NVP的水解机理

通过进一步研究,得到丙烯酸或KSO存在下NVP的水解机理.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.从NVP水解机理来看,NVP能否发生水解主要依赖于一步一系列过渡态是否可以形成,或者说NVP分子内异构化反应能否发生是NVP是否发生水解的关键。

溶液中H*或者碱金属阳离子的存在正好使NVP的分子内异构化得以实现,所以NVP的水解得以进行.NVP的水解速率主要取决于二步,当K’存在时,会与一步生成的吡咯烷酮反应先生成吡咯烷酮钾盐,然后再与NVP进行加成反应.显然,吡咯烷酮钾盐更易与NVP进行加成反应,导致在K,SO存在时NVP的水解速率也应较大。

由于NVP易水解,所以在NVP的生产和使用中应注意两点:一是合成NVP时必须注意把水去除,保证产品中不含水分:;..是在贮存、运输过程中,要使产品呈中性或弱碱性,从而防止水解与自聚合反应发生,通常的方法是加入0.1%的碱如氢氧化钠、氨或低分子量的胺类。

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.另据美国ISP公司提供的资料,其PVP-K堆密度为0.3g/ml左右,与BASF公司的同类产品堆密度有较大差别,可见,干燥工艺不同,对PVP产品堆密度影响较大.另外,测定方法不同也会导致PVP堆密度数据的差异.不溶性或者交联PVP的堆密度一般在0.28~0.38g/ml.