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N-异丙基丙烯酰胺合成的改进
吴恒1,杨慧2,李毅3,丁洪4,任科5
(四川大学华西药学院,成都,610041)
摘要: 合成热敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAM)的重要
单体---N-
异丙基丙烯酰胺(NIPAAM),并测定其物理性质,%
关键词:N-异丙基丙烯酰胺合成改进
ABSTRACT: This paper describes the synthesis of N
-isopropylacrylamide (NIPAAm), which is an important monomer of the thermosensitive hydrogel
---poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPAAm). The
important monomer was identified by its physic
property. And a % yield of NIPAAm(from
isopropylacryl acid) was obtained.
KEY WORD: N–isopropylacrylamide, synthesis,improvement
1 前言
作为单体, N取代丙烯酰胺在高分子聚合与其他化工行业中发挥着重要的作用,特别是近年来发现N异丙基丙烯酰胺的聚合物所表现出的 1
温度敏感性,即LCST(lower critical solution temperature) 现象[1] ,更是引人注目。对于线性聚异丙基丙烯酰胺,其临界温度为32 ℃,当温度低于该
值时,聚合物溶于水呈透明态,而温度升高到该值时,聚合物发生迅速相变,溶液呈浑浊状。同样,对于凝胶型该聚合物,也存在一转变温度,当温度低于该值时凝胶在水中呈溶胀态,而温度到达其临界温度时凝胶迅速收缩。这种LCST 现象在其他聚合物中也有发生[2] ,但最经典的仍是异丙基丙烯酰胺的聚合物体系,与此有关的研究非常丰富
[3] 。另一方面,温度敏感型聚合物因其独特的行为,被认为在许多领域有很好的应用前景,如利用其凝胶的低温溶胀与收缩的可逆行为,可分离与浓缩生物活性物质(蛋白质等) [4],利用其临界温度的透明与浑浊可逆行为来制造温敏薄膜、玻璃或显示器件[5]等。另外在生物、医药、环保等领域都有广泛的应用前景[6]。故而寻求
合适的方法来合成该聚合物的单体是一项同样重要的工作。近几年来关于NIPAAm的均(共)聚物和水凝胶的研究越来越多,对这种热敏性的应用也越来越广,可用于制作温度敏感性能的功能膜、温度控制凝胶的渗透色谱、液相色谱的填料、合成模拟生物活性的纤维蛋白胶原、易用冷水除去的皮肤粘附带、细胞培养支持材料、伤口贴、温度敏感的增稠剂、防染剂、电阻墨水、电泳母体、化妆品、用作涂层、包装和生物医用材料等。
正是由于这些广泛的用途,降低合成NIPAAm的成本的意义就尤为重要了。据文献报道,常用于合成N取代丙烯酰胺的方法大体有以下4 种: (1) 不饱和酸与胺反应或不饱和酰氯与胺反应[7]; ( 2 ) Beckmann 2
重排或Schmidt 重排[8]; (3) 不饱和酰胺N 上烷基化[9](4) 烯腈或烯胺烷基化再部分