924-42-5 / N-羥甲基丙烯酰胺的制備和應(yīng)用

背景及概述^[1]

N-羥甲基丙烯酰胺由于其分子結(jié)構(gòu)中含有可以聚合的雙鍵和可以縮合的羥甲基兩個活潑基團(tuán)，因此具有交聯(lián)劑單體的特征。最早的合成方法是使丙烯酰胺和甲醛反應(yīng)而得到結(jié)晶狀的N-羥甲基丙烯酰胺。如國外學(xué)者有采用多聚甲醛和丙烯酰胺晶體，以三氯乙烯為溶劑，以金屬鈉膠體作催化劑生產(chǎn)N-羥甲基丙烯酰胺。反應(yīng)結(jié)束后，體系自然分成兩相，當(dāng)溫度降至室溫時，N-羥甲基丙烯酰胺大量析出，得出N-羥甲基丙烯酰胺產(chǎn)品，但所得產(chǎn)品需用丙酮或乙酸乙酯重結(jié)晶。我國批量生產(chǎn)N-羥甲基丙烯酰胺始于20世紀(jì)80年代中期，生產(chǎn)方法多采用以三氯乙烯等氯代烴為介質(zhì)的溶劑法，能耗大，且造成不同程度的環(huán)境污染，對原料的要求也較高。近年來，隨著人們將N-羥甲基丙烯酰胺更多的應(yīng)用于水性樹脂和水乳液的制備，已經(jīng)開始有人在水性體系中采用工業(yè)原料直接合成N-羥甲基丙烯酰胺水溶液，并且在產(chǎn)品合成中用來代替固體的N-羥甲基丙烯酰胺。

制備^[2]

(1)、將丙烯酰胺加入到裝有溶劑丙酮的反應(yīng)釜中，加入阻聚劑，升溫至42～45℃；

(2)、加入催化劑甲醇鈉，調(diào)節(jié)反應(yīng)液中的pH值至8.88；

(3)、加入甲醛，調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值至8.5，恒溫反應(yīng)1小時；

(4)、加入鄰苯二甲酸，調(diào)其反應(yīng)液pH值至7.2；

(5)、冷卻、結(jié)晶、過濾得成品N-羥甲基丙烯酰胺。

應(yīng)用^[3-4]

N-羥甲基丙烯酰胺由于其分子結(jié)構(gòu)中含有可以聚合的雙鍵和可以縮合的羥甲基兩個活潑基團(tuán)，因此具有交聯(lián)劑單體的特征，廣泛應(yīng)用于纖維改性、樹脂加工、涂料、塑料、粘合劑、油田助劑及土壤改良劑等領(lǐng)域。另外，它還可以在水性體系中與多種單體聚合制成性能優(yōu)良的聚合物，是目前應(yīng)用十分廣泛的精細(xì)化學(xué)品。國外對此研究和應(yīng)用技術(shù)相對較為成熟，國內(nèi)對其應(yīng)用還很有限，不少應(yīng)用領(lǐng)域還有待進(jìn)一步的研究和開發(fā)，也才能發(fā)揮N-羥甲基丙烯酰胺更大的潛力和價值。

應(yīng)用一、CN201410267878.1公開一種pH/還原雙重敏感的親水性共聚物藥物載體及其合成方法和應(yīng)用，以S，S'-雙(α，α'-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯作為鏈轉(zhuǎn)移劑，兩步實施N-叔丁氧羰基丙烯酰肼、N-(3-二甲胺丙基)甲基丙烯酰胺和N-羥甲基丙烯酰胺的RAFT聚合，將N-羥甲基丙烯酰胺上羥基與異氰酸酯化端甲氧基聚乙二醇反應(yīng)，實現(xiàn)經(jīng)二硫鍵連接聚乙二醇，脫除保護(hù)基后得目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的載體能夠同時裝載阿霉素和基因藥物；且親水性聚乙二醇外殼可保護(hù)基因物質(zhì)，實現(xiàn)長循環(huán)，連接聚乙二醇的二硫鍵利于藥物-載體的內(nèi)涵體逃逸，載藥后的共聚物在水中可自組裝成納米膠束，提高藥物生物利用度，降低毒副作用。本發(fā)明的共聚物合成方法可靈活調(diào)節(jié)各段分子量大小和聚乙二醇段數(shù)量，并且反應(yīng)條件溫和。

應(yīng)用二、提供了一種改性β-環(huán)糊精接枝硝化纖維素及其制備方法，首先將β-環(huán)糊精和N-羥甲基丙烯酰胺在酸性溶液中進(jìn)行反應(yīng)，得到β-環(huán)糊精-N-羥甲基丙烯酰胺；將所述β-環(huán)糊精-N-羥甲基丙烯酰胺、硝化纖維素、硝酸鈰銨在硝酸溶液中進(jìn)行接枝反應(yīng)，得到改性β-環(huán)糊精接枝硝化纖維素。本發(fā)明通過使用N-羥甲基丙烯酰胺對β-環(huán)糊精進(jìn)行改性，使改性后的β-環(huán)糊精具備與硝化纖維素接枝的官能團(tuán)，成功的實現(xiàn)了將β-環(huán)糊精接枝到硝化纖維素上，使接枝后的硝化纖維素既保留了原有的特性，還兼具β-環(huán)糊精吸附環(huán)境有害物質(zhì)及除臭的能力，提高了硝化纖維素的環(huán)保性能。

參考文獻(xiàn)

[1] CN200710025590.3水相中N-羥甲基丙烯酰胺溶液的合成方法

[2]CN200910070544.4N-羥甲基丙烯酰胺合成方法

[3]CN201410267878.1一種pH/還原雙重敏感的親水性共聚物藥物載體及其合成方法和應(yīng)用

[4]CN201710569093.3一種改性β-環(huán)糊精接枝硝化纖維素及其制備方法