與乙炔法合成NVP相比,Y-丁內(nèi)酯-直接脫水法具有反應步驟少、操作條件較溫和等優(yōu)點.大的不足之處是原料Y-丁內(nèi)酯價格較貴,不適合于大規(guī)模.工業(yè)化,很多脫水催化劑在實驗室具有比較理想的性能,但對于工業(yè)化而言,卻都不夠理想.如果能在催化劑方面取得大的突破,Y-丁內(nèi)酯-直接脫水法仍然是一種很有前途的方法,所以現(xiàn)在仍有大批的科技工.
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從NVP水解機理來看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴于一步一系列過渡態(tài)是否可以形成,或者說NVP分子內(nèi)異構(gòu)化反應能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關鍵。溶液中H*或者堿金屬陽離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實現(xiàn),所以NVP的水解得以進行.NVP的水解速率主要取決于二步,當K’存在時,會與一步生成的吡咯烷酮反應先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進行加成反應.
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與乙炔法合成NVP相比,Y-丁內(nèi)酯-直接脫水法具有反應步驟少、操作條件較溫和等優(yōu)點.大的不足之處是原料Y-丁內(nèi)酯價格較貴,不適合于大規(guī)模.工業(yè)化,很多脫水催化劑在實驗室具有比較理想的性能,但對于工業(yè)化而言,卻都不夠理想.如果能在催化劑方面取得大的突破,Y-丁內(nèi)酯-直接脫水法仍然是一種很有前途的方法,所以現(xiàn)在仍有大批的科技工.
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在3000~3500cmT'之間的強而且寬的吸收帶被公認為PVP中水分的吸收峰,這類水分是被PVP分子吸附的水分.由于PVP單體NVP分子不具有吸附水分的性質(zhì),所以其紅外光譜不具有這一譜帶,利用這一點可以通過紅外吸收光譜來定性或者半定量地判斷NVP的聚合反應轉(zhuǎn)化率或者區(qū)別PVP溶液與NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有親水基團,又有親油基團,所以它可以與許多溶劑分子具有親和力,使其既能與水互溶,又能溶解于許多醇、羧酸﹑胺類、鹵代經(jīng)等溶劑中.
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根據(jù)引發(fā)手段NVP的聚合又可分為自由基聚合、離子引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合等.正是由于NVP聚合方式的多樣性,決定了PVP產(chǎn)品的多樣性,使得生產(chǎn)滿足各種用途的PVP產(chǎn)品成為可能.每年僅NVP的聚合及其相關的應用研究的研究論文及申請的專利就達兩百篇以上.。NVP的物理性質(zhì)NVP是N-乙烯基吡咯烷酮的簡稱,是合成PVP的單體.NVP常溫下是一種無色或者淡黃色,略有氣味的透明液體,易溶于水,其主要的物理性質(zhì)如下:相對密度:1.04(25℃時;熔點:13.5℃;沸點:148℃13332.24Pa,58~65C13.3~
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硬而光亮,由于PVP膜是通過溶液澆注或涂布而成的,克服了固體PVP塑性差的不足.PVP薄膜可根據(jù)涂布物任意成型,溶劑對形成的PVP膜無影響,利用PVP的成膜性可應用于很多方面.PVP在空氣中的吸水率隨相對濕度的增大而增大,當PVP薄膜吸水達到--定程度(從相對濕度大于70%的空氣中吸水分)時,就會有一定的黏性.PVP吸濕平衡后水分含量大約為相對濕度的三分之一.熱化學研究表明,每一個NVP結(jié)構(gòu)單元大約可締合0.5mol分子的水分,這與蛋白質(zhì)的吸水性相似.
了解詳情J.Ferguson等人對NVP在酸和鹽存在下的水解進行了比較的研究,得到了NVP水解速率與時間的關系曲線.顆粒大小對PVP堆密度有直接的影響,顆粒越大,顆粒間空隙越大,一定質(zhì)量的PVP堆體積就越大,由式(2.4)容易看出,顆粒越大,導致PVP堆密度越小.PVP作為一種合成水溶性高分子化合物,具有水溶性高分子化合物的一般性質(zhì),如膠體保護作用、成膜性、黏接性、吸濕性、增溶性、凝聚作用以及與某些化合物的絡合能力等.
了解詳情另一方面,在自由基聚合的鏈增長過程中隨時都會發(fā)生鏈終止反應,對于相同的聚合反應而言,終形成的聚合物平均分子量越大,意味著聚合物分子量的大值越大,而無論聚合物平均分子量大小如何,可以認為其分子量的小值是相等的,所以平均分子量越大,不同分子量的聚合物數(shù)量越多,也就是分子量分布越寬。PVP玻璃化溫度的存在說明它熱塑性較差,不利于熱塑性加.工,這是由于構(gòu)成PVP分子鏈的結(jié)構(gòu)單元是強極性的,PVP分子間存在極強的偶極間吸引力,
了解詳情該反應的反應速率除受催化劑本身活性大小和宏觀物性的影響外,還受傳質(zhì)傳熱等因素的影響.氣液兩相反應時,原料丁炔二醇的濃度對反應轉(zhuǎn)化率的影響的,在固定氫氣壓力和流速的情況下,丁炔二醇濃度較低,可以得到較高的轉(zhuǎn)化率,但是設備利用率,而且會造成原料H的大量浪費,尤其是前一種情況,在工業(yè)化設計時是必須要考慮的因素.如果選擇高濃度的丁炔二醇溶液,轉(zhuǎn)化率,而要得到高的轉(zhuǎn)化率,就要延長通H的時間和增加通H,的循環(huán)次數(shù).更重要的一點是,從式(3.17)可以看出,丁炔二醇催化加氫是-個強放熱反應.顯而易見,丁炔二醇的濃度越大
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NVP分子內(nèi)的乙烯基電荷不平衡，即雙鍵相連的兩個碳原子上電荷密度不一樣.這種電荷不平衡為NVP的水解提供了可能性,當在酸性或有堿金屬離子存在時，NVP分子內(nèi)就發(fā)生異構(gòu)化,形成--系列過渡態(tài),終生成吡咯烷酮與乙醛,這是NVP水解的一步.NVP水解的二步為一步生成的吡咯烷酮與NVP分子進行加成反應,然后在水的參與下進-步分解為吡咯烷酮和乙醛.
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