一种从N-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法与流程

本发明涉及n-乙烯基吡咯烷酮生产，具体涉及一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法。

背景技术：

1、n-乙烯基吡咯烷酮(n-vinylpyrrolido)简称nvp，是化学工业中一种重要的有机合成原料。其作为极性有机溶剂有良好的溶解性能，可与水完全互溶，同时拥有良好的稳定性，无腐蚀性，挥发低。nvp最早是在二战时期作为人造血浆的增稠剂而被制造出来的，之后在1938年，德国化学家reppe首次利用乙炔合成了n-乙烯基吡咯烷酮，开发了nvp的乙炔工业法合成路线。目前nvp最主要的两种合成方法为乙炔法和γ-丁内酯法，而γ-丁内酯法由于成本较高，实际应用效果差等原因工业生产还较少。乙炔法已经有大规模的工业化应用，如今世界上最主要的两家生产公司为德国basf公司和美国isp公司。

2、nvp工业上最主要的用途是利用其单体自聚合合成聚乙烯基吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)简称pvp。nvp生产应用于食品，医药，化妆品等领域的pvp时需要将nvp的纯度升级为高纯级，这个过程成本高昂，需要昂贵的设备，而且很耗时，通常有冷却结晶法与精馏法等。采用结晶法纯化过程中，nvp被冷却到14℃以下以促进结晶。晶体形成时，它们就从母液中分离出来。重复该过程以达到所需的纯度水平。但是由于nvp通常已经很纯了，因此必须非常小心地控制温度，以防止整个团块迅速凝固或防止已经结晶的nvp融化回母液中。而精馏法提纯nvp时，需要将nvp进行间歇蒸馏，但n-乙烯基吡咯烷酮是热敏性物质，物料在精馏塔中停留时间高达30-40小时，在精馏过程中由于高温，有大量的n-乙烯基吡咯烷酮发生自聚，降低了目标产物nvp的收率，不仅企业的生产效率不高，而且企业生产成本上升。因此，有必要寻找一种nvp的分离和提纯效果更好的方法。

3、线型聚苯乙烯(polystyrene，pst)分子链中苯环对位的氢原子部分或全部被氯甲基取代后的产物即为氯甲基化的聚苯乙烯(chioromethylated polystyrene，cmps)氯甲基具有很高的化学活性，可进一步发生多种有机反应，引入多种功能基团，因此氯甲基化的聚苯乙烯是多种功能高分子化合物的前驱体，即以它为母体高聚物，经过大分子反应，可制得具有各种功能的高分子化合物。比如，以cmps为原子转移自由基聚合的大分子引发剂，可合成接枝、树枝状及高枝化星状共聚物；由cmps为原料，可合成带有特殊官能团的离子交换树脂、螯合树脂及吸附树脂；可合成催化剂载体用于有机合成与组合化学体系|；可制备用于生物大分子固定化、分离、纯化及色谱固定相的功能高分子微球等。交联的氯甲基化聚苯乙烯微球又称为氯球。显然，氯球在众多科技领域都具有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明涉及从nvp中去除胺类物质的方法，更具体的说，涉及使用氯甲基化聚苯乙烯微球(氯球)与nvp中的胺类物质反应将其固定在聚苯乙烯微球上，过滤氯球、蒸发溶剂即可得到高纯nvp。本发明提供了一种去除nvp中胺类物质的方法，操作便捷，绿色无污染即，可得到胺类物质在30ppm以下的nvp产品。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种n-乙烯基吡咯烷酮(nvp)溶液中去胺类物质的方法，包括以下步骤：

4、步骤a、保持接触温度一定情况下加入氯甲基化聚苯乙烯微球(氯球)，启动搅拌器转动3-5h，使氯球与胺类物质充分反应；

5、步骤b、搅拌完成后过滤收集滤液，即可得到胺类物质含量在30ppm以下的nvp产品；

6、所述的胺类物质为n-正丙基马来酰亚胺(cas21746-40-7)、1,3,5-三甲基-4-氨基吡唑(cas28466-21-9)、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇(cas)、3,5-二甲基-2-乙基吡啶(cas2403-88-5)、2-吡咯烷酮(cas616-45-5)；

7、所述的nvp粗品中胺类物质总含量为nvp的0.5％(wt)-2％(wt)；

8、所述的nvp溶液与氯甲基化聚苯乙烯微球接触温度为60℃-75℃；

9、所述氯甲基聚苯乙烯微球氯含量17％-52％，交联度8％-15％，过300-400目筛；

10、所述氯球的用量为nvp粗品质量的2％(wt)-5％(wt)；

11、所述的nvp中胺类物质的除去方法为通过过滤的方法去除。

12、其中氯球去除胺类物质的化学式为：

13、

14、上述化学式中氯球化学吸附叔胺，r1、r2、r3表示与氮原子相连的烃基。

15、

16、上述化学式中氯球化学吸附伯胺，r1表示与氮原子相连的烃基。

17、

18、上述化学式中氯球化学吸附仲胺，r1、r2表示与氮原子相连的烃基。

19、本发明的有益效果在于：

20、(1)与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：(1)操作简单，生产能力大；(2)能耗低，成本低；(3)绿色无污染，胺类物质的含量可以降低到30ppm以下，且nvp产品收率保持97％以上。

技术特征：

1.一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，所述的胺类物质为n-正丙基马来酰亚胺、1,3,5-三甲基-4-氨基吡唑、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、3,5-二甲基-2-乙基吡啶、2-吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮。

3.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，所述胺类物质总含量为nvp粗品质量百分比的0.5％-2％。

4.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，所述接触温度为60℃-75℃。

5.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球氯含量17％-52％，交联度8％-15％，过30-400目筛。

6.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，所述氯球的用量为nvp粗品质量百分比的2％-5％。

7.如权利要求1所述的一种从n-乙烯基吡咯烷酮溶液中去除胺类物质的方法，其特征在于，通过过滤分离聚苯乙烯微球与nvp溶液。

技术总结
本发明公开了一种从N‑乙烯基吡咯烷酮(NVP)溶液中去除胺类物质的方法。首先在将NVP粗品保持温度为60℃～75℃情况下，将一定量的氯甲基化聚苯乙烯微球(氯球)加入到NVP溶液中，搅拌下使氯球与NVP溶液中的胺类物质充分反应。上述操作完成后，过滤，即可除去胺类物质，得到合格的NVP产品。本发明操作便捷、绿色无污染、节约能源，残留胺类物质的含量可以降低到30ppm以下。

技术研发人员：潘荣
受保护的技术使用者：湖州神华高分子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15