γ-丁内酯-直接脱水法是合成PVP单体NVP的方法中研究得比较广泛的一种方法,尤其是近10～20年来发表了大量关于该方法的文章,其中主要是关于脱水催化剂的.y-丁内酯-直接脱水法经过胺解﹑催化脱水两步合成NVP.胺解是由y-丁内酯与乙醇胺在一定的条件下发生反应而生成羟乙基吡咯烷酮(NHP).催化脱水反应的研究相对更为活跃,就催化剂方面而言,较多的是关于脱水催化剂对脱水反应结果的影响,而对于催化剂如何影响反应及催化脱水反应的机理缺少进一步的研究报道.
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或者是在高压固定床反应器中加入30%~40%的丁炔二醇水溶液,使Ni催化剂悬浮于其中,然后通入高压H进行反应,直至丁炔二醇几乎被氢化成1,4-丁二醇为止.很显然,就反应物的比例而言,H过量,丁炔二醇的转化率接近,选择适当宏观物理性能的Ni催化剂,1,4-丁二醇的选择性可得到提高.1,4-丁二醇在铜催化剂的存在下脱去一分子H生成五元环的r-丁内酯.y-丁内酯不仅是合成NVP的重要中间体和原料,也是合成其他吡咯烷酮类物质(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,据德国BASF公司提供的数据，当K值小于30时,其堆密度为0.4~0.6g/ml,当K值为90时，PVP堆密度为0.11~0.25g/ml.由此可见,PVP分子量越大,堆密度越小,这是因为PVP分子量越大,接枝程度越高,分子链越长，分子之间堆积起来时相互之间形成的空隙就越大;反之分子量越小,PVP分子堆积在一起时相互之间的空隙就越小,而且不同分子的原子还可填充到邻近分子内原子间的空隙,进而导致PVP密度增大,也就是在其他条件相同时的堆密度增大.
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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,室温下PVP在其中溶解度超过10%的溶剂有:·醇类:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、环己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚类:甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚类: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．·羧酸类:甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·内酯类:y-丁内酯.·酯类:乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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在3000~3500cmT'之间的强而且宽的吸收带被公认为PVP中水分的吸收峰,这类水分是被PVP分子吸附的水分.由于PVP单体NVP分子不具有吸附水分的性质,所以其红外光谱不具有这一谱带,利用这一点可以通过红外吸收光谱来定性或者半定量地判断NVP的聚合反应转化率或者区别PVP溶液与NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有亲水基团,又有亲油基团,所以它可以与许多溶剂分子具有亲和力,使其既能与水互溶,又能溶解于许多醇、羧酸﹑胺类、卤代经等溶剂中.
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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,室温下PVP在其中溶解度超过10%的溶剂有:·醇类:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、环己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚类:甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚类: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．·羧酸类:甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·内酯类:y-丁内酯.·酯类:乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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γ-丁内酯-直接脱水法是合成PVP单体NVP的方法中研究得比较广泛的一种方法,尤其是近10～20年来发表了大量关于该方法的文章,其中主要是关于脱水催化剂的.y-丁内酯-直接脱水法经过胺解﹑催化脱水两步合成NVP.胺解是由y-丁内酯与乙醇胺在一定的条件下发生反应而生成羟乙基吡咯烷酮(NHP).催化脱水反应的研究相对更为活跃,就催化剂方面而言,较多的是关于脱水催化剂对脱水反应结果的影响,而对于催化剂如何影响反应及催化脱水反应的机理缺少进一步的研究报道.
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即使在没有引发剂的情况下,NVP放置的时间过长或者在运输过程中由于震动也可能发生不同程度的自聚合而影响其质量，所以在市售的商品NVP中一般都加有阻聚剂,而在进行聚合反应前需要去除其中的阻聚剂.处理方法有两种:一是采用减压蒸馏的方法得到纯净的NVP;二是加入活性炭,利用其吸附作用除去阻聚剂,然后过滤得到纯净的NVP.易水解性NVP的另一个重要的化学性质是在酸性或盐类存在的条件下很容易发生水解反应,生成吡咯烷酮和乙醛.
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NVP分子内的乙烯基电荷不平衡，即双键相连的两个碳原子上电荷密度不一样.这种电荷不平衡为NVP的水解提供了可能性,当在酸性或有碱金属离子存在时，NVP分子内就发生异构化,形成--系列过渡态,终生成吡咯烷酮与乙醛,这是NVP水解的一步.NVP水解的二步为一步生成的吡咯烷酮与NVP分子进行加成反应,然后在水的参与下进-步分解为吡咯烷酮和乙醛.
了解详情美国FDA宣布,含有PVP的气溶胶型的喷发胶,在正常使用条件下没有损害健康的危险性.有鉴于此,催化剂Ni的宏观物理性能对于反应的顺利进行至关重要,要使反应得到的产物是加氢产物而不是部分加氢产物,Ni催化剂的比表面和孔径大小是关键因素,该反应选择粉末Ni为催化剂.下面对影响1,4-丁炔二醇催化加氢反应的一些因素进行讨论.丁炔二醇催化加氢反应可采用两种方式进行:一是气液两相反应,使Ni催化剂悬浮于丁炔二醇的水溶液中,使H循环通入其中,反应后过滤分离出催化剂;二是气固相反应采用固定床反应器,使气化后的原料与催化
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