Мономер

НМП се може рециклирати коришћењем вишестепеног процеса дестилације да би се растварачи одвојили на његове компоненте на температурама нижим од тачке кључања. Отпад се уклања и оставља чисти растварач. Можете очекивати да ћете повратити до 95% коришћеног НМП-а. Произвођач батерије може да користи више од 10,000 до 20,000 НМП месечно, што за годину дана може да преведе на преко 240,000 НМП.
Рециклирање је еколошка и економична алтернатива куповини новог НМП-а и одлагању коришћеног растварача након једне употребе.
Уз рециклажу растварача, отпадни НМП се може повратити и поново употребити, смањујући трошкове куповине и одлагања растварача за једнократну употребу. Рециклабилност НМП-а је огромна предност као растварача јер не представља опасан животни ризик као други растварачи када се користе.

Н-метилпиролидон (НМП) је поларни апротични растварач. Има предности високе тачке кључања, јаког поларитета, ниског вискозитета, јаке растворљивости, некорозије, ниске токсичности, добре хемијске и термичке стабилности, итд. Углавном се користи Користи се у областима ароматичне екстракције, пречишћавања и одвајања ацетилена, олефина и диолефина, полимерних растварача и растварача за полимеризацију. Са брзим развојем домаћег полиамида, полиимида, полифенилен сулфида и других инжењерских пластика високе чврстоће и влакана високе чврстоће, квалитет и потражња за Н-метилпиролидоном су постављени вишим захтевима.

Тренутно постоје три главна процеса индустријске производње за Н-метилпиролидон: а) -бутиролактон (ГБЛ) и монометиламин (ММА) реагују да би се синтетизовао Н-метилпиролидон; б) -бутиролактон и мешани амини Синтеза Н-метилпиролидона реакцијом; ц) 1,4-Дехидрогенација-аминација бутандиола да би се добио Н-метилпиролидон. Производни капацитет страног Н-метилпиролидона углавном је концентрисан у рукама неколико великих компанија. Постоји више од 10 домаћих предузећа која се баве производњом Н-метилпиролидона, али обим опреме је релативно мали, извори сировина су бројни, а стабилност квалитета производа је лоша. Технологију производње треба побољшати. Тренутно, домаћа привидна годишња производња Н-метилпиролидона износи 53 кт/а, и расте по годишњој стопи од 6% до 8%. Изгледи НМП-а су релативно широки.

НМП (Ц5Х9НО, молекулска тежина 99, тачка кључања 203 степена) има пХ=7~9. Слабо је алкалан са благим мирисом амонијака. То је безбојна до светло жута провидна уљаста течност која припада хетероцикличним једињењима азота. Има добру хемијску стабилност. Релативно је стабилан у неутралном окружењу. Због пиролног прстена у својој молекуларној структури, НМП је склон хидролизи у алкалној средини. НМП се може оксидовати хидроксилом у воденој фази да би се добило 66 производа, од којих се 24 могу идентификовати. НМП се подвргава реакцији хидролизе у киселој средини са водом да би се створила 4-метиламинобутирна киселина, која се даље разлаже у семиамид јантарне киселине.

И има високу термичку стабилност. У одсуству воде и ваздуха, температура распадања је око 350 степени. Иако боја НМП постаје жута на 200 степени, то не утиче на његову употребу. Када НМП наиђе на ваздух и воду током употребе, склон је реакцији распадања. У присуству кисеоника и воде у исто време, НМП може да се подвргне реакцијама хидролизе и оксидације на ниској температури од око 120-200 степени.

НМП, такође познат као Н-метил- -пиролидинон; Н-метил- -пиролидон, Н-метил- - бутиролактам, Н-метил-2-пиролидинон, Н-метил-2-пиролидон, н-метилпиролидинон, 1-метил -2-пиролидинон и 1-метил-2-пиролидон, је дериват -бутиролактона. Молекуларна формула: Ц5Х9НО, молекулска тежина: 99,1311. НМП је безбојна и провидна течност са благим мирисом амонијака. То је високополаран, хемијски и термички стабилан растварач високог кључања (тачка кључања: 202 степена). Потпуно се меша са водом, алкохолом, етром, кетоном, етил ацетатом, хлороформом и бензеном. Растворљивост незасићених угљоводоника као што су алкини, олефини и диолефини у НМП је већа од растворљивости засићених угљоводоника. Поред тога, различити полимери се такође могу растворити у НМП.

На основу коришћених сировина, развијено је неколико процеса као што су сукцинонитрилни пут, кондензација -бутиролактона и метиламина, 4-метода оксидованог метил бутирата и 1,4-пут јантарне киселине за производњу НМП. Међутим, једини процес који се тренутно користи у индустрији је кондензација из -бутиролактона и метиламина. Технологије процеса су сличне код свих произвођача НМП-а, али је главна разлика начин производње за -бутиролактон интермедијер. развио процес који је укључивао дехидрогенацију БДО у -бутиролактон и затим кондензовање са метиламином да би се добио НМП. Митсубисхи Цхемицал Цорпоратион из Јапана развила је процес који је укључивао хидрогенацију анхидрида малеинске киселине у -бутиролактон и кондензацију са метиламином да би се добио НМП. Развијена је синтеза НМП кондензацијом -бутиролактона и метиламина у одсуству катализатора. -Бутиролактон и метиламин реагују на температури од 240–285 степени и притиску од 5.0–8,0 МПа током 2–3 х, а добијени НМП се пречишћава фракционом дестилацијом да би се добио производ високе чистоће. Његова једначина реакције је следећа:

Реакција се изводи у два корака. Први корак је реакција -бутиролактона са метиламином да би се формирао Н-метил- -хидроксибутанамид, што је реверзибилна реакција и може се извести на нижим температурама и нижем притиску. Други корак је дехидратација и циклизација Н-метил- -хидроксибутанамида у НМП под вишим температурама и притиском. Реакције у два корака могу се изводити у серијама у аутоклаву или континуирано у цевастом реактору.

Пошто је тачка кључања НМП (204 степена) веома блиска оној сировине -бутиролактона (206 степени), њихово одвајање фракционом дестилацијом је тешко. Због тога се у реакцији примењује велики вишак метиламина (моларни однос метиламина према -бутиролактону од 1,5 до 1,8) за потпуну конверзију -бутиролактона, поједностављујући процес одвајања производа. Анхидровани метиламин се може користити као сировина, али додавање мало воде у реакциони систем може повећати селективност НМП. Реакциони раствор се подвргава фракционој дестилацији у кули за уклањање амина, у којој се неизреаговани метиламин дестилује са врха и рециклира у реактор. Доњи производ торња се уводи у торањ за уклањање лаких фракција, а сва преостала вода се дестилује са врха торња. Лагана фракција се сакупља са бочне линије на горњем делу торња. Доњи производ торња за уклањање лаких фракција се уводи у торањ за уклањање тешких фракција. Тешка фракција се уклања са дна торња, а НМП високе чистоће се добија са врха. Принос НМП је до 99% на бази -бутиролактона.

Н-метил-2-пиролидон се лако апсорбује из људске коже гастроинтестиналног и респираторног тракта. Пропустљивост комерцијалних растварача кроз људску кожу је испитана у студији, а утврђено је да је стопа пропустљивости Н-метил-2-пиролидона виша него код других растварача. Брзо се дистрибуира у већини органа, са релативно високом концентрацијом у полним органима. Поновљено излагање може бити један од разлога за неплодност. Волумен дистрибуције (Вд) Н-метил-2-пиролидона је 0,7 Л/кг, а полуживот непромењеног Н-метил-2-пиролидона у плазми након оралног или дермална примена и излагање инхалацијом су 9-12 х и 4 х, респективно. Н-метил-2-пиролидон је хидроксилиран у 5-хидрокси-Н-метил-2-пиролидон (5-ХНМП) помоћу изоформе 1Е цитохрома П450 (ЦИП1Е) и оксидује у Н -метилсукцинимид (МСИ); МСИ се затим хироксилује у 2-хидрокси-Н-метилсукцинимид (2-ХМСИ). 2-Пиролидон је пријављен као још један метаболит Н-метил-2-пиролидона.
Код пацова се брзо апсорбује након инхалације, оралне и дермалне примене, дистрибуира се по целом организму и елиминише углавном хидроксилацијом до поларних једињења, која се излучују урином. Око 80% примењене дозе се излучује као и његови метаболити у року од 24 сата. Уочена је вероватно доза зависна жута обојеност урина код глодара. Главни метаболит је 5-хидрокси-Н-метил-2-пиролидон.