哌啶
物理性質
性狀:無色澄清液體,有類似氨的氣味。
沸點(oC,101.3kPa):106
熔點(oC):-9
相對密度(g/mL,20/4oC):0.8606
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):3.0
折射率(20oC):1.4530
黏度(mPa·s,20oC):1.486
黏度(mPa·s,25oC):1.370
閃點(oC):16.1
蒸發熱(KJ/mol,105.8oC):31.67
生成熱(KJ/mol,25oC):88.15
燃燒熱(KJ/mol,定容):3453
比熱容(KJ/(kg·K) ,25oC,定壓):2.114
臨界溫度(oC):320.85
臨界壓力(MPa):4.65
沸點上升常數:2.84
電導率(S/m,25oC):3.8×10-7
蒸氣壓(kPa,21.13oC):3.29
熱導率(W/(m·K),室溫):0.180
溶解性:能與水、醇、醚、苯、氯仿等混溶。能溶解多種有機化合物。
作用與用途
1.禁止與強氧化劑、酸、酸酐接觸。中等毒性,操作人員應佩戴自吸過濾式防毒面具,穿膠布防毒衣,戴防苯耐油手套。
2.化學性質呈堿性(pKa 11.1),與鹽酸、氫溴酸等生成鹽。與酰化劑反應生成N-酰基衍生物。與鹵代烷反應生成N-烷基衍生物,進一步反應得到銨鹽。哌啶經催化氧化或與濃硫酸加熱可生成吡啶。
3.試劑有毒,具有高度的易燃性,閃點16oC,在通風櫥中進行操作。直接與金屬Na、P2O5蒸餾純化得到純品。
性質與穩定性
1.本品是環氧樹脂常見的叔胺類固化劑之一,用量為每100份樹脂加15份,固化條件為60℃/4h。
2.用作橡膠硫化促進劑,以及止痛藥、殺菌劑、潤濕劑、局部麻醉劑的原料。
3.用作聚丙烯腈抽絲用溶劑,有機合成用溶劑,活性亞甲基與醛反應的催化劑,烯烴聚合的催化劑,環氧樹脂固化劑,蒸氣設備的防腐劑以及合成纖維染色用重氮氨基化合物的穩定劑、橡膠硫化促進劑等。也用于醫藥工業。
4. 用作分析試劑,也用于制藥工業和有機合成。
5.是環氧樹脂常見的叔胺類固化劑之一,用量為每100份樹脂加15份,固化條件為60℃/4h。也用作橡膠硫化促進劑、烯烴聚合催化劑、聚丙烯腈抽絲及有機合成用溶劑。醫藥上用作制造硝酸哌啶、鹽酸哌啶止痛藥、殺菌劑、潤濕劑、局部麻醉劑的原料。亦可用作合成纖維染色用重氮氨基化合物的穩定劑、蒸氣設備防腐劑等。
合成方法
1.由吡啶經催化氫化而得。將吡啶與鎳催化劑加入高壓釜中,加熱至50℃時通入氫氣,繼續加熱通氫,直至200℃,氫壓至近7MPa不再吸氫為止。反應液經過濾,取濾液分餾,收集102-108℃餾出液,即得哌啶。另一種制備方法是將吡啶于無水乙醇中,加熱,投入金屬鈉,反應結束后,用水蒸氣蒸餾,蒸出哌啶和乙醇,用鹽酸中和后蒸去乙醇即得哌啶鹽酸鹽,用氫氧化鈉處理,可獲得游離的哌啶。

2.以吡啶為原料,經催化氫化而得。催化劑為蘭尼鎳,溫度從50℃逐步升到200℃,壓力最高達5~7 MPa。通氫氣至不吸收為止,反應液過濾,濾液蒸餾收集102~108℃餾分即為產品。
3.將吡啶與蘭尼鎳催化劑混合均勻后置于高壓釜中,以氫氣置換釜中空氣,加熱至50℃通氫氣5000 kPa,繼續加熱至150℃攪拌,壓力逐漸減至1000kPa,溫度繼續升至150~200℃,加氫氣至7000kPa,反應后壓力降至1000kPa,于200℃時再通氫氣至7000kPa,通氫氣約6~7次至不再吸收氫氣為止。待反應液降至70℃左右降壓,取上層清液過濾,濾液進行分餾得產品。

4.由吡啶電解還原制成。
精制方法:將派啶所含水分通過共沸蒸餾除去后,收集106℃的餾分。沸點117℃的餾分為四氫吡啶。也可以將哌啶制成N-亞硝基化合物或N-苯甲酰衍生物,通過氧化除去不飽和物質后再水解重新得到哌啶。
5.吡啶經電解還原可得哌啶,然后再用氫氧化鉀脫水,精餾提純。
6.NHD-99新型加氫催化劑催化工藝
①NHD-99催化劑制備 將配制好的Ni(NO3)2和M(NO3)3水溶液置于燒杯中,攪拌下加入金屬氧化物載體,加熱升溫至90℃左右,加入尿素,出現沉淀。保溫攪拌1~2h,冷卻降溫至40~50℃,過濾。用熱水洗滌濾餅,然后在120℃下烘干10~14h。粉碎后煅燒,然后在450℃下用氫氣還原。使用前將催化劑吸附規定量的穩定劑,再在空氣中于90℃左右下處理5~6h。
②工藝過程 在一個帶攪拌、溫度計和通氣管的不銹鋼電加熱高壓反應釜中,將計算量的無水吡啶和甲醇(等質量比)、NHD-99催化劑(投料量的10%)置于反應釜中,密閉,氮氣試漏,氫氣置換完畢,加熱升溫至溫度達170℃,通入氫氣進行反應。反應壓力6.5MPa,時間6h,反應完成后冷卻降溫,氮氣置換后出料。濾出催化劑,裝瓶供下次實驗用。濾液送去精餾。在常壓下回收溶劑和吡啶,然后截取102~108℃的餾分為產品。收率在96%以上。
貯存方法
1.儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。
2.保持容器密封。應與氧化劑、酸類、食用化學品分開存放,切忌混儲。
3.采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
4.儲存于通風陰涼倉庫內,倉間應設置必要的隔熱層,防止陽光直射。遠離火源。
毒理學數據
1、急性毒性:大鼠經口LD50:50mg/kg;兔子經皮LD50:320mg/kg
小鼠吸入LC50:6000mg/m3/2H
2、中等毒性,對眼睛和皮膚有強烈刺激性并是升壓劑。小劑量可刺激交感和副交感神經節,大劑量反而有抑制作用,誤服后可引起虛弱、惡心、流涎、呼吸困難、肌肉癱瘓和窒息。中毒動物表現為惡心、嘔吐、流涎、呼吸困難、心率增快、血壓升高、無力、抽搐和癱瘓。豚鼠涂皮,引起劇烈刺激。滴入兔眼,產生嚴重刺激,伴角膜永久性損害。
生態學數據
該物質對水體有輕微的危害。
分子結構數據
1、 摩爾折射率:26.40
2、 摩爾體積(m3/mol):102.4
3、 等張比容(90.2K):233.0
4、 表面張力(dyne/cm):26.7
5、 極化率(10-24cm3):10.46
計算化學數據
1、 疏水參數計算參考值(XlogP):0.8
2、 氫鍵供體數量:1
3、 氫鍵受體數量:1
4、 可旋轉化學鍵數量:0
5、 互變異構體數量:
6、 拓撲分子極性表面積(TPSA):12
7、 重原子數量:6
8、 表面電荷:0
9、 復雜度:30.9
10、 同位素原子數量:0
11、 確定原子立構中心數量:0
12、 不確定原子立構中心數量:0
13、 確定化學鍵立構中心數量:0
14、 不確定化學鍵立構中心數量:0
15、 共價鍵單元數量:1
安全信息
危險運輸編碼: UN 2401 8/PG 1
危險品標志: 易燃有毒
安全標識:S16 S26 S27 S45
危險標識:R11 R34 R23/24