C,N-二甲基-C-(3-吡啶基)硝酮合成热风险研究

为研究中间体C,N-二甲基-C-(3-吡啶基)硝酮合成的热风险性,采用绝热加速量热仪(ARC)研究硝酮合成反应原料及产物的热分解情况,再通过反应量热仪(RC1)分析试验,得到硝酮合成反应动力学方程。结果表明,N-甲羟胺硫酸盐的分解温度为378.15 K,硝酮的分解温度为373.15 K,分解过程有气体放出。合成反应为放热反应,反应放热量Δr H m为-46.17 kJ/mol,绝热温升ΔT ad为27.10 K。热失控条件下,体系最高反应温度(MTSR)为336.60 K,低于体系沸点和N-甲羟胺硫酸盐和硝酮分解温度,合成工艺热危险性较小。合成反应对主要中间体3-乙酰基吡啶的反应级数为0.62。

C,N-二甲基-C-(3-吡啶基)硝酮的安全性及分解机理

[目的]C,N-二甲基-C-(3-吡啶基)硝酮(简称硝酮)是一种非常重要的中间体,对其热稳定性、分解动力学和分解机理进行研究。[方法]采用差示扫描量热技术(DSC)测试了硝酮的热稳定性,研究了硝酮的分解动力学特性,采用热重-红外-质谱(STA-FTIR-MS)同步联合测试方法研究了硝酮的热分解机理。[结果]硝酮具有热敏性,升温速率在0.5~8.0℃/min之间时,起始分解温度范围为146.86~189.38℃,平均分解放热量为(808.05±17.88) J/g,分解活化能为86.59~92.93 kJ/mol;硝酮分解最大反应速率到达时间TMR_(ad)为24 h,对应的温度TD24为94.3℃,TD8为105.6℃;硝酮分解为多步复杂反应,分解产物包含3-乙酰基吡啶、N-甲基-1-(3-吡啶基)乙基-1-亚胺、氨气、水及二氧化碳。[结论]获取了硝酮的安全性数据,为安全生产奠定基础。