吡啶下游产品的开发与应用

吡啶下游产品的开发与应用作者:吕咏梅１．概述吡啶类化合物主要有吡啶、２－甲基吡啶、３－甲基吡啶、４－甲基吡啶、氯代吡啶及其它们的衍生物，是生产高附加值精细化工产品的重要有机原料，广泛应用于农药、医药、染料、香料、饲料添加剂、食品添加剂、橡胶助剂及合成材料等领域，用途广泛，深加工前景广阔。尤其是作为农药中间体发展特别迅速，近年来国内外含有吡啶基团的农药发展很快，不仅有高效的杀虫剂、除草剂，而且开发出来高效杀菌剂，并逐渐形成一大类特有的农药系列，而这些系列吡啶衍生产品不仅对于已有的农药的开发与生产非常重要，并且对于新农药的创制也具有非常重要的意义。２．生产现状作为基础原料的吡啶，过去主要是从煤焦油中提取，现在主要由合成法获取，目前世界总生产能力约为１０万ｔ／ａ，其中合成法生产吡啶占总产量的９０％以上。２０００年以前我国没有合成法吡啶生产，吡啶生产仍采用传统分离煤焦油法，生产能力小，不足２００ｔ／ａ，杂质多，严重制约了下游产品的开发与生产。２０００年比利时Ｒｅｉｌｌｙ公司与南通醋酸化工厂合作建立了１．１万ｔ／ａ的吡啶系列产品生产装置，填补了国内合成法吡啶生产空白，改变了我国吡啶系列产品一直依赖进口的局面，为我国大力开发吡啶下游产品提供了可靠的原料保证，因此近年来我国吡啶下游产品开发活跃，开发、研究与生产方兴未艾。目前我国部分厂家已初步开始生产吡啶系列化产品，而且其中大部分产品进入国际市场，如山海关万通助剂厂的乙烯基吡啶系列；天津京福精细化工厂的氯代吡啶系列；上海松江天南化工厂氨基吡啶系列；河北亚诺化工有限公司的羟基吡啶、溴代吡啶、氯代吡啶、氨基吡啶系列；营口中海精细化工厂Ｎ－乙基吡啶酮系列；武进江春化工厂烷基吡啶系列；浙江华义医药化工有限公司的药物用中间体吡啶系列；武进腾帆精细化工厂氰基和硝基吡啶系列、河南台前县香精香料厂的３－甲基吡啶系列等等。目前国内能够生产的吡啶衍生产品有：２－甲基吡啶、３－甲基吡啶、４－甲基吡啶、２，３，５－三甲基吡啶、２，４，６－三甲基吡啶、２－氯吡啶、３－氯吡啶、２，６－二氯吡啶、２，３，５，６－四氯吡啶、２－氯－５－氯甲基吡啶、五氯吡啶、２－溴吡啶、３－溴吡啶、２－氯－４－氰基吡啶、２－氯－３－氰基吡啶、２－氯－３－氨基吡啶、２－氯－４－氨基吡啶、２－氨基吡啶、３－氨基吡啶２－羟基吡啶、３－羟基吡啶、２－巯基吡啶、２－氨基－５－吡啶、２－氨基－６－甲基吡啶、２，６－二氨基吡啶、２－氨基－６－甲醛吡啶、２－氰基－３－甲基吡啶、２－羟甲基－４－硝基吡啶、４－硝基－２，３－二甲基吡啶－Ｎ－氧化物、４－甲氧基－３，５－二甲基－２－羟甲基吡啶、３，６－二氯吡啶甲酸、２，４－二甲氨基吡啶、２－氯甲基－３，５－二甲基－４－甲氧基吡啶盐酸盐、４－甲氧基－３，５－二甲基－２－羟甲基吡啶、２－羟甲基－３，５－二甲基－４－硝基吡啶、２－乙烯基吡啶、Ｎ－乙基吡啶酮系列等。３．应用与市场吡啶主要的衍生产品有２－甲基吡啶、３－甲基吡啶、４－甲基吡啶、氯代吡啶等。吡啶本身除合成上述衍生产品外，还是重要溶剂，可用于制备维生素、中枢神经兴奋剂、抗菌素及一些高效医药、农药和还原染料等。其中农药占吡啶系列产品的消费总量的５０％左右，饲料添加剂约为３０％，医药及其他领域占２０％。３．１３－甲基吡啶３－甲基吡啶是最重要的用途最广的吡啶衍生产品，在农药工业中３－甲基吡啶可以合成除草剂吡氟禾草灵、吡氟氯禾灵、吡氟草胺、羟戊禾灵、烟嘧黄隆、啶嘧黄隆等，杀虫剂吡虫啉、定虫隆、烯啶虫胺、噻虫啉、啶虫脒、ＴＩ－３０４等数十个品种，杀菌剂啶斑肟、氟啶胺等，杀鼠剂灭鼠安、灭鼠腈、灭鼠优等。其中吡氟禾草灵是美国、日本等发达国家除草剂主导品种，吡虫啉是目前全球高效新型杀虫剂的代表品种之一。另外许多农药已形成系列产品，如系列含吡啶拟除虫菊酯、含吡啶二芳醚类除草剂、含吡啶磺酰脲类除草剂、含吡啶苯甲酰脲类杀虫剂、含吡啶的烟碱硝基烯类杀虫剂等新型农药。目前南通的合成吡啶装置中５０００ｔ／ａ纯吡啶供应给中外合资的南通先正达公司生产农药。在医药行业中，３－甲基吡啶用于合成３－甲基吡啶用于合成烟酸、烟酰胺、维生素Ｂ、尼可拉明和强心药等。饲料行业，其中烟酸和烟酰胺除用于医药方面外，还大量用于饲料工业，我国目前是全球饲料生产大国，据有关资料介绍２０００年我国仅饲料一项就需要烟酸２０００ｔ以上，国内多年前有多家科研机构成功开发了３－甲基吡啶合成烟酸技术，由于国内没有原料３－甲基吡啶而没有工业化，目前国内原料供应正常，因此预计未来几年发展较快。另外瑞士Ｌｏｎｚａ公司１９９８在广州合资建成的３４００ｔ／ａ烟酸装置，产品全部出口。其他行业，３－甲基吡啶还可用于合成香料、染料、日化用品等。３－甲基吡啶除上述用途外，可以合成多种系列化的衍生产品，这些产品多为高附加值、专用型的精细化工中间体如２－氯－５－吡啶甲胺、２－氯－５－氯甲基吡啶、２－氯－５－三氟甲基吡啶、２－氯－３－三氯甲基吡啶、２，３－二氯－三氟甲基吡啶、２－氯烟酸、５－氯烟酸、３－吡啶甲腈、３－吡啶甲胺、３－吡啶甲醛、３－吡啶甲醇等，随着科学技术进步，３－甲基吡啶的新用途正在不断开发之中。３．２２－甲基吡啶２－甲基吡啶可用于合成除草剂，兽药，氮肥增效剂，橡胶助剂，染料中间体，胶片感光材料，医药扑尔敏、长效磺胺、局部麻醉药和泻药等。最近国外开发出以２－甲基吡啶为原料合成重要农药中间体２－羟基－３，５，６－三氯吡啶。除上述用途外，２－甲基吡啶主要用于生产２－乙烯基吡啶和２－甲基－５－乙烯基吡啶，２－乙烯基吡啶或２－甲基－５－乙烯基吡啶与丁二烯、苯乙烯的乳液共聚为橡胶骨架材料的浸胶丁吡胶乳，其中２－乙烯基吡啶或２－甲基－５－乙烯基吡啶占丁吡胶乳组成的１５％，目前国内仅极少数企业小规模生产乙烯基吡啶，因此国内丁吡胶乳主要依赖进口，据有关资料介绍我国２０００年浸胶帘子布产量约２０万ｔ，需要乙烯基吡啶至少约１５００ｔ，因此国内２－甲基吡啶市场潜力巨大。３．３４－甲基吡啶４－甲基吡啶在医药行业用于合成异烟肼、解毒药双复磷和双解磷，另外在杀虫剂、染料、橡胶助剂、合成树脂等领域也有应用。其中主要用于合成防治结核病药物异烟肼，由于近十年来全球结核病发病率呈明显上升趋势，作为抗结核的高效药物异烟肼，具有十分良好的发展前景。３．４２－氯吡啶和２，６－二氯吡啶２－氯吡啶的衍生物吡啶硫铜锌在日化领域中主要作为防除头皮屑的药物合成医药工业，以２－氯吡啶为原料可以合成组胺拮抗药物非尼拉敏、抗组胺药马来酸氯苯那敏抗心律失常药双异丙吡胺；中枢神经兴奋药醋哌甲酯；镇咳止痰药吡哌乙胺等。农药工业，由吡啶合成的吡啶硫酮是一种高效低毒的杀菌防霉剂，广泛应用于化工、涂料、水处理等多个领域，其钠盐是名称为万亩定的高效杀菌剂，用于多种农作物，并且是优良的蚕用杀菌剂；２－氯吡啶衍生物２－氯－４－氨基吡啶是新型脲类植物生长调节剂的关键单体；由２－氯吡啶还可以合成多种高效农药。２６－二氯吡啶是一种重要的专用精细化工中间体，主要用于特定的医药和农药的合成，２，６－二氯吡啶本身就可作杀菌剂，将其用羌氧化钠水解，然后氯化得到３５６－三氯－２－吡啶酚，该品用于合成目前全球广泛使用的高效、广谱、低残留杀虫杀螨剂ＯＯ－二乙基－Ｏ－３，５，６－三氯－２－吡啶基磷酸酯；三是合成重要的香料麝香吡啶等。３．５其他吡啶还有许多重要的衍生产品，如六氢吡啶是重要的化工原料，主要用于麻醉药、止痛药和植物生长调节剂棉壮素的生产；３－乙基吡啶、２，５－二甲基吡啶、乙酰基吡啶等是十分具有发展前途的新型杂环香料，可用于烟草和食品中；２，６－二甲基吡啶可用于生产心血管药物血脉宁、驱虫药驱蛲净、可的松乙酸酯、氢化可的松等；２，３，５－三甲基吡啶是合成新型抗溃疡药奥美拉唑的关键中间体；２４６－三甲基吡啶用于合成口服避孕药甲地孕酮、维生素Ａ；２，３－二氟－５－氯吡啶用于合成诺华公司新开发的除草剂炔草酯等；另外溴代吡啶、多氯代吡啶、羟基吡啶、氨基吡啶等系列化吡啶衍生物用途广泛，发展潜力巨大。４．结束语尽管我国有一定企业生产系列化吡啶下游产品，但数量远远不能满足国内农药、医药、饲料等行业的发展，吡啶下游产品多是高附加值和极具发展潜力的重要精细化学品，我国吡啶应用与市场前景光明。因此建议国内有意向发展吡啶下游产品的单位，应尽快利用国内原料供应有保证的机遇，走科研与生产相结合的道路，规模化、系列化、精细化、技术化大力发展吡啶下游产品。一方面满足国内市场需求，另一方面获取良好的效益回报。