通遼N-乙烯基吡咯烷酮公司

正是由于直接脫水法需要較高的溫度(350~400℃),加之如前所述,難以找到.工業(yè)化生產(chǎn)理想的脫水催化劑,所以有人提出了間接脫水法合成NVP的路線.間接脫水法是使NHP分子內(nèi)的羥基先被另一基團(tuán)所取代生成一種中間產(chǎn)物,然后由這個(gè)中間產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成NVP.

在這-一方法的研究報(bào)道中,大多數(shù)是關(guān)于α-NHP脫水反應(yīng)的脫水催化劑的,反映了脫水催化劑在這-一-方法中的重要性.NVP的合成方法除主要的乙炔法和y丁內(nèi)酯法外,還有其他合成方法,如以吡咯烷酮和乙烯在鈀催化劑的作用下反應(yīng)直接生成NVP的吡咯烷酮法等,所有這些合成方法都將在后面的有關(guān)章節(jié)中作專門的介紹和論述.NVP的水解機(jī)理，通過(guò)進(jìn)一步研究,得到丙烯酸或KSO存在下NVP的水解機(jī)理.

乙炔法以乙炔、甲醛、氫氣等為起始原料,經(jīng)歷催化醛加成.催化加氫﹑催化脫氫成環(huán)、氨化、炔加成等五步合成單體NVP,然后在一定條件下聚合可得到不同分子量的PVP,NVP與其他單體，如乙酸乙烯酯、丙烯酰胺等共聚得到共聚PVP,或加入特定的具有雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑，如N,N-亞甲基雙丙烯酰胺等，進(jìn)行交聯(lián)聚合反應(yīng)得到交聯(lián)PVP.乙炔法由于所使用的主要原料乙炔對(duì)操作條件要求嚴(yán)格,工.藝過(guò)程需要在高壓、高溫的條件下進(jìn)行。

顯然,取代NHP分子內(nèi)經(jīng)基的基團(tuán)必須滿足---定的條件,即既容易取代NHP分子內(nèi)的羥基,又要能比較容易地從中間產(chǎn)物分子中脫去.這樣,不經(jīng)過(guò)NHP的直接催化脫水,而是通過(guò)另外一種中間產(chǎn)物在較溫和的條件下同樣達(dá)到由NHP分子脫水生成產(chǎn)物NVP的目的,同時(shí)達(dá)到較高的產(chǎn)物收率,所以被稱為間接脫水法.間接脫水法根據(jù)取代NHP分子內(nèi)羥基基團(tuán)的不同,又可分為鹵代法、乙酐法等.鹵代法是間接脫水法中被研究較好的主要方法,其方法要點(diǎn)是:用--種鹵代劑與NHP反應(yīng)生成鹵代乙基吡咯烷酮,然后由鹵代乙基吡咯烷酮的熱反應(yīng)得到產(chǎn)物NVP.

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硬而光亮,由于PVP膜是通過(guò)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(duì)形成的PVP膜無(wú)影響,利用PVP的成膜性可應(yīng)用于很多方面.PVP在空氣中的吸水率隨相對(duì)濕度的增大而增大,當(dāng)PVP薄膜吸水達(dá)到--定程度(從相對(duì)濕度大于70%的空氣中吸水分)時(shí),就會(huì)有一定的黏性.PVP吸濕平衡后水分含量大約為相對(duì)濕度的三分之一.熱化學(xué)研究表明,每一個(gè)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.

NVP的聚合反應(yīng)適用于幾乎所有的聚合方式,從聚合反應(yīng)的原料看,它不僅能自身發(fā)生均聚反應(yīng)得到均聚PVP,還可與大多數(shù)含有不飽和官能團(tuán)的單體共聚生成共聚PVP,也可以與含有雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑通過(guò)交聯(lián)聚合得到交聯(lián)PVP,習(xí)慣上,由NVP聚合而成的聚合物統(tǒng)稱為聚乙烯吡咯烷酮,簡(jiǎn)稱PVP.從聚合反應(yīng)體系來(lái)看,從本體聚合、溶液聚合到乳液聚合、懸浮聚合等聚合方式根據(jù)對(duì)聚合物的要求都可用于NVP的聚合.

在3000~3500cmT'之間的強(qiáng)而且寬的吸收帶被公認(rèn)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(diǎn)可以通過(guò)紅外吸收光譜來(lái)定性或者半定量地判斷NVP的聚合反應(yīng)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(tuán),又有親油基團(tuán),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.

在鹵代法中, 重要的是鹵代劑的選擇,不少研究工作證明,氯化亞飆(SOC1,)可作為鹵代劑129},用SOCI。先是羥乙基吡咯烷酮在溶劑苯中與SOCl,發(fā)生鹵代反應(yīng)生成氯乙基吡咯烷酮,然后用KOH或甲醇鈉作催化劑脫去一分子氯化氫生成NVP,反應(yīng)的實(shí)施過(guò)程如下:( 1 )NHP和苯按重量比1:0.5~0.8加人三頸燒瓶中,再把燒瓶置于加有冰塊的超級(jí)恒水浴中,邊攪拌,邊由滴液漏斗滴加入重量為NHPO.83倍的SOCl ,控制速度使體系溫度不大于35℃為宜(因?yàn)榱u乙基吡咯烷酮與SOCl之間的反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)),滴加完畢后繼續(xù)攪拌4h,此時(shí)NHP的轉(zhuǎn)化率已達(dá)90%以上,將反應(yīng)裝置接到SO。

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從NVP水解機(jī)理來(lái)看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴于一步一系列過(guò)渡態(tài)是否可以形成,或者說(shuō)NVP分子內(nèi)異構(gòu)化反應(yīng)能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關(guān)鍵。溶液中H*或者堿金屬陽(yáng)離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實(shí)現(xiàn),所以NVP的水解得以進(jìn)行.NVP的水解速率主要取決于二步,當(dāng)K’存在時(shí),會(huì)與一步生成的吡咯烷酮反應(yīng)先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進(jìn)行加成反應(yīng).