复杂度:30.9
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
1.常温常压不分解。禁止与酸类、强氧化剂、氯仿接触。不宜使用铜制容器。贮存时避免和强氧化剂如过氧化物、硝酸等放在一起。
化学性质有弱碱性（Kb 2.3×10-9，pKa 5.17），碱性比哌啶（Kb 1.6×10-3）弱，但比胺（Kb3.8×10-10）稍强。吡啶除与盐酸、氢溴酸、苦味酸等生成盐外，与三氟化硼也能组成化合物。与锌、汞、钴、镍等金属盐类组成加成化合物。与卤代烷作用生成季铵盐。在金属催化剂存在下易被氢还原成哌啶。若用电解还原也主要生成哌啶，用氢化铝锂还原生成二氢吡啶，用氢化硼钠还原生成四氢吡啶。
2.吡啶对氧化剂比较稳定，不被硝酸、氧化铬、高锰酸钾等所氧化，故在用高锰酸盐进行的氧化反应中可作溶剂使用。对过氧化氢或过酸作用变成N-氧化物(C5H5NO)。
3.吡啶很难发生亲电取代反应，也不发生Friedel Crafts反应。硝化时需要300℃的高温才能得到3-硝基吡啶，且收率低。但容易发生亲核取代反应。例如与氨基钠作用生成2-氨基吡啶。用铂或碱作催化剂与重水作用时，吡啶第二位的氢可与重氢发生交换。
贮存方法
1.储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。
2.应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。
3.禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
4.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
合成方法
1.将乙醛（1.648mol）、37%甲醛（1.665mol）和氨（3.096mol）的混合物，于432℃反应，催化剂为SiO2-Al2O3-Bi2O3，吡啶收率为48.4%。同时还生成β-甲基吡啶，改变操作条件，可调节吡啶和甲基吡啶和甲基吡啶的收率。此外，1,5-戊二胺盐酸盐，经加热环合，在Pt催化剂存在下脱氢也可制得吡啶。
精制方法：主要杂质是水和它的同系物。水可用氢氧化钾、氢氧化钠、氧化钡、氧化钙或金属钠回流后蒸馏除去。也可用4A型分子筛、氢化钙、氢化铝锂脱水。工业上常用与或组成的共沸混合物进行共沸蒸馏脱水。同系物的分离除用分馏法外，可用与氯化锌或氯化汞形成加成化合物的方法精制。例如，将424g氯化锌和365mL水配成的溶液与173mL的浓盐酸和345mL 95.6%乙醇混合，加入500mL新蒸馏的吡啶。经过一段时间后，组成为2C5H5N·ZnCl2的产物从溶液中结晶析出。过滤后用无水乙醇重结晶两次。将此晶体用浓氢氧化钠溶液分解（每100g晶体用氢氧化钠26.7g）。过滤，将所得游离吡啶用固体氢氧化钾或氧化钡干燥后分馏。为分离吡啶的同系物，也可以在搅拌下将吡啶加入草酸的丙酮溶液中。吡啶形成草酸盐沉淀，过滤后用冷的丙酮洗涤，再加碱使吡啶再生。吡啶中所含的非碱性杂质，可以在酸性溶液中用水蒸气蒸馏除去。此外，尚有用氧化剂处理的精制方法。例如将135mL吡啶，2.5L水，90g高锰酸钾于100℃搅拌2小时，放置15小时后过滤，滤液中加入约500g氢氧化钠使吡啶分离。倾出吡啶，用氧化钙回流3小时后蒸馏。
2.对焦化过程中生成的焦炉气中的吡啶碱进行回收处理得到吡啶。或者由乙醛、甲醛和氨的混合物反应可得吡啶。也可以将1,5-戊二胺盐酸盐加热环合，在铂催化剂存在下脱氢制得吡啶。
3. 取工业吡啶为原料，通过常压精馏收集其114～116℃馏份，装入棕色玻璃瓶中即为成品。为制备色谱纯吡啶，可以氮气为载气，在制备气相色谱仪上注入工业吡啶，通过分离收集其主峰组分，然后装入玻璃安瓿瓶中密封即可。
4.以醛或酮与氨为原料的合成法 普通的吡啶类的工业合成法是用价廉易得的各种醛或酮和氨反应，得到各种各样的吡啶。饱和脂肪醛和氨的反应，3mol饱和脂肪醛和1mol氨形成吡啶环。理论上，氨的用量是醛或酮的1／2或1／3，但为防止收率及催化剂活性下降，通常过量0.9～9倍。反应条件是，混合气空速为500～1000／h，反应温度为400～500℃。通常用氧化铝 氧化硅系的催化剂，为提高收率、延长催化剂的寿命及便于再生而配入各种金属。反应式如下：
用途
1.用于制造维生素、磺胺类药、杀虫剂及塑料等。除用作医药、各种吡啶化合物的原料外，在化学工业和实验室中作碱性溶剂使用。也是脱酸剂和酰化反应的优良溶剂，因为吡啶能与酰化剂结合形成N-酰基吡啶合物。吡啶与金属盐类或有机金属化合物组成的吡啶溶液，以络合物的形式用作聚合反应、氧化反应、丙烯腈的羰基化反应等的催化剂。还可用作硅橡胶稳定剂，阴离子交换膜的原料等。 2.用作缓蚀剂，吡啶对金属起到缓蚀作用，可直接加到酸洗液中，利用其吸附作用达到缓蚀作用。 3.用作分析试剂，广泛用作溶剂，液相色谱洗脱剂。还用于有机合成。
