或者是在高壓固定床反應(yīng)器中加入30%~40%的丁炔二醇水溶液,使Ni催化劑懸浮于其中,然后通入高壓H進(jìn)行反應(yīng),直至丁炔二醇幾乎被氫化成1,4-丁二醇為止.很顯然,就反應(yīng)物的比例而言,H過(guò)量,丁炔二醇的轉(zhuǎn)化率接近,選擇適當(dāng)宏觀物理性能的Ni催化劑,1,4-丁二醇的選擇性可得到提高.1,4-丁二醇在銅催化劑的存在下脫去一分子H生成五元環(huán)的r-丁內(nèi)酯.y-丁內(nèi)酯不僅是合成NVP的重要中間體和原料,也是合成其他吡咯烷酮類(lèi)物質(zhì)(如甲基吡咯烷酮)的重要原料.
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PVP的分子量通常用K值表示,據(jù)德國(guó)BASF公司提供的數(shù)據(jù)，當(dāng)K值小于30時(shí),其堆密度為0.4~0.6g/ml,當(dāng)K值為90時(shí)，PVP堆密度為0.11~0.25g/ml.由此可見(jiàn),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(zhǎng)，分子之間堆積起來(lái)時(shí)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(shí)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(shí)的堆密度增大.
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PVP在水中的溶解度只受溶解后形成溶液黏度的限制,室溫下PVP在其中溶解度超過(guò)10%的溶劑有:·醇類(lèi):甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、環(huán)己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚類(lèi):甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚類(lèi):乙二醇醚、二甘醇、三甘醇、1,6-己二.醇、聚乙二醇200.聚乙二醇400、硫醚．·羧酸類(lèi):甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·內(nèi)酯類(lèi):y-丁內(nèi)酯.·酯類(lèi):乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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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(lèi)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(lèi)、鹵代經(jīng)等溶劑中.
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PVP在水中的溶解度只受溶解后形成溶液黏度的限制,室溫下PVP在其中溶解度超過(guò)10%的溶劑有:·醇類(lèi):甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、環(huán)己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚類(lèi):甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚類(lèi):乙二醇醚、二甘醇、三甘醇、1,6-己二.醇、聚乙二醇200.聚乙二醇400、硫醚．·羧酸類(lèi):甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·內(nèi)酯類(lèi):y-丁內(nèi)酯.·酯類(lèi):乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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γ-丁內(nèi)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(lái)發(fā)表了大量關(guān)于該方法的文章,其中主要是關(guān)于脫水催化劑的.y-丁內(nèi)酯-直接脫水法經(jīng)過(guò)胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內(nèi)酯與乙醇胺在一定的條件下發(fā)生反應(yīng)而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應(yīng)的研究相對(duì)更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關(guān)于脫水催化劑對(duì)脫水反應(yīng)結(jié)果的影響,而對(duì)于催化劑如何影響反應(yīng)及催化脫水反應(yīng)的機(jī)理缺少進(jìn)一步的研究報(bào)道.
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即使在沒(méi)有引發(fā)劑的情況下,NVP放置的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者在運(yùn)輸過(guò)程中由于震動(dòng)也可能發(fā)生不同程度的自聚合而影響其質(zhì)量，所以在市售的商品NVP中一般都加有阻聚劑,而在進(jìn)行聚合反應(yīng)前需要去除其中的阻聚劑.處理方法有兩種:一是采用減壓蒸餾的方法得到純凈的NVP;二是加入活性炭,利用其吸附作用除去阻聚劑,然后過(guò)濾得到純凈的NVP.易水解性NVP的另一個(gè)重要的化學(xué)性質(zhì)是在酸性或鹽類(lèi)存在的條件下很容易發(fā)生水解反應(yīng),生成吡咯烷酮和乙醛.
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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(gè)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(dāng)在酸性或有堿金屬離子存在時(shí)，NVP分子內(nèi)就發(fā)生異構(gòu)化,形成--系列過(guò)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(jìn)行加成反應(yīng),然后在水的參與下進(jìn)-步分解為吡咯烷酮和乙醛.
了解詳情美國(guó)FDA宣布,含有PVP的氣溶膠型的噴發(fā)膠,在正常使用條件下沒(méi)有損害健康的危險(xiǎn)性.有鑒于此,催化劑Ni的宏觀物理性能對(duì)于反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要,要使反應(yīng)得到的產(chǎn)物是加氫產(chǎn)物而不是部分加氫產(chǎn)物,Ni催化劑的比表面和孔徑大小是關(guān)鍵因素,該反應(yīng)選擇粉末Ni為催化劑.下面對(duì)影響1,4-丁炔二醇催化加氫反應(yīng)的一些因素進(jìn)行討論.丁炔二醇催化加氫反應(yīng)可采用兩種方式進(jìn)行:一是氣液兩相反應(yīng),使Ni催化劑懸浮于丁炔二醇的水溶液中,使H循環(huán)通入其中,反應(yīng)后過(guò)濾分離出催化劑;二是氣固相反應(yīng)采用固定床反應(yīng)器,使氣化后的原料與催化
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或者是在高壓固定床反應(yīng)器中加入30%~40%的丁炔二醇水溶液,使Ni催化劑懸浮于其中,然后通入高壓H進(jìn)行反應(yīng),直至丁炔二醇幾乎被氫化成1,4-丁二醇為止.很顯然,就反應(yīng)物的比例而言,H過(guò)量,丁炔二醇的轉(zhuǎn)化率接近,選擇適當(dāng)宏觀物理性能的Ni催化劑,1,4-丁二醇的選擇性可得到提高.1,4-丁二醇在銅催化劑的存在下脫去一分子H生成五元環(huán)的r-丁內(nèi)酯.y-丁內(nèi)酯不僅是合成NVP的重要中間體和原料,也是合成其他吡咯烷酮類(lèi)物質(zhì)(如甲基吡咯烷酮)的重要原料.
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