呼和浩特市PVP-I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分子內的羥基先被另一基團所取代生成一種中間產物,然后由這個中間產物發(fā)生反應生成NVP.

由此可見,不論是乙炔法還是y丁內酯法都存在自身的不足,所以目前仍然有大批科技工作者投身于NVP及其聚合物PVP的研究與生產工作中。y-丁內酯為原料合成NVP及PVP的研究開始于20世紀40年代,因為是以y-丁內酯為主要的起始原料,所以稱為y-丁內酯法.y-丁內酯法根據脫水方式的不同又分為直接脫水法和間接脫水法兩種方法,直接脫水法分兩步進行,一步為Y丁內酯與乙醇胺進行胺解反應生成α-羥乙基吡咯烷酮α-NHP,二步為α-NHP在脫水催化劑的存在下進行分子內脫水反應,脫去一分子水得到單體NVP.

合成PVP單體NVP的方法，另外,PVP也被廣泛用作崩解劑、黏合劑,還可用于脫鹽膜和人工腎透析隔膜;在食品、飲料工業(yè)中,添加不溶性的交聯(lián)PVP于啤酒﹑茶飲料中,可去除啤酒及茶飲料中存在的多酚及過量的單寧,而自身又不殘留在其中,起到穩(wěn)定色澤、保證啤酒及茶飲料風味品質較長時間不變及去除澀味的作用,是優(yōu)良的飲料澄清劑勵穩(wěn)定劑;在日用化工中更是用途廣泛,尤其是在化妝品中,如用于噴發(fā)膠中的PVP,具有優(yōu)良的固發(fā).

顯然,取代NHP分子內經基的基團必須滿足---定的條件,即既容易取代NHP分子內的羥基,又要能比較容易地從中間產物分子中脫去.這樣,不經過NHP的直接催化脫水,而是通過另外一種中間產物在較溫和的條件下同樣達到由NHP分子脫水生成產物NVP的目的,同時達到較高的產物收率,所以被稱為間接脫水法.間接脫水法根據取代NHP分子內羥基基團的不同,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,其方法要點是:用--種鹵代劑與NHP反應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得到產物NVP.

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這是強吸引力使PVP分子聚集體表現(xiàn)為剛性而缺少柔性,加熱的溫度達不到T,時,都主要表現(xiàn)為剛性而無法進行熱塑性加工.而一旦當溫度達到其T,,足以克服分子間的強偶極作用力時,它又變?yōu)槿廴趹B(tài)而表現(xiàn)為熔融黏性,由于PVP熔融黏度很高,同樣難以進行熱塑性加工.在需要對其進行熱塑性加工的時候,只有通過共聚或添加增塑劑改性后方可進行。PVP的光譜特性紅外光譜PVP的紅外光譜可以通過兩種方法得到,-是用KBr壓片，二是將PVP水溶液灑在AgCl圓盤上形成PVP薄膜,然后測定.各種方法得到的PVP紅外光譜大同小異,或者含有可以與PVP分子發(fā)生相互作用的分子時,PVP紅外光譜可能會出現(xiàn)較大的偏差.

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,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.

γ-丁內酯-直接脫水法是合成PVP單體NVP的方法中研究得比較廣泛的一種方法,尤其是近10～20年來發(fā)表了大量關于該方法的文章,其中主要是關于脫水催化劑的.y-丁內酯-直接脫水法經過胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內酯與乙醇胺在一定的條件下發(fā)生反應而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應的研究相對更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關于脫水催化劑對脫水反應結果的影響,而對于催化劑如何影響反應及催化脫水反應的機理缺少進一步的研究報道.

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,反應的實施過程如下:( 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(因為羥乙基吡咯烷酮與SOCl之間的反應為強放熱反應),滴加完畢后繼續(xù)攪拌4h,此時NHP的轉化率已達90%以上,將反應裝置接到SO。

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另外,該反應是一個選擇性催化反應,生成產物的脫附是--個吸熱過程,體系放出的熱量增加,在加快產物1,4-丁二醇脫附的同時,也使得一部分1,4-丁烯二醇來不及進行進一步加氫就從催化劑上脫附下來進入產物中,總體是使產物中作為主要副產物的1,4-丁烯二醇比例增加,從而了生成1,4-丁二醇的選擇性.目前已有的乙炔法生產工藝丁炔二醇水溶液濃度在30%一40%之間。催化脫氫通常都需要加壓,丁炔二醇的催化加氫是通過以下過程實現(xiàn)的:將30%~40%的丁炔二醇水溶液與高壓H同時引入裝有Ni催化劑的高壓固定床反應器中,同時在反應器外壁加上換熱套,以移去反應過程放出的多余的熱量.