三塔精馏从废溶剂中回收高纯度N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的模拟分析

以树脂生产过程中回收的废有机溶剂为原料,采用三塔真空精馏法回收其中的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),废溶剂原料依次通过粗脱水、精脱水和成品精制等过程,分离其中的水和树脂等杂质后,得到高纯度NMP产品。利用流程模拟软件AspenPlus分析各过程中精馏塔的塔板层数、进料层数、回流比等因素对原料脱水率及产品纯度的影响。结果表明:通过流程模拟与工艺优化,原料经脱水与精制后可获得NMP质量分数>99.90%、含水质量分数<0.01%的电子级产品,产品回收率为97.6%,三塔精馏系统回收高纯度NMP产品的能耗为2.75MJ/kg。该优化结果可为从废有机溶剂中提纯NMP产品提供参考。

N-甲基吡咯烷酮法丁二烯抽提装置技术探讨

结合N-甲基吡咯烷酮(NMP)法丁二烯抽提装置的生产工艺特点,对装置的综合能耗、控制理念、设备布置以及环保指标等进行研究。试验结果表明,采用三级能量回收技术方案及抽余C_(4)产品规格的调整方案,可有效降低NMP法丁二烯抽提装置的综合能耗;以气相稀释剂与液相稀释剂相结合的方式稀释高含量C_(4)炔烃,可控制C_(4)炔烃含量小于40%(w);以顺-2-丁烯作为中间塔的关键组分,可控制粗1,3-丁二烯的产品质量;在高含量气相1,3-丁二烯换热器中采用倾斜3%角度布置及纵向立式布置两种方式,可降低1,3-丁二烯聚合物堵塞换热器的风险;废气、废水的排放量较少,处理效果整体满足国内相关标准要求;在装置内设置的烃类密闭排放系统及NMP溶剂储罐废气水洗系统等环保措施可有效提高装置的安全性。

前置丙炔塔N-甲基吡咯烷酮法1,3-丁二烯抽提装置的优势探讨

在1,3-丁二烯的生产过程中,存在高浓度1,3-丁二烯聚合导致装置停工的问题,还有高浓度的丙炔、丙二烯、1-丁炔及乙烯基乙炔等不饱和烃类物料采出,这些高度不饱和烃类存在爆炸风险。从丙炔和碳四炔烃的排放安全性及1,3-丁二烯产品竞争力方面,对前置丙炔塔N-甲基吡咯烷酮(NMP)法1,3-丁二烯抽提装置和传统NMP法1,3-丁二烯抽提装置进行了对比。结果表明,与传统NMP法1,3-丁二烯抽提装置相比,前置丙炔塔NMP法1,3-丁二烯抽提装置排放的丙炔物料中丙炔浓度更低,安全性更高;碳四炔烃的排放是气相稀释和液相稀释结合的方式,工艺设计更合理、安全性更高;由于丙炔塔前置的特点,在装置中未加入对叔丁基邻苯二酚/甲苯阻聚剂,使1,3-丁二烯产品中没有甲苯杂质,对下游装置更友好,提高了1,3-丁二烯产品的竞争力。

miR-214-5p通过DNMT1介导的AXIN2基因DNA甲基化修饰在皮肤基底细胞癌中的作用机制

目的探讨皮肤基底细胞癌中轴抑制蛋白2(Axis inhibition protein 2,AXIN2)基因启动子甲基化对基因转录的影响及miR-214-5p通过靶向DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase1,DNMT1)对AXIN2甲基化率的调控机制。方法收集2022年1月-2023年6月在广州市皮肤病防治所就诊治疗的102例皮肤基底细胞癌(Cutaneous basal cell carcinoma,BCC)患者作为研究对象,提取癌组织和癌旁正常组织标本及基线资料。焦磷酸测序法检测AXIN2基因启动子区甲基化率。实时荧光定量PCR检测AXIN2、DNMT1基因mRNA和miR-214-5p的表达水平。将miR-214-5p模拟物(mimic)、抑制物(inhibitor)及其阴性对照(mimic NC和inhibitor NC)分别对基底细胞癌A431细胞进行转染,48 h后检测DNMT1基因mRNA表达水平和AXIN2基因甲基化率。结果BCC癌组织的AXIN2基因甲基化率显著高于癌旁正常组织(t=5.128,P<0.001),AXIN2基因mRNA相对表达水平显著低于癌旁正常组织(t=7.826,P<0.001),DNMT1基因mRNA表达水平显著高于癌旁正常组织(t=4.838,P<0.001),miR-214-5p表达水平显著低于癌旁正常组织(t=5.426,P<0.001)。BCC癌组织的AXIN2基因甲基化率与其mRNA表达水平呈负相关(r=-0.793,P<0.001),DNMT1基因mRNA水平与AXIN2基因甲基化率呈正相关(r=0.814,P<0.001),miR-214-5p表达水平与DNMT1基因mRNA水平呈负相关(r=-0.747,P<0.001)。双荧光素酶报告基因实验结果证实,DNMT1是miR-214-5p的靶基因。细胞转染后,与mimic NC、inhibitor和inhibitor NC比较,mimic的DNMT1基因mRNA水平、AXIN2基因甲基化率显著降低(P<0.001);而inhibitor的DNMT1基因mRNA水平和AXIN2基因甲基化率相较于其他三组明显上升(P<0.001)。结论miR-214-5p可通过调控下游靶蛋白DNMT1表达,影响AXIN2基因的DNA甲基化率,调控AXIN2基因的表达水平,参与皮肤基底细胞癌的发生机制。

高效液相色谱-串连四极杆质谱联用测定水样和气样中的1-甲基-2-吡咯烷酮

建立了水和气样中1-甲基-2-吡咯烷酮的高效液相色谱-串连四极杆质谱测定方法。水样经0.45μm滤膜可直接进样,气样中的1-甲基-2-吡咯烷酮经活性炭吸附后,经30%乙腈水溶液洗脱后进样,最低检出质量达0.012ng;线性范围在0.001-2mg/L;方法灵敏度高,干扰小,定性能力强,快速简单,回收率良好。

高效液相色谱法测定纺织品中的N,N-二甲基乙酰胺以及1-甲基-2-吡咯烷酮

建立了纺织品中N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮的高效液相色谱测定方法。纺织品中的N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮经高纯水在超声波辅助条件下提取后,在反相C18柱上用乙腈和磷酸二氢钾洗脱,用二极管阵列检测器检测,检测N,N-二甲基乙酰胺的定量波长为210 nm,检测1-甲基-2-吡咯烷酮的定量波长为200 nm。N,N-二甲基乙酰胺的定量限为0.25 mg/kg,1-甲基-2-吡咯烷酮的定量限为0.50 mg/kg。回收率N,N-二甲基乙酰胺为90.3%~98.1%,1-甲基-2-吡咯烷酮为93.2%~99.8%。N,N-二甲基乙酰胺的相对标准偏差(RSD)为3.18%~8.43%,1-甲基-2-吡咯烷酮的相对标准偏差(RSD)为2.78%~6.56%,符合残留物分析的技术指标要求。

聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)包覆明胶纳米颗粒的制备及其抗生物淤积性能研究

通过两步脱溶剂法制备得到了具有均匀尺寸分布的明胶纳米颗粒(GNPs)。以GNPs为模板利用原位自由基聚合方法在其表面包覆聚(1-乙烯基-2-吡咯烷酮)(PVP)的交联聚合物外壳,得到了具有明确核-壳结构的复合纳米颗粒GNPs@PVP。通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等对该体系的尺寸分布、表面电荷、微观形貌和结构等进行了表征,并通过小鼠血清蛋白吸附实验评价了体系的抗生物淤积效果。结果表明,相比于包覆前的明胶纳米颗粒,GNPs@PVP的粒径有了明显增加,而表面电荷则由负电性转变为趋近于电中性。在m(GNPs)∶m(NVP)=1∶10的条件下,纳米微粒成膜后的非特异性蛋白质吸附率从21.1%±1.7%降低至1.2%±0.2%,表现出了良好的抗生物淤积效果。

高效液相色谱–串联质谱法测定塑料中的1-甲基-2-吡咯烷酮

建立了测定塑料中1-甲基-2-吡咯烷酮含量的高效液相色谱–串联质谱法。以丙酮为提取剂,于室温下用超声波提取样品中的1-甲基-2-吡咯烷酮,提取液于35℃旋蒸至干,经甲醇溶解后,过0.22μm有机系滤膜。采用Innovation^(TM) C_(18)色谱柱(15 cm×2.1 mm,3.0μm)进行分离,用电喷雾电离(ESI)源、正离子模式进行扫描,以多反应监测模式检测。在优化的实验条件下,1-甲基-2-吡咯烷酮的质量浓度在1～50 ng/mL范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,线性相关系数为0.999 8,方法检出限为0.18μg/kg,样品加标回收率为75.0%～93.7%,测定结果的相对标准偏差为1.2%～2.8%(n=6)。该方法样品处理简单、快速,适用于塑料中1-甲基-2-吡咯烷酮的日常检测。

N,N-二(N-亚甲基-2-吡咯烷酮)丙氨酸(C_(13)H_(21)N_3O_4)的结构和配位性能

The structure and coordination properties of N,N bis(N methylene 2 pyrrolidinyl)alanine have been studied. The results show that the title compound is stable, the geometry calculated by AM1 is in good agreement with experimental results. The atoms of O(1),O(15), O(19),O(20) in the molecule bond easily with metallic atoms. So the title compound can form stable complex with rare earth metal ions.

1,1’-磺酰基双(2-甲基-1H-咪唑)对宽带隙钙钛矿太阳电池性能的影响

对倒置结构,带隙为1.68 eV的钙钛矿太阳电池光吸收层掺杂1,1’-磺酰基双(2-甲基-1H-咪唑),以改善钙钛矿薄膜质量,提高太阳电池性能。空间电荷限制电流(SCLC)测试结果表明,掺杂后的钙钛矿薄膜的缺陷密度明显降低;稳态光致发光光谱(PL)结果表明,掺杂后的钙钛矿薄膜的非辐射复合被显著抑制;最终太阳电池的开路电压达到1.17 V,光电转换效率达到21.42%,在氮气环境下储存1000 h后,未封装的太阳电池仍能保持初始效率的96%,稳定性显著提高。

1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐与环氧树脂E-51的固化工艺

通过咪唑环上的季铵化反应,制备一种适用于环氧树脂的双氨基咪唑类离子液体固化剂1,3-二(2′-氨基亚乙基)-2-甲基咪唑溴盐(DAIL)。以环氧树脂E-51作为基体树脂,深入研究DAIL作为固化剂的固化工艺条件和固化物的性能。结果表明,DAIL可作为环氧树脂E-51的中温固化剂使用,二者的最佳质量比为DAIL∶E-51=20∶100,最佳固化温度范围为74~105℃,后固化温度为162℃,固化后的浇注体样条抗拉强度为159 MPa,弹性模量为2281 MPa,断裂伸长率为12.8%,热分解温度为424.4℃。DMA分析表明DAIL/E-51浇注体最大损耗因子tanδ为0.56,玻璃转化温度θg为83℃,对应的贮存模量E为290 MPa,交联密度为30149 mol·m^(-3)。该结果为高力学性能中温环氧树脂固化剂的使用提供了重要实验依据。

Ru基负载型催化剂对2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮加氢效果的影响

以γ-Al_(2)O_(3)为载体、贵金属Ru为活性组分,制备了Ru基单金属催化剂Ru/Al_(2)O_(3),并以2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二酮(TMCB)为原料,在高压反应釜加氢反应评价装置上进行催化加氢合成2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)的工艺研究,并考察了相关工艺条件对加氢反应TMCB转化率和CBDO选择性的影响。实验结果表明,适宜反应条件为反应温度120℃、反应时间2 h、H_(2)压力4 MPa,在此条件下,TMCB的转化率为100%,CBDO的选择性为70.4%,顺反异构比为1.03。

5-溴-1-丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚对甲苯磺酸盐的合成

本文探究合成5-溴-1-丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚对甲苯磺酸盐。重点考察了反应物料比、溶剂量、反应温度和反应时间对实验结果的影响。实验结果表明:n(5-溴-2,3,3-三甲基-3H-吲哚)∶n(1-丙基对甲苯磺酸酯)=1∶15,邻二氯苯溶剂量=2V(5-溴-2,3,3-三甲基-3H-吲哚),110℃下保温反应4h,5-溴-1-丙基-2,3,3-三甲基-3H-吲哚对甲苯磺酸盐收率可达86%。

SnO_(2)/聚乙烯吡咯烷酮防腐薄膜的制备及其在柔性铝-空气电池中的应用

为减缓柔性铝-空气电池阳极析氢腐蚀,将纳米二氧化锡(SnO_(2))和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)均匀分散在无水乙醇中作为前驱体溶液,通过静电纺丝技术制备成SnO_(2)/PVP薄膜,将附着薄膜的铝箔处理后用作柔性铝-空气电池的阳极。对SnO_(2)/PVP薄膜进行表征和测试,并探究SnO_(2)在薄膜中的含量变化对腐蚀抑制率和电池性能的影响。结果表明:SnO_(2)/PVP薄膜能有效抑制铝-空气电池阳极析氢腐蚀,腐蚀抑制率随SnO_(2)含量的增加而提高;相比于不添加防腐蚀薄膜的电池,SnO_(2)质量分数为50%时电池腐蚀抑制率可达62.1%,放电时间延长2.4倍左右,阳极比容量可提高1.5倍以上。

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的微通道合成技术

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、熔点等表征了其结构。结果表明,采用微通道反应技术,基于2,4-MDNI硝化工艺的最优条件为:2,4-MDNI和发烟硝酸摩尔比为2∶3、发烟硝酸和20%发烟硫酸体积比为1∶2、在微通道反应器中停留时间为12min、反应器中反应液温度为75℃,得率和纯度分别为78.1%和99.2%。基于2,4,5-TNIK甲基化工艺的最优条件为:2,4,5-TNIK、DMS和K2CO3摩尔比为1∶2∶2、在微通道反应器中停留时间为20min、反应温度为70℃,得率和纯度分别为71.3%和99.4%。由此可得,微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量少、反应温度略有降低、得率略有提高的优点。

溴芬酸钠滴眼液中2-吡咯烷酮的定性定量方法研究

目的:建立溴芬酸钠滴眼液中2-吡咯烷酮的HPLC含量测定方法和LC-MS/MS定性方法。方法:采用色谱柱Waters XTERRAC_(18)(4.6 mm×250 mm,5μm),柱温30℃,流动相A 0.05 mol·L^(-1)磷酸氢二钾溶液(pH 6.0)-乙腈(95∶5),流动相B 0.05 mol·L^(-1)磷酸氢二钾溶液(pH 6.0)-乙腈(30∶70)梯度洗脱,流速1.0 mL·min^(-1),检测波长205 nm。LC-MS/MS方法采用梯度洗脱,全扫描和选择离子监测,正离子模式,对2-吡咯烷酮进行定性分析。结果:2-吡咯烷酮在1.08~216.0μg·mL^(-1)(r=0.9994)范围内线性关系良好,平均加样回收率(n=9)为102.7%,RSD为2.3%。LC-MS/MS法可以对2-吡咯烷酮进行快速定性鉴别。结论:建立的定性与定量方法准确、简便、快速,可用于溴芬酸钠滴眼液中2-吡咯烷酮的含量测定和定性鉴别。

Ca-Al-LDHs固体碱催化羟甲基化反应制备2-硝基-2-甲基-1-丙醇的研究

采用共沉淀法制备了一系列Ca-Al-LDHs固体碱催化剂用于非均相催化合成2-硝基-2-甲基-1-丙醇。利用XRD、SEM、XPS、CO_(2)-TPD、FT-IR、BET等分析手段对Ca-Al-LDHs的结构特性、金属价态、碱性强度与催化性能构效关系进行表征,通过2-硝基丙烷与甲醛羟甲基化反应评价了Ca-Al-LDHs固体碱催化剂的催化性能,并对2-硝基-2-甲基-1-丙醇的制备工艺进行了优化。结果表明,所制备的固体碱催化剂表面存在大量强碱性活性位点,并且存在一种新的晶格结构(Ca12Al14O33),该结构的存在提高了该催化剂对羟甲基化反应的催化性能;在温度为70℃、反应时间为2 h、n(甲醛)∶n(2-硝基丙烷)=2∶1、m(催化剂)∶m(甲醛)=3∶10的反应条件下,2-硝基丙烷的转化率为96.2%,2-硝基-2-甲基-1-丙醇选择性为99%。催化剂重复使用20次后,产品收率仍能达到60%以上。

1-苯基-2-吡咯烷酮的合成

以磷酸作催化剂,γ 丁内酯与苯胺反应合成了1 苯基 2 吡咯烷酮,确定了反应的最佳工艺条件:n(γ 丁内酯)∶n(苯胺)∶n(磷酸)=1 0∶1 5∶0 1,反应时间2h,反应温度为180～210℃;产物经减压蒸馏、重结晶分离提纯,过量苯胺经蒸馏、分水后回收,蒸馏后的残余物作催化剂循环使用,1 苯基 2 吡咯烷酮收率为96 2%,质量分数99 5%;产品用元素分析、红外、核磁进行了确证。

N-甲基吡咯烷酮法萃取精馏分离C_4馏分中1,3-丁二烯的模拟

采用NRTL方程和UNIFAC模型计算N-甲基吡咯烷酮(NMP)-C4物系的汽液平衡数据,由实验数据回归得到NRTL方程的二元交互作用参数。采用AspenPlus流程模拟软件对NMP法萃取精馏分离C4馏分中1,3-丁二烯的萃取精馏塔进行模拟,模拟结果与实验结果的相对误差小于10%,表明萃取精馏塔的数学模型可靠。考察了回流比、溶剂比(溶剂NMP与进料C4的质量比)、理论板数等因素对分离1,3-丁二烯的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔的最佳工艺条件为:理论板数70～80块,原料进料位置为第48～52块理论板,溶剂比12,回流比0.5～1.0,溶剂进料温度40～50℃,塔顶采出量0.150～0.155kg/h。

固体超强酸催化合成N-丁基-2-吡咯烷酮的研究

采用固定床技术,以Al_(2)O_(3)@SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-NiO固体超强酸为催化剂,通过1,4-丁内酯(GBL)和正丁胺(BA)的缩合反应合成N-丁基-2-吡咯烷酮(NBP),考察了固定床工艺参数对NBP得率的影响。结果表明,合成NBP的最佳实验方案为:原料正丁胺与1,4-丁内酯摩尔配比为1.2∶1,反应温度300℃,反应物进料速度为0.5 mL/min,此时NBP的得率可达97.3%。