集寧2-P

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,然后由這個中間產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成NVP.

到目前為止，PVP已發(fā)展成為均聚物、共聚物、交聯(lián)聚合物三大類,近年來,離子型的PVP也得到了相應(yīng)的發(fā)展并越來越受到人們的重視.PVP商品也發(fā)展到工業(yè)級、醫(yī)藥級、食品級三種規(guī)格,數(shù)十個品種和成百上千個牌號.PVP由于其優(yōu)異的性能而被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活以及相關(guān)的科研部門.現(xiàn)在,有關(guān)PVP及其單體NVP的研究和應(yīng)用的文獻(xiàn)以每年幾百篇的速度在進(jìn)一步發(fā)展。

Arai等人發(fā)現(xiàn)，PVP/SDS混合液發(fā)生增溶作用所對應(yīng)的表面活性劑濃度,與混合溶液表面張力-濃度曲線的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對應(yīng)的濃度是一致的.Murata等人13研究了溫度和NaCl對PVP/SDS增溶OT-橙的影響,觀察到PVP存在時導(dǎo)致SDS溶液增溶染料量增大等。研究了PVP對十二烷基氯化銨和十二烷基硫氰酸銨增溶OB-黃的影響,發(fā)現(xiàn)膠束增溶OB黃的能力隨PVP含量增大呈上升趨勢,但卻沒有觀察到PVP對以氯為反離子的陽離子表面活性劑增溶染料的能力顯著提高.

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NHP的直接催化脫水,而是通過另外一種中間產(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.

集寧2-P

該反應(yīng)的反應(yīng)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(yīng)時,原料丁炔二醇的濃度對反應(yīng)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(shè)備利用率,而且會造成原料H的大量浪費(fèi),尤其是前一種情況,在工業(yè)化設(shè)計(jì)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(diǎn)是,從式(3.17)可以看出,丁炔二醇催化加氫是-個強(qiáng)放熱反應(yīng).顯而易見,丁炔二醇的濃度越大,體系放出的熱量就越多,以至于不易排出,造成操作上的不便.

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(yīng)歷程，從有關(guān)直接脫水法研究工作的報(bào)道來看,a-NHP的催化脫水反應(yīng)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(yīng)歷程主要分三步進(jìn)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(jìn)行胺解反應(yīng)得到α-NHP;二步是a-NHP的鹵代反應(yīng)。

連續(xù)染毒20天,試驗(yàn)動物死亡未達(dá)半數(shù),染毒總劑量已達(dá)一次LD,的5.3倍,即蓄積系數(shù)大于5,按蓄積系數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn),PVP屬弱蓄積毒性級.(2〉皮膚刺激性在進(jìn)行皮膚刺激性試驗(yàn)時,選用健康成年豚鼠為試驗(yàn)對象,體重320~350g,按(GB7917-87《化妝品評價程序和方法》中規(guī)定的多次皮膚刺激試驗(yàn)方法進(jìn)行.試驗(yàn)前24h,將試驗(yàn)動物背部脊柱兩側(cè)體毛剪掉,去毛范圍左右各30mm×30mm,取35%PVP-Kx水溶液涂在其中一側(cè)去毛后,每天一次,保持6h;

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?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NHP的轉(zhuǎn)化率已達(dá)90%以上,將反應(yīng)裝置接到SO。

集寧2-P

PVP的分子量通常用K值表示,據(jù)德國BASF公司提供的數(shù)據(jù)，當(dāng)K值小于30時,其堆密度為0.4~0.6g/ml,當(dāng)K值為90時，PVP堆密度為0.11~0.25g/ml.由此可見,PVP分子量越大,堆密度越小,這是因?yàn)镻VP分子量越大,接枝程度越高,分子鏈越長，分子之間堆積起來時相互之間形成的空隙就越大;反之分子量越小,PVP分子堆積在一起時相互之間的空隙就越小,而且不同分子的原子還可填充到鄰近分子內(nèi)原子間的空隙,進(jìn)而導(dǎo)致PVP密度增大,也就是在其他條件相同時的堆密度增大.