烏蘭察布N-乙烯基吡咯烷酮溶液

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(guān)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.

吸收系統(tǒng)上,以除去反應副產(chǎn)物SO,待SO被吸收后,在75~80℃下常壓蒸餾出溶劑苯,然后在真空度0.09MPa下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮.(2〉將氯乙基吡咯烷酮、溶劑苯和作為催化劑的KOH或醇鈉按比例(氯乙基吡咯烷酮:苯=3∶1)加入三頸燒瓶中,KOH加入量為氯乙基吡咯烷酮的10%(mol)。

PVP的增溶性表現(xiàn)為,在某一溶解度很小的物質(zhì)溶于溶劑時,向溶液中加一定量PVP時,該物質(zhì)的溶解度會增大.如I在水中的溶解度為0.16%,而在PVP的水溶液中I的溶解度增大到0.58%,提高了38倍。有研究報道，PVP可增加很多物質(zhì)在水溶液中的溶解度,例如,PVP的存在,使烷基硫酸鹽水溶液增溶蘇丹紅,OB黃等染料的能力大于純表面活性劑烷基硫酸鹽水溶液.PVP存在時，OB黃的增溶作用從表面活性劑為零處就開始了.

γ-丁內(nèi)酯間接脫水法(以下簡稱間接脫水法)是相對于直接脫水法而言的,這兩種方法都是以y-丁內(nèi)酯和乙醇胺為起始原料，而且與直接脫水法-樣,間接脫水法的一步也是由Y-丁內(nèi)酯與乙醇胺之間進行胺解反應生成羥乙基吡咯烷酮.不同之處在于羥乙基吡咯烷酮脫水生成NVP的方式不同,直接脫水法是在脫水催化劑的存在下,在適當?shù)恼婵斩群洼^高溫度下由NHP直接進行分子內(nèi)脫水得到NVP.

在攪拌下加熱升溫至65℃,維持溫度65土5℃攪拌回流反應3h停止反應,在65~90℃下常壓蒸餾出溶劑苯,在0.09MPa真空度下減壓蒸餾出產(chǎn)物NVP,未反應的氯乙基吡咯烷酮返回再進行反應。我國目前PVP產(chǎn)品的消費量大約為每年1000t,主要用于化妝品和輔料,所需產(chǎn)品仍主要來自于進口,這主要是因為我國的PVP產(chǎn)品還沒有形成規(guī)模化、系列化.隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國對PVP的需要量將不斷增加,應在這一領(lǐng)域繼續(xù)深入研究,提高生產(chǎn)能力,增加產(chǎn)品種類,進-步完善產(chǎn)品質(zhì)量,為實現(xiàn)PVP產(chǎn)品的國產(chǎn)化提供保障.由于PVP系列產(chǎn)品的價格較高,尤其是交聯(lián)聚合物價格更高,所以消費市場主要為發(fā)達,主要是美國、西歐、日本等和地區(qū).

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(guān)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.

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鹵代經(jīng)類:四氯化碳、氯苯.·酮類:丙酮、2-丁酮、環(huán)己酮.·酯類:乙酸乙酯、乙酸異丁酯.從上面列出的PVP在溶劑中的溶解情況可以總結(jié)出-一-般性的規(guī)律:較易溶解于極性較強的溶劑,而相對較難溶解于弱極性或非極性的溶劑.分子量對PVP的溶解度有的影響,PVP-K,,和PVP-Ko在水、乙醇、環(huán)已烷中的溶解度。PVP的增溶性是PVP的另-一重要的溶液特性.

如我國PVP-I還處于應用推廣階段,而在一-些發(fā)達，作為醫(yī)用殺菌劑,PVP-I已完全取代 I,-酒精溶液.而且,這些對PVP產(chǎn)品的需求量仍呈上升趨勢,預計2000年,美國、西歐、日本對PVP的總消費量將超過20 000t .消費領(lǐng)域主要是醫(yī)藥醫(yī)療衛(wèi)生和化妝品,約占總消費量的70%,近年來在飲料、造紙和紡織等領(lǐng)域的消費量都在上升.雖然從PVP及其單體NVP投入市場到現(xiàn)在已有幾十年的歷史,但到目前為止 BASF和ISP兩家公司仍然是該領(lǐng)域產(chǎn)品的主要生產(chǎn)廠家.先的PVP產(chǎn)品只是單一的均聚產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為均聚、共聚和交聯(lián)等種類以及工業(yè)級、醫(yī)藥級、食品級三種規(guī)格.其中,工業(yè)級產(chǎn)品包括K值從12一90的一系列均聚PVP,K值從37~75的NVP與乙酸乙烯酯的共聚物(PVP/VA)以及NVP與不飽和季銨鹽類的共聚物(PVPQ).醫(yī)藥級產(chǎn)品包括一系列分子量的均聚PVP,NVP與乙酸乙烯酯的共聚物.NVP的交聯(lián)聚合物以及PVP-I等.食品級產(chǎn)品主要是指不溶性的NVP交聯(lián)聚合物.目前,據(jù)有關(guān)資料報道,BASF和ISP兩家公司PVP系列產(chǎn)品的年產(chǎn)量估計在20 000t左右.

對設(shè)備要求高、工藝流程長、設(shè)備投資龐大,只適用于大型生產(chǎn)而不適合興建中、小型生產(chǎn)廠家,所以到目前為止只有德國的BASF和美國的ISP公司使用該工藝生產(chǎn)NVP及PVP產(chǎn)品。間接脫水法反應歷程，從有關(guān)直接脫水法研究工作的報道來看,a-NHP的催化脫水反應相對來說需要較苛刻的條件,產(chǎn)物的收率往往較低,而且難以得到滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求的脫水催化劑,所以就產(chǎn)生了間接脫水法.間接脫水法反應歷程主要分三步進行:一步與直接脫水法的一步相同,為r丁內(nèi)酯與乙醇胺進行胺解反應得到α-NHP;二步是a-NHP的鹵代反應。

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·酮類:甲基環(huán)己酮、環(huán)己酮(熱).·鹵代經(jīng)類:二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷.·胺類:丙胺、正丁胺、乙二胺、環(huán)己胺、苯胺、吡啶、乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、2-氨基-2-甲基丙醇.·內(nèi)酰胺類:2-吡咯烷酮、N-甲基吡喀烷酮、N-乙烯基吡咯烷嗣、N-乙基吡咯烷酮.·其他:硝基甲烷,硝基乙烷.常溫下能溶解PVP,但溶解度低于1%的溶劑有:·經(jīng)類:苯、甲苯、二甲苯、石油醚、戊烷,己烷、環(huán)己烷、庚烷、溶劑油﹑煤油、礦物油﹑甲基環(huán)己烷.·醚類:二乙醚、二甲醚、甲基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、四氫呋喃,聚乙.二.醇600、乙基乙烯基醚.