γ-丁內酯-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年來發表了大量關于該方法的文章,其中主要是關于脫水催化劑的.y-丁內酯-直接脫水法經過胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內酯與乙醇胺在一定的條件下發生反應而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應的研究相對更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關于脫水催化劑對脫水反應結果的影響,而對于催化劑如何影響反應及催化脫水反應的機理缺少進一步的研究報道.
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或者是在高壓固定床反應器中加入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進行反應,直至丁炔二醇幾乎被氫化成1,4-丁二醇為止.很顯然,就反應物的比例而言,H過量,丁炔二醇的轉化率接近,選擇適當宏觀物理性能的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生成五元環的r-丁內酯.y-丁內酯不僅是合成NVP的重要中間體和原料,也是合成其他吡咯烷酮類物質(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,據德國BASF公司提供的數據，當K值小于30時,其堆密度為0.4~0.6g/ml,當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,這是因為PVP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原子間的空隙,進而導致PVP密度增大,也就是在其他條件相同時的堆密度增大.
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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10%的溶劑有:·醇類:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、環己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚類:甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚類: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:甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·內酯類:y-丁內酯.·酯類:乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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在3000~3500cmT'之間的強而且寬的吸收帶被公認為PVP中水分的吸收峰,這類水分是被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,所以其紅外光譜不具有這一譜帶,利用這一點可以通過紅外吸收光譜來定性或者半定量地判斷NVP的聚合反應轉化率或者區別PVP溶液與NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有親水基團,又有親油基團,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、鹵代經等溶劑中.
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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10%的溶劑有:·醇類:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、環己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚類:甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚類: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:甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·內酯類:y-丁內酯.·酯類:乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.
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γ-丁內酯-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年來發表了大量關于該方法的文章,其中主要是關于脫水催化劑的.y-丁內酯-直接脫水法經過胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內酯與乙醇胺在一定的條件下發生反應而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應的研究相對更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關于脫水催化劑對脫水反應結果的影響,而對于催化劑如何影響反應及催化脫水反應的機理缺少進一步的研究報道.
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即使在沒有引發劑的情況下,NVP放置的時間過長或者在運輸過程中由于震動也可能發生不同程度的自聚合而影響其質量，所以在市售的商品NVP中一般都加有阻聚劑,而在進行聚合反應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,然后過濾得到純凈的NVP.易水解性NVP的另一個重要的化學性質是在酸性或鹽類存在的條件下很容易發生水解反應,生成吡咯烷酮和乙醛.
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NVP分子內的乙烯基電荷不平衡，即雙鍵相連的兩個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,當在酸性或有堿金屬離子存在時，NVP分子內就發生異構化,形成--系列過渡態,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分子進行加成反應,然后在水的參與下進-步分解為吡咯烷酮和乙醛.
了解詳情美國FDA宣布,含有PVP的氣溶膠型的噴發膠,在正常使用條件下沒有損害健康的危險性.有鑒于此,催化劑Ni的宏觀物理性能對于反應的順利進行至關重要,要使反應得到的產物是加氫產物而不是部分加氫產物,Ni催化劑的比表面和孔徑大小是關鍵因素,該反應選擇粉末Ni為催化劑.下面對影響1,4-丁炔二醇催化加氫反應的一些因素進行討論.丁炔二醇催化加氫反應可采用兩種方式進行:一是氣液兩相反應,使Ni催化劑懸浮于丁炔二醇的水溶液中,使H循環通入其中,反應后過濾分離出催化劑;二是氣固相反應采用固定床反應器,使氣化后的原料與催化
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