基本信息
化学名称:N - 环己基吡咯烷酮,英文名称是 N - Cyclohexyl - 2 - pyrrolidone,简称 CHP。
分子式:。
分子量:167.25。
CAS 号:6837-24-7。
物理性质
外观:通常为无色至淡黄色透明液体。这种外观使得它在实际应用中比较容易观察和操作,例如在作为溶剂使用时,可以通过简单的目视检查来初步判断其纯度。
气味:有轻微的特殊气味。
沸点:在标准大气压下约为 286 - 287℃,较高的沸点使其在一些高温反应或者加工过程中有较好的稳定性,不会轻易挥发,有利于保持反应体系或者加工环境的成分稳定。
熔点:-27℃左右,较低的熔点使得它在常温下通常呈液态,方便储存和运输。
密度:约 1.029g/cm³(20℃),这一密度特性对于其在混合溶剂体系中的分层、分离等操作有重要的参考价值。
溶解性:它是一种优良的高沸点溶剂,能与多种有机溶剂如醇类、醚类、酯类等混溶,同时也能溶解许多有机化合物,包括一些高分子材料。例如,它可以溶解聚酰胺、聚酯等聚合物,在高分子材料的加工和研究中发挥重要作用。但它在水中的溶解性相对较差,不过随着温度的升高,其在水中的溶解度会有所增加。
化学性质
稳定性:化学性质比较稳定,在常温常压下不易发生分解等反应。但在高温、强酸、强碱或者强氧化剂等条件下,可能会发生化学反应。例如,在遇到浓硫酸等强酸时,其分子结构中的氮原子可能会发生质子化反应。
反应活性:分子中的羰基()和氮原子是主要的反应活性位点。它可以与一些含有活泼氢的化合物发生缩合反应,例如与胺类化合物反应生成新的含氮杂环化合物。同时,其环己基部分在一定条件下也可以发生取代反应等,如在光照和卤化试剂存在下,环己基上的氢原子可能被卤素原子取代。
合成方法
吡咯烷酮与环己胺反应:一种常见的合成方法是通过吡咯烷酮与环己胺在一定的反应条件下进行反应。通常需要在催化剂的存在下,在合适的温度和压力环境中进行反应。反应过程中,吡咯烷酮分子中的羰基与环己胺的氨基发生亲核加成反应,然后经过脱水等步骤生成 N - 环己基吡咯烷酮。
其他方法:还可以通过一些多步合成路线来制备,例如先对吡咯烷酮进行官能团修饰,再引入环己基结构。这些方法相对复杂,但在特定的情况下,如需要制备具有特殊标记或者纯度要求较高的产品时可能会用到。
应用领域
化工领域:作为溶剂,广泛应用于油漆、涂料、油墨等的生产。它能够溶解各种树脂和颜料,使产品具有良好的流动性和涂布性能。例如,在高档汽车漆的生产中,N - 环己基吡咯烷酮可以帮助溶解特殊的树脂成分,提高车漆的光泽度和耐久性。
电子工业:用于电子元件的清洗和光刻胶的溶解。在清洗电子元件时,它可以有效地去除油污、灰尘等杂质,同时不会对电子元件造成损害。在光刻胶方面,它能够提供合适的溶解性能,确保光刻工艺的顺利进行。
制药行业:作为药物合成中的反应溶剂或者中间体。它可以为药物合成反应提供合适的反应环境,并且由于其相对较低的毒性和良好的溶解性,有利于药物分子的合成和提纯。例如,在某些抗生素或者抗癌药物的合成过程中,N - 环己基吡咯烷酮可以作为溶剂来促进反应的进行。
安全注意事项
毒性:虽然毒性相对较低,但仍然是一种化学物质,长时间接触或者吸入高浓度的 N - 环己基吡咯烷酮可能会对人体造成一定的危害。例如,可能会刺激呼吸道和皮肤,引起咳嗽、皮肤发红等症状。
储存和使用安全:在储存过程中,应避免与强酸、强碱、强氧化剂等物质混合存放,防止发生化学反应。使用时,要确保通风良好,操作人员应佩戴适当的防护装备,如防护手套、防护眼镜和防毒面具等。同时,应避免高温和火源,因为它是可燃液体,其蒸气与空气混合后可能会形成爆炸性混合物。
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陈顺