用途

N-甲基嗎啉氧化物是一種高級(jí)叔胺類氧化物，用作纖維素溶劑，可以與常用的有機(jī)溶劑互溶，用于濕法紡織的再生纖維素纖維，其所具備的“綠色環(huán)保”特性受到人們青睞。   

硬化蛋白的溶解

NMO的另一個(gè)用途是溶解存在于動(dòng)物組織中的硬蛋白。這種溶解發(fā)生在更均勻，其中含有甘氨酸和丙氨酸殘基以及少量其他殘基的晶體區(qū)域。研究NMMO如何溶解這些蛋白質(zhì)的反應(yīng)機(jī)構(gòu)很少。然而，已經(jīng)在類似的酰胺系統(tǒng)（如六肽）中進(jìn)行了其他研究，并且得知酰胺的氫鍵也可以被NMMO破壞。

作為氧化劑

N-甲基嗎啉氧化物是一種氧化胺，可做為一種氧化劑。它通常以化學(xué)計(jì)量的當(dāng)量數(shù)加入以作為輔助氧化劑（共氧化劑），以在初級(jí)（催化）氧化劑被底物還原后再生。

生產(chǎn)工藝

CN1196762A之目的就在于克服這一缺點(diǎn)，提供了一種能夠大量減少補(bǔ)充新的NMMO，甚至完全避免補(bǔ)加NMMO的方法。

這個(gè)目的是通過一種制備N-甲基嗎啉-N-氧化物的水溶液，并將其加到胺氧化物過程中的方法來解決的，這種方法的特征體現(xiàn)在下列工序：

(a)提供一種從胺氧化物過程產(chǎn)生的，含有N-甲基嗎啉的水溶液(A)，然后(b)溶液(A)與另一種含有N-甲基嗎啉的水溶液(B)相混合，從而得到溶液(C)；

(c)溶液(C)用一種氧化劑處理，使N-甲基嗎啉氧化為N-甲基嗎啉-N-氧化物，從而生成N-甲基嗎啉-N-氧化物的水溶液(D)，此溶液用于胺氧化物過程。

已經(jīng)證明，由溶液(B)添加到溶液(A)中的N-甲基嗎啉的量至少應(yīng)與溶液(A)中的相等是適當(dāng)?shù)摹?/p>

最好是用過氧化物作氧化劑。

已知從胺氧化物過程產(chǎn)生的水溶液(A)除N-甲基嗎啉外還含有嗎啉。嗎啉在氧化過程中是有毒的N-亞硝基嗎啉的前身。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果被氧化劑處理的溶液(C)的PH值在6.0～9.0之間，則可遏制N-亞硝基嗎啉的生成。已經(jīng)表明，直接將氧化混合物的PH值調(diào)到到上述范圍即能遏制有毒的N-亞硝基嗎啉的生成，同時(shí)使N-甲基嗎啉氧化到NMMO達(dá)到最大值。這兩種反應(yīng)途徑與PH值的關(guān)系示于附圖，并在申請(qǐng)人的奧地利專利申請(qǐng)A1398/95中有所敘述。

已經(jīng)證明，特別有利的是將被處理的溶液通過能夠吸附嗎啉的陽離子交換樹脂，使水溶劑的PH值調(diào)到所希望的范圍。這種措施對(duì)減少亞硝基胺有雙重的重要作用。通過陽離子交換樹脂選擇性地從溶液中去除嗎啉，從而在實(shí)際上沒有嗎啉可用來重新生成亞硝基胺；通過去除所有組份中堿性最高的嗎啉，又可使溶液的PH值正好降到NMMO產(chǎn)率高的范圍，這又使亞硝基胺的生成再受遏制。

去除嗎啉的陽離子交換樹脂最好帶有羧基或磺酸基團(tuán)。

雖然PH值調(diào)到上述范圍，仍能生成的少量N-亞硝基嗎啉，但通過用主要波長為254nm的紫外光，在過氧化物氧化劑處理中或在其處理后照射該溶液(C)，就能進(jìn)一步破壞N-亞硝基嗎啉。過氧化物氧化劑的存在不影響N-亞硝基嗎啉的破壞。N-亞硝基嗎啉用紫外光破壞在奧地利專利A1401/95中有所敘述。

已知亞硝基胺的定量分析方法，它應(yīng)用UV照射，然后測(cè)定產(chǎn)生的亞硝酸鹽(D.E.G.Shuker，S.R.Tannenbaum，Anal.Chem.，1983，55，2152-2155；M.Rhighezza，M.H.Murello，A.M.Siouffi，J.Chromat.，1987，410，145-155；J.J.conboy，J.H.Hotchkiss，Analyst，1989，114，155-159；B.Buechele，L.Hoffmann，J.Lang，F(xiàn)resen.J.Anal.Chem.，1990，336，328-333)。但是，這種分析方法并未涉及N-亞硝基嗎啉的破壞。

根據(jù)本發(fā)明之方法，優(yōu)先選擇H2O2作氧化劑。優(yōu)選的H2O2為20～50％(重量)的水溶液。H2O2的添加量最好為0.8～2mol/mol N-甲基嗎啉。

照射水溶液的紫外光最好來自低壓汞燈，這種低壓燈的最大強(qiáng)度位于254nm附近。

根據(jù)本發(fā)明，用于照射的低壓燈可掛在盛放被處理的工藝溶液的容器中。燈也可以另外的方式放置。此外，例如將欲被照射的溶液在薄膜UV反應(yīng)器中連續(xù)循環(huán)亦可進(jìn)行照射。

取決于燈的結(jié)構(gòu)，工藝條件，特別是溫度，照射功率可達(dá)200～500mJ/cm2。根據(jù)本發(fā)明之方法的實(shí)施方案，完全不需要附加的化學(xué)試劑。

為了去除溶液(D)中所含未被轉(zhuǎn)化的N-甲基嗎啉，將溶液送去蒸餾被證明是合適的。蒸餾產(chǎn)生的蒸氣在冷凝后生成溶液(E)，其至少一部分可作溶液(B)使用。

參考文獻(xiàn)

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