非溶剂法合成N-乙烯基己内酰胺的反应选择性研究
2021-11-13史海峰张玉玺吴秉琪刘小波
广州化学 2021年5期
史海峰, 张玉玺, 吴秉琪, 李 强, 刘小波
(博爱新开源医疗科技集团股份有限公司,河南 焦作 454450)
N-乙烯基己内酰胺(N-Vinylcaprolactam,简写NVCL)为内酰胺化合物,分子结构中有末端双键,可以用于聚合形成高分子材料,在生物[1]、医药[2]、日用化学品[3]以及其他领域有多种应用。
国内常用液相法合成NVCL,由己内酰胺(Caprolactam,简写CL)与乙炔在碱性催化剂作用下发生亲核加成而得到[4]。反应一般在溶剂中进行[5],如甲苯[6]、石油醚[7]等,部分方法在反应中加入助催化剂以增强反应效果[8-9],虽然如此有利于反应的控制,但需要考虑溶剂的回收,同时不可避免的降低了反应的效率,尤其如今的环保要求越来越严,减少甚至不使用溶剂明显是更好的选择。
尝试将熔融己内酰胺与乙炔在催化剂下直接反应,反应中不添加溶剂,得到了目标产物。但该方法的反应选择性较差,出现了多种副反应:己内酰胺本身易发生开环自聚,尤其在碱性条件下会发生阴离子聚合[10];目标产品NVCL本身易自聚;反应环境为强碱性,长时间高温条件下物料会出现被破坏的现象等。
提高反应的选择性是该方法需首要解决的问题,目前未见关于改善N-乙烯基己内酰胺合成中反应选择性的报道。因此通过实验对温度、乙炔压力、阻聚剂、助催化剂等条件进行考察,基本确定了各因素对于反应选择性的影响,可以据此再结合生产中的实际要求对反应进行更合理的优化。
1 实验
1.1 原料与仪器
己内酰胺,工业级,日本宇部UBE;N-乙烯基己内酰胺标准样,日本梯希爱;……
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