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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.

這里所說(shuō)的相溶性是指PVP在其他溶劑中的溶解性,而相容性是指PVP與其他化學(xué)物質(zhì)同時(shí)使用時(shí)有利于其他物質(zhì)的使用性能的協(xié)調(diào)和改善,或者至少不會(huì)抑制其他物質(zhì)發(fā)揮應(yīng)有的功能,也不會(huì)相互發(fā)生反應(yīng)以至使某---方失去應(yīng)有的功能.相容性包括相溶性,因?yàn)镻VP溶液在某些方面比固體PVP更能發(fā)揮其作用,甚至PVP溶液具有很多固體PVP不具有的功能和性質(zhì)，一個(gè)典型的例子是PVP溶液可以形態(tài)成膜,而PVP固體粉末無(wú)論怎樣處理也難以成膜.

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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當(dāng)PVP應(yīng)用于食品、化妝品等領(lǐng)域時(shí),它的口服毒性和皮膚刺激性等顯得尤為重要.(1）口服毒性選用健康的NIH小白鼠為試驗(yàn)對(duì)象,體重每只18~22g,雌·雄各半,用PVP-K:進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)期間未見(jiàn)動(dòng)物出現(xiàn)異常反應(yīng)，無(wú)動(dòng)物死亡,LD,>10000mg/kg,按口服毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),PVP屬實(shí)際物質(zhì).蓄積毒性選用NIH純種健康小白鼠40只(雌雄各20只,體重18～22g)進(jìn)行蓄積毒性試驗(yàn).按劑量遞增法經(jīng)口染毒,試驗(yàn)動(dòng)物食欲正常,無(wú)其他異常反應(yīng)。

另外,該反應(yīng)是一個(gè)選擇性催化反應(yīng),生成產(chǎn)物的脫附是--個(gè)吸熱過(guò)程,體系放出的熱量增加,在加快產(chǎn)物1,4-丁二醇脫附的同時(shí),也使得一部分1,4-丁烯二醇來(lái)不及進(jìn)行進(jìn)一步加氫就從催化劑上脫附下來(lái)進(jìn)入產(chǎn)物中,總體是使產(chǎn)物中作為主要副產(chǎn)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(chǎn)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(guò)以下過(guò)程實(shí)現(xiàn)的:將30%~40%的丁炔二醇水溶液與高壓H同時(shí)引入裝有Ni催化劑的高壓固定床反應(yīng)器中,同時(shí)在反應(yīng)器外壁加上換熱套,以移去反應(yīng)過(guò)程放出的多余的熱量.

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物質(zhì)(如甲基吡咯烷酮)的重要原料.

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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聚乙烯吡咯烷酮是具有優(yōu)異性能、用途廣泛的一類非離子型水溶性高分子精細(xì)化學(xué)品.它是由N-乙烯基吡咯烷酮在一定的條件下聚合而成的,是N-乙烯基酰胺類官能團(tuán)聚合物中具有特色、被研究得較深入和較廣泛的精細(xì)化學(xué)品品種.自1938年德國(guó)乙炔化學(xué)家Reppe公開(kāi)用乙炔為原料合成NVP及其聚合物PVP的方法至今,有關(guān)PVP的研究已有60余年的歷史.