N-vinilpirolidon (NVP), çeşitli endüstrilerde kullanılan çok yönlü bir kimyasal bileşiktir. Yapışmayı geliştirir, bağlayıcı görevi görür ve farmasötik, kozmetik ve polimer ürünlerinde önemli bir bileşendir.
| IUPAC Adı | 1-etenil-2-pirolidinon |
| Moleküler formül | C6H9NO |
| CAS numarası | 88-12-0 |
| Eş anlamlı | N-VP, N-Vinil-2-pirolidinon, 1-Vinil-2-pirolidinon |
| InChI | InChI=1S/C6H9NO/c1-2-6-4-3-5-7-6/h2H,1.3-5H2 |
N-vinilpirolidon’un özellikleri
Formül N-vinilpirolidon
N-vinilpirolidon’un kimyasal formülü C6H9NO’dur. Altı karbon atomu, dokuz hidrojen atomu, bir nitrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşur. Formül, bileşiğin elementel bileşimini temsil eder.
N-Vinilpirolidon Molar Kütlesi
NVP’nin molar kütlesi mol başına 111,14 gramdır. Bileşikte bulunan tüm atomların atomik kütlelerinin eklenmesiyle hesaplanır. Molar kütle, çeşitli hesaplamalar ve belirli bir numunedeki madde miktarının belirlenmesi için gereklidir.
N-Vinilpirolidon Kaynama noktası
NVP’nin kaynama noktası yaklaşık 202 santigrat derecedir. Bu sıcaklıkta bileşik sıvı fazdan gaz fazına dönüşür. Kaynama noktası moleküller arası kuvvetlerden ve moleküler yapıdan etkilenir.
N-Vinilpirolidon Erime Noktası
NVP’nin erime noktası yaklaşık -20 santigrat derecedir. Bu, bileşiğin katı formunun sıvıya dönüştüğü sıcaklıktır. Erime noktası, madde içindeki moleküller arası kuvvetlerin düzenine ve gücüne bağlıdır.
N-vinilpirolidon Yoğunluk g/mL
NVP’nin yoğunluğu mililitre başına yaklaşık 1,03 gramdır. Yoğunluk, bir maddenin birim hacmi başına kütlenin ölçüsüdür. Bir sıvının yoğunluğu onun kaldırma kuvvetinin ve diğer malzemelerle etkileşiminin belirlenmesine yardımcı olur.
N-Vinilpirolidon Molekül Ağırlığı
NVP’nin moleküler ağırlığı mol başına 111.14 gramdır. Bileşiğin bir molekülünün ortalama kütlesini temsil eder. Molekül ağırlığı, kimyasal reaksiyonlarda, stokiyometride ve belirli bir numunedeki madde miktarının belirlenmesinde önemli bir rol oynar.
N-vinilpirolidon’un yapısı
NVP, nitrojen atomuna bağlı bir vinil grubuna sahip bir pirolidon halkasından oluşan bir yapıya sahiptir. Yapı, benzersiz kimyasal ve fiziksel özelliklerinden sorumludur. Reaktivitesinde ve diğer moleküllerle etkileşiminde çok önemli bir rol oynar.
N-vinilpirolidon çözünürlüğü
NVP, suda ve birçok organik çözücüde oldukça çözünür. Çözünürlük özellikleri onu çeşitli endüstrilerde solvent, reaktif ve katkı maddesi olarak da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalara uygun hale getirir. Çözünürlük bileşiğin polaritesine ve moleküller arası etkileşimlere bağlıdır.
| Dış görünüş | Renksiz ila soluk sarı sıvı |
| Spesifik yer çekimi | 1.03g/ml |
| Renk | Renksizden soluk sarıya |
| Koku | Hafif karakteristik koku |
| Molar kütle | 111,14 gr/mol |
| Yoğunluk | 1,03 g/cm³ |
| Füzyon noktası | -20°C |
| Kaynama noktası | 202°C |
| Flaş noktası | 94°C (kapalı kap) |
| sudaki çözünürlük | karışabilir |
| çözünürlük | Birçok organik çözücüde çözünür |
| Buhar basıncı | 25°C’de 0,3 mmHg |
| Buhar yoğunluğu | 3.8 (havaya karşı) |
| pKa | 7.8 |
| pH | Yaklaşık 6-7 |
N-vinilpirolidon güvenliği ve tehlikeleri
NVP potansiyel tehlikeler nedeniyle dikkatli kullanılmalıdır. Temas halinde ciltte, gözlerde ve solunum sisteminde tahrişe neden olabilir. Uzun süreli veya tekrarlanan maruz kalma dermatite neden olabilir. Bu bileşikle çalışırken eldiven, gözlük ve solunum koruması gibi koruyucu önlemler kullanılmalıdır. Buharların solunmasından kaçınmak ve iyi havalandırma sağlamak önemlidir. NVP yanıcıdır ve havada patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Tutuşturucu kaynaklardan ve uyumsuz maddelerden uzakta saklanmalıdır. Çevrenin kirlenmesini önlemek için uygun imha prosedürleri takip edilmelidir.
| Tehlike sembolleri | Xi (Tahriş edici), F (Yanıcı) |
| Güvenlik Açıklaması | – Göz ve cilt ile temasından kaçının. İyi havalandırılmış alanlarda kullanın. Ateşleme kaynaklarından uzak tutun. |
| BM kimlik numaraları | BM 2810 |
| HS kodu | 2933.29.90 |
| Tehlike sınıfı | 6.1 (Zehirli), 3 (Yanıcı sıvı) |
| Paketleme grubu | III |
| Toksisite | Cilt ve göz tahrişine neden olabilir. Uzun süreli maruz kalma dermatite neden olabilir. Buharların solunmasından kaçınılmalıdır. Havada patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Çevre kirliliğini önlemek için uygun şekilde imha edilmesi gerekir. |
N-vinilpirolidon sentezi için yöntemler
NVP’yi sentezlemek için çeşitli yöntemler vardır.
NVP’yi sentezlemenin yaygın bir yöntemi, 2-pirolidon’un, paladyum veya bakır gibi bir katalizör varlığında asetilen veya asetilen türevleri ile reaksiyona sokulmasını ve bunun sonucunda ana ürün olarak NVP’nin oluşmasını içerir.
Başka bir sentez yöntemi, 2-pirolidon’un, bir bazik katalizör varlığında vinil asetat veya vinil kloroasetat ile reaksiyona sokulmasını içerir ve bu da NVP’nin üretimine yol açar.
Farklı bir yaklaşım, 2-pirolidon’un, bazik bir katalizör varlığında vinil klorür veya viniliden klorür ile reaksiyona sokulması ve sonuçta NVP’nin oluşmasıdır.
Ek olarak NVP, 2-pirolidon’un akrolein veya türevleri ile güçlü bir asit katalizörü varlığında reaksiyona sokulması yoluyla sentezlenebilir ve bu da NVP’nin oluşumuna yol açar.
Daha da önemlisi, NVP sentezi, yüksek verim ve saflık sağlamak için sıcaklık, katalizör konsantrasyonu ve reaksiyon süresi gibi reaksiyon koşullarının dikkatli bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Ayrıca saf NVP elde etmek için damıtma veya yeniden kristalleştirme gibi saflaştırma adımları da kullanılabilir.
N-vinilpirolidon Kullanımları
N-vinilpirolidon (NVP), çok yönlü özelliklerinden dolayı çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. NVP’nin bazı önemli uygulamaları şunlardır:
- NVP’nin mükemmel yapışma özellikleri ve film oluşturma yetenekleri vardır, bu da onu yapıştırıcılar ve kaplamalarda çok önemli bir bileşen haline getirir.
- İlaç endüstrisi, kontrollü salım sistemleri, ilaç dağıtım sistemleri ve az çözünen ilaçlar için çözündürücüler gibi farmasötik ürünlerin formülasyonunda temel bir bileşen olarak NVP’ye güvenmektedir.
- Şekillendirme ürünleri de dahil olmak üzere kozmetik formülasyonlar, yapışmayı, film oluşumunu ve nem tutmayı iyileştirmek için NVP’yi kullanır.
- Tekstil endüstrisi, boya emilimini ve renk haslığını iyileştirmek için kumaş işlemlerinde boya taşıyıcı ve bileşen olarak NVP’yi kullanır.
- NVP, yapıştırıcılar, kaplamalar, farmasötik ürünler ve kişisel bakım ürünlerinde uygulama alanı bulan polivinilpirolidon (PVP) dahil olmak üzere çeşitli polimerlerin sentezinde önemli bir monomerdir.
- Fotoğraf endüstrisi, fotoğraf filmleri ve kağıtlarının üretiminde NVP’yi koruyucu kolloid ve viskozite değiştirici olarak kullanır.
- Su arıtma proseslerinde NVP, mineral tortu oluşumunu engelleyen bir dağıtıcı ve tortu önleyici görevi görür.
- Elektronik endüstrisi, elektronik bileşenlerin ve baskılı devrelerin üretiminde lehime dayanıklı bir malzeme ve yüzey değiştirici olarak NVP’yi kullanır.
- Bitki koruma kimyasalları ve tohum kaplamaları gibi tarım ürünleri NVP bazlı formülasyonlar kullanır.
- Petrol endüstrisinde NVP, sondaj sıvılarında viskozite değiştirici ve bileşen olarak hizmet eder.
Sorular:
S: HEMA ve N-vinilpirolidon kontakt lenslerde ne için kullanılır?
C: Yumuşak kontakt lenslerde ana malzeme olarak HEMA (hidroksietil metakrilat) kullanılırken, NVP, su emilimini ve oksijen geçirgenliğini iyileştirmek için komonomer olarak kullanılır.
S: N-Vinil-2-Pirolidonun kullanım alanları nelerdir?
C: N-Vinil-2-Pirolidon; yapıştırıcılar, kaplamalar, farmasötikler, kozmetikler dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda ve polimer sentezinde öncü olarak kullanılır.
S: N-vinilpirolidon anyonuna duyarlı mıdır?
C: Hayır, NVP doğal olarak anyonlara yanıt vermez, ancak anyonlara duyarlı davranış sergilemek üzere değiştirilebilir veya işlevselleştirilebilir.
S: N-Vinil-2-Pirolidon, 2-Pirolidon ve asetilenden nasıl hazırlanabilir?
A: N-vinil-2-pirolidon, paladyum veya bakır gibi uygun bir katalizör varlığında 2-pirolidon’un asetilen ile reaksiyona sokulması yoluyla sentezlenir.
S: N-vinilpirolidon polimeri nedir?
C: NVP polimeri, genellikle yapıştırıcılar, kaplamalar ve ilaç dağıtım sistemleri gibi uygulamalarda kullanılan, NVP monomerlerinin polimerizasyonuyla oluşturulan bir polimeri ifade eder.
S: Polivinil alkolün N-vinilpirolidon içindeki çözünürlüğü nedir?
C: Polivinil alkol, NVP’de yüksek oranda çözünür ve uyumlu polar yapısı nedeniyle homojen bir çözelti oluşturur.