双丙酮丙烯酰胺的合成

实验一 双丙酮丙烯酰胺的合成

双丙酮丙烯酰胺(Daceton acrylamide, DAAM)，别名：双胺-N-（1,1-二甲基-3-氧代丁基）丙烯酰胺, 分子式C 9H 15NO 2，分子量169.22。DAAM 为白色或淡黄色片状结晶，熔点56.5~57.0℃，沸点120℃，闪点126℃（开放式）；粘度17.9 cp (60℃)，比重0.998（60℃）。

C H 2CH

O

C

N

H C CH 3CH 3

CH 2

C

O CH 3

双丙酮酰胺的结构式

双丙酮丙烯酰胺是一种重要的精细化工产品，除可用作均聚物之外，还可作为聚合物改性用单体进行共聚。可与其共聚的单体主要有，甲基丙烯酸甲脂、苯乙烯、乙酸乙烯脂、氯乙烯、马来酸酐、硬脂酸、N-乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸-2-乙基己脂、丁二烯等。这些均聚物和共聚物用途十分广泛，如用于涂料、胶粘剂、日化、环氧树脂固化剂、感光树脂助剂、纺织助剂、医疗卫生等领域。随着技术进步和发展，双丙酮丙烯酰胺新的应用领域逐渐得到开发，因此双丙酮丙烯酰胺应用领域逐渐得到开发，双丙酮丙烯酰胺应用和发展前景十分广阔。 1.1 实验目的

1．学习回流、蒸馏、搅拌、控温、萃取、重结晶等操作在合成中的综合运用。 2．学习探索有机产品工艺条件的实验方法及数据处理。 1.2

实验原理

1. 二丙酮醇的合成

2. 噁嗪硫酸盐的合成

3

反应历程：

3. 双丙酮丙烯酰胺的合成

O

3

O

N

CH 3

O CH

CH 2H 2SO 4

.CH 3H 3C H 3C HO

NaOH

NHCCH

CH 2

CH 3CCH 2C

1.3 仪器药品

250mL 四口瓶, 100mL 滴液漏斗，250mL 梨形分液漏斗，抽滤装置，100mL 锥形瓶，100mL 烧杯，500mL 烧杯，显微熔点仪。

丙酮，丙烯腈，浓硫酸，甲苯，氢氧化钠，PH 试纸 1.4 实验步骤

1. 噁嗪硫酸盐的合成

四口瓶中安装上机械搅拌、回流冷凝管、滴液漏斗、温度计。取0.5mol 丙酮，按照n

丙酮

：n 丙烯腈：n 浓硫酸 = 2：1.2：2.2的比例称取丙烯腈和浓硫酸（代表摩尔数）。【29g:32.4g:107.8g 】

将浓硫酸加入250 mL 四口烧瓶中。将丙烯腈与丙酮混合，加入滴液漏斗中。将反应瓶放入冰浴中，开动搅拌，将滴液漏斗中液体慢慢滴加到反应瓶中，约1小时左右滴完，滴加过程中保持温度0~5ºC 。然后将温度缓慢升温至40~42ºC ，保持温度反应3小时。降温至15ºC 。

滴液漏斗中加入80 mL 丙酮，搅拌下滴加到反应瓶中，控制滴加速度，使温度不超过20ºC 。加完后搅拌1小时。抽滤，得到白色固体。用10mL 丙酮洗涤2次。所得固体放入干燥器中干燥过夜。称重，计算产率。

2. 双丙酮丙烯酰胺的合成

将所得的噁嗪硫酸盐溶于50 mL水中，加入四口瓶中，并加入80 mL 甲苯，开动搅拌混合均匀。根据噁嗪硫酸盐的重量，称取适量的NaOH配成饱和溶液用于中和噁嗪硫酸盐。将所配溶液加入滴液漏斗中，慢慢滴加到四口瓶中，滴加过程温度不超过20ºC。加完后搅拌0.5小时。将混合物转入分液漏斗中，静止分层。有机层蒸馏出约40 mL甲苯，剩余物转移到烧杯中静止冷却，析出固体。抽滤，干燥，称重，测熔点。

3. 合成工艺条件研究

按照上述步骤，保持其它条件不变，将保温反应时间分别变为2小时，4小时，5小时进行反应，记录产品的产量和熔点。

按照上述步骤，保持其它条件不变，将反应温度分别改为30ºC、50ºC、55ºC进行反应，记录产品的产量和熔点。

1.5数据处理

将每次实验所得产品的产量（g）对反应时间（t）及反应温度（T）作图，找出反应时间和反应温度的最佳条件。

1.6 思考题

1. 反应开始时，为什么要控制温度0~5ºC？

2. 该反应容易发生哪些副反应？

参考文献

1. Organic Syntheses, CV 1, 199

2. 苏碧泉,盛丽,牛克彦. 双丙酮丙烯酰胺的合成[J]. 当代化工, 2003, (04): 12-13

室温自交联丙烯酸酯乳液的制备及性能研究

3.2.1实验试剂

DMMA 自制

丙烯酸丁酯（BA）工业级青州贝特伦化工有限公司

甲基丙烯酸甲酯（MMA）工业级青州贝特伦化工有限公司

焦磷酸钠分析纯天津化学试剂三厂有限公司

十二烷基硫酸钠化学纯天津市大茂化学试剂有限公司过硫酸钾分析纯天津市大茂化学试剂有限公司乳化剂OP-10 化学纯天津市大茂化学试剂有限公司异丙醇分析纯天津市博迪化工有限公司

甲苯分析纯天津市大茂化学试剂有限公司乙醇分析纯天津市大茂化学试剂有限公司3.2.2 实验仪器及设备

250 mL四口烧瓶，滴液管，球型冷凝管，DF-101S恒温加热磁力搅拌器，

量筒，洗瓶，滴管，电子天平，布氏漏斗，沙网，烧杯，玻璃棒。

3.2.3 室温自交联丙烯酸酯乳液聚合实

首先配制A，B，C，D四种组分。A组分为水9.6 g、OP-10 0.25 g、D乳（水、异丙醇和十二烷基硫酸钠按照55: 15: 35重量比配成的溶液）0.34 g、焦磷酸钠（5%溶液）1.41 g；B组分为水2.0 g、K2S2O8（5%溶液）0.064 g；C组分为BA （丙烯酸丁酯）16.2 g、甲基丙烯酸甲酯（MMA）16.2 g、DMMA(1-5%)；D组分为水24 g、OP-10 0.52 g、D乳0.735 g、焦磷酸钠（5%溶液）2.02 g、K2S2O8（5%溶液）0.138 g。

将A组分倒入四口烧瓶，开动搅拌，升温至82 ℃时，一次性加入B组分，并升温至84 ℃，在次温度下缓慢滴加1/4的C组分，约滴加30分钟。滴完后保温回流20分钟，继续同时缓慢滴加3/4的C组分和D组分，约2-2.5小时滴完。降温，用氨水中和后以120目的滤网过滤，即得到DMMA改性的丙烯酸酯乳液。取出一半的乳液，按照与DMMA等摩尔量加入水合肼。

3.2.4 聚合物膜的制备

将上述制备的2种有机硅改性丙烯酸酯聚合物乳液（加入肼和未加入肼）分别取5g倒入处理干净的100ml烧杯中，在60 ℃下烘干4 h。获得膜。

3.2.5 聚合物膜硬度的测试。

用杨氏硬度计测试两种聚合物膜的硬度，比较交联作用对膜硬度的影响。