过2酸钾_DMAEMA引发的丙烯酰胺反

二价铁过氧化钙聚丙烯酰胺
二价铁指的是Fe2+，过氧化钙是Ca(O2)2，聚丙烯酰胺是一种
高分子化合物。

这三者之间的关系并不直接明显，但可以从不同角
度来解释它们之间的可能关联。

首先，二价铁是一种常见的金属离子，它在生物体内起着重要
作用，特别是在血红蛋白中。

过氧化钙是一种过氧化物，它在化学
反应中可以起到氧化剂的作用，同时也可以用作食品添加剂。

而聚
丙烯酰胺是一种高分子化合物，常用于水处理、纺织品加工等领域。

从化学角度来看，二价铁和过氧化钙在一些化学反应中可能发
生氧化还原反应，而聚丙烯酰胺可能作为催化剂或者载体参与其中。

另外，过氧化钙也可以用作聚丙烯酰胺的引发剂，促使其聚合反应
发生。

从应用角度来看，这三者可能在环境领域有一定关联，比如在
水处理过程中，可以利用过氧化钙来氧化去除水中的有机物，而聚
丙烯酰胺可以作为絮凝剂帮助去除悬浮物和浑浊物质，而二价铁则
可以作为催化剂促进一些水处理反应的进行。

总的来说，二价铁、过氧化钙和聚丙烯酰胺之间可能存在着多种化学和应用上的关联，可以从不同角度来思考它们之间的可能联系。

Abstract本发明涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法，包括以下步骤：(1)配制一定浓度的丙烯酰胺水溶液；(2)加入预先配制好的NaHSO3溶液和MRn溶液，在混合溶液中，丙烯酰胺浓度为8-16%，NaHSO3浓度为0.010-0.075%，MRn浓度为1.0×10-4-1.5×10-3mol/L，其中M为Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Ni2+或Co2+，R为SO4 2-、Cl-或CH3COO-，n为1或2；(3)在20℃-50℃温度下，于空气氛中静置反应至少2小时；(4)用无水乙醇或丙酮沉淀产物。

该方法克服了传统氧化还原引发体系的弊端，简化了聚丙烯酰胺的制备方法。

CN1176125CChinaDownload PDF Find Prior Art SimilarOther languagesEnglishInventor胡星琪李富生Current AssigneeSouthwest Petroleum UniversityPriority to CNB021137676A2003-02-19Publication of CN1397571A2004-11-17Application granted2004-11-17Publication of CN1176125C2022-05-21Anticipated expirationStatusExpired - Fee RelatedInfoCited by (2)Legal eventsSimilar documentsPriority and Related ApplicationsExternal linksEspacenetGlobal DossierDiscussDescription用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法技术领域本发明涉及一种新的丙烯酰胺的聚合方法，特别是涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法。

丙烯酰胺上了世卫致癌清单！油炸、烘焙食品里最多〔湖南省肿瘤医院院长助理肺胃肠肿瘤内科主任杨农〕世界卫生组织国际癌症研究机构防癌清单中有一个2A类致癌物丙烯酰胺，2A类致癌物就是指对人体致癌的可能性较高的物质或混合物，在动物实验中发现充分的致癌性证据。

对人体虽有理论上的致癌性，而实验性的证据有限。

如丙烯酰胺、无机铅化合物、氯霉素等。

其实丙烯酰胺不止在咖啡中含有，其他很多食物中都有。

美国癌症协会(ACS)指出，只要一个食物里含淀粉和氨基酸，经过了120℃以上的高温烹饪，就会产生微量的丙烯酰胺。

它在油炸和烘焙食品里尤其容易产生，广泛存在于薯条、薯片、饼干、面包，甚至烧炒的菜等常见食物中。

那么如何才能远离这种物质呢?
首先，控制烹饪方式少油炸，多蒸煮。

富含氨基酸类的食物在120℃以上高温烹调时容易产生丙烯酰胺。

其次，烹饪时多放水：高温脱水的情况下容易产生丙烯酰胺。

最后，油不要重复使用，重复使用的油中更易残留丙烯酰胺。

Na_2S_2O_8-Na_2SO_3体系引发的AMPS的反相乳液聚
合
叶文玉;刘治国;张普玉;张举贤
【期刊名称】《河南大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1997(27)1
【摘要】用ＳＰＡＮ－ＯＰ为复合乳化剂，过硫酸钠—亚硫酸钠氧化还原体系为引发剂，水为溶剂，正庚烷为分散相，以油包水型反相乳液体系进行了２－丙烯酰胺基－２－甲基丙磺酸（ＡＭＰＳ）的聚合反应．在单体（Ｍ）浓度为３．０１～９．１４ｍｏｌ／Ｌ，引发剂（Ｉ）总浓度为２．１６×１０－４～７．１５×１０－４ｍｏｌ／Ｌ，乳化剂（Ｅ）总浓度为１０％～１５％（ＷＥ），聚合反应温度为（３０８±１～３２８±１）Ｋ的条件下，测得聚合动力学方程近似为：Ｒｐ∝［Ｍ］１．０５［Ｉ］０．５１［Ｅ］０．
【总页数】5页(P29-33)
【关键词】反相乳液聚合;引发剂;过硫酸钠;亚硫酸钠;AMPS
【作者】叶文玉;刘治国;张普玉;张举贤
【作者单位】河南大学化学系
【正文语种】中文
【中图分类】O632.63
【相关文献】
1.丙烯酰胺/氧化-还原引发体系的反相乳液聚合 [J], 刘莲英;孟晶;杨万泰
2.氧化还原引发AA/AM/AMPS超浓反相乳液聚合及乳液稳定性的研究 [J], 张慧婷;马立彬;喻发全
3.AM/AMPS/SSS三元反相乳液聚合体系稳定性研究 [J], 潘岳;于小荣;王海林
4.丙烯酰胺氧化-还原引发体系反相乳液聚合 [J], 周诗彪;罗鸿;张维庆;郑庆云;肖安国;姚强
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食品酸化过程中有害物质的生成与控制食品的酸化过程是指食品在一定条件下，其酸度逐渐增加，pH值降低的一种化学反应。

在食品酸化过程中，有时会生成一些有害物质，对人体健康造成潜在的威胁。

因此，了解酸化过程中有害物质的生成机理以及控制方法，对于食品安全至关重要。

一、酸化过程中有害物质的生成机理在食品酸化过程中，可能会生成多种有害物质，如亚硝酸盐、丙烯酰胺、丙二醛等。

这些有害物质的生成机理主要包括以下几个方面。

1. 氧化反应：一些有机物质在酸性条件下易发生氧化反应，产生亚硝酸盐。

比如，含有亚硝酰胺前体物质的肉类制品，在酸性条件下容易生成亚硝酸盐。

而亚硝酸盐由于容易与氨基化合物反应，形成有致癌风险的亚硝基化合物。

2. Maillard反应：酸化过程中的高温加热条件下，含有氨基酸和还原糖的食物容易进行Maillard反应，产生丙烯酰胺。

丙烯酰胺是一种潜在的致癌物质，其摄入量过多可能对人体健康产生不良影响。

3. 加热反应：在酸化过程中，一些植物性食品中的多糖、脂肪等成分容易受到高温加热的影响，发生糖酵解、脂肪氧化等反应。

这些化学反应会生成一些有害物质，如丙二醛，丙二醛是一种致癌物质，过量摄入可能导致健康问题。

二、酸化过程中有害物质的控制方法为了控制酸化过程中有害物质的生成，保障食品的安全性，可以采取以下措施。

1. 选择合适的酸度：不同食品对酸度的要求不同，选用适宜的酸度可以减少有害物质的生成。

比如，含有亚硝酸盐前体物质的肉制品，在制作过程中可以调整pH值，避免亚硝酸盐的生成。

2. 控制加热温度和时间：酸化过程中的加热条件对有害物质的生成有很大影响。

适当降低加热温度和时间，可以减少酸化过程中的有害物质生成，保留更多的食品营养成分。

3. 添加抗氧化剂：一些食品中天然存在的抗氧化剂可以阻止食品在酸化过程中发生氧化反应，减少有害物质的生成。

如维生素C、维生素E等。

4. 加工工艺控制：合理使用食品加工技术，如真空包装、低温处理等，可以减缓食品酸化的速度，减少有害物质的生成。

简述丙烯酰胺形成过程
丙烯酰胺是一种重要的有机化合物，在现代学术和社会应用中都具有重要意义。

它可以用于制造涂料、染料、医药、农药和各种纤维素等。

丙烯酰胺可以通过多种方法制备，其中最常用的是由丙烯醛水解产物的氨基酸脱水缩合反应形成的。

丙烯酰胺的形成过程，首先要将丙烯醛和氨基酸混合溶解在一起，在室温下加入苯甲酸酐催化剂，催化剂可以促进氨基酸氨基脱水缩合反应，形成丙烯酰胺。

反应遵循如下反应式：
丙烯醛+2-氨基酸→丙烯酰胺+水
在反应过程中，丙烯醛中的羰基对氨基酸中的氨基进行活化，两个氨基结合产生脱水反应，最终形成丙烯酰胺。

为了促进反应，可以增加温度，增加苯甲酸酐的量。

苯甲酸酐的催化作用可以加速反应，减少反应时间，使反应更快、更清洁、更有效。

由于丙烯酰胺的制备是一种高温、高压、腐蚀性强的反应，因此丙烯酰胺的制备过程需要使用合适的反应釜和釜体装置，反应温度一般在60℃-80℃之间控制，压力为0.3MPa左右。

此外，合成期间还
需要注意，以免发生溢流或过放等问题，以及及时把握反应时间、温度、压力等因素，以保证反应的有效性和安全性。

另外，丙烯酰胺的制备过程有一定的污染，因此在反应废气排放前要先经过处理，才能确保废气排放不污染环境。

要加强污染物的处理措施，除了采用一系列有效的排放控制装置外，还必须严格控制反应时间、温度和压力，以减少污染物产生和排放。

总之，丙烯酰胺的制备过程经过多步调控，包括原料的混合溶解，催化剂的加入，温度和压力的控制，以及污染物的处理等。

只有通过有效控制反应过程，才能确保在更短的时间内获得更高品质的产品。

dmaema响应原理DMAEMA是一种聚合物材料，它的主要特点是响应实验条件变化，在一定条件下可形成自组装聚电解质，具有很好的应用前景。

那么，DMAEMA响应的原理是什么呢？下面我们就来分步骤阐述一下。

1. DMAEMA是什么？DMAEMA是二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯的缩写，是一种聚合物材料。

它是由DMAEMA单体或其中某些部分与其他单体如四乙烯酰胺、丙烯酰胺等共聚制成的高分子结构。

其结构中的羧基和胺基能够参加酸碱反应和离子交换反应，因此在一定条件下，DMAEMA能够形成自组装聚电解质。

2. DMAEMA响应的条件是什么？DMAEMA响应的条件是通过调节其外部实验条件来实现的，主要有pH值、离子强度、温度等方面。

在不同的实验条件下，DMAEMA的聚合物结构和性质也会发生相应的变化。

3. DMAEMA响应的原理是什么？DMAEMA响应的原理主要是由于聚合物分子内部存在的反离子效应以及外部条件的改变，导致了聚合物分子结构的变化。

当聚合物分子处于酸性条件下（pH<7），其聚合物分子内部存在的胺基和羧基会结合形成季铵盐，此时聚合物呈现阳离子性；而在碱性条件下（pH>7），聚合物分子内部的季铵盐会解离，变成季铵基，此时聚合物呈现阴离子性。

此外，在高离子强度的条件下，电解质的溶剂作用会削弱离子对聚合物结构的影响，从而导致聚合物的组装状态发生变化；在温度条件下，聚合物的链端合并会发生变化，从而改变聚合物的空间结构。

4. DMAEMA的应用前景基于DMAEMA响应的原理，可以利用其自组装聚电解质的特性来开展相关研究和应用。

以其在基于电学响应原理的化学传感器和荧光探针方面有着广阔的应用前景。

此外，还有液晶材料、离子响应机制的创新研究、药物输送等方面的研究也都与DMAEMA的响应机制相关。

可以看出， DMAEMA作为一种新型聚合物材料，具有着广泛应用前景和很好的发展潜力。

丙烯酰胺是2A类致癌物油炸、烘焙食品里最多丙烯酰胺是什么？丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。

2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，丙烯酰胺在2类致癌物清单中。

国际癌症研究机构（IARC） 1994年对其致癌性进行了评价，将丙烯酰胺列为2类致癌物（2A）即人类可能致癌物，其主要依据为丙烯酰胺在动物和人体均可代谢转化为其致癌活性代谢产物环氧丙酰胺。

食品中丙烯酰胺怎么来的？几乎所有高温（>120℃）烹调过的含淀粉食品都可能含有丙烯酰胺，在油炸、烘焙、烧烤等高温烹调时，食物里的葡萄糖、果糖等还原糖会和食物中的一些氨基酸，主要是天冬氨酸发生反应，伴随着诱人的颜色和气味，有毒的丙烯酰胺也悄无声息地藏在了食物里。

食品中的丙烯酰胺含量受食品原料、加工烹调方式和条件等因素影响差异较大。

丙烯酰胺广泛存在于薯条、薯片、饼干、面包，甚至烧炒的菜等常见食物中。

丙烯酰胺是可能致癌的一种物质，它危害神经系统、婴儿早期发育和男性生殖健康。

丙烯酰胺的控制与预防由于煎炸食品是我国居民主要的食物，为减少丙烯酰胺对健康的危害，我国应加强膳食中丙烯酰胺的监测与控制，开展我国人群丙烯酰胺的暴露评估，并研究减少加工食品中丙烯酰胺形成的可能方法。

对于广大消费者，专家建议：1、尽量避免过度烹饪食品（如温度过高或加热时间太长），但应保证做熟，以确保杀灭食品中的微生物，避免导致食源性疾病。

2、提倡平衡膳食，减少油炸和高脂肪食品的摄入，多吃水果和蔬菜。

3、建议食品生产加工企业，改进食品加工工艺和条件，研究减少食品中丙烯酰胺的可能途径，探讨优化我国工业生产、家庭食品制作中食品配料、加工烹饪条件，探索降低乃至可能消除食品中丙烯酰胺的方法。

N－（N＇，N＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺－过硫酸钾引发
丙烯酰胺聚合的研究
潘松汉;唐康泰;王贞;王真智
【期刊名称】《高分子学报》
【年(卷),期】1994(0)1
【摘要】Ｎ－（Ｎ＇，Ｎ＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺－过硫酸钾引发丙烯酰胺聚合的研究潘松汉，唐康泰，王贞，王真智中国科学院广州化学研究所，广州，５１０６５０关键词Ｎ－（Ｎ＇，Ｎ＇－二甲氨基甲基）丙烯酰胺、反应动力学、氧化还原体系、相对分子质量及分布为了制备高质量...
【总页数】4页(P99-102)
【关键词】丙烯酰胺;氧化还原;聚合;过硫酸钾
【作者】潘松汉;唐康泰;王贞;王真智
【作者单位】中国科学院广州化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O633.22
【相关文献】
1.3-甲基丙烯酰胺基-9-乙基咔唑-过硫酸钾氧化还原体系引发丙烯酰胺聚合 [J], 高青雨;关会立;李润明;俞贤达
2.全离子型纳米复合水凝胶聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸-N-(3-二甲氨基)丙基甲基丙烯酰胺)/Laponite的合成及性能研究 [J], 徐世美;杜娟;王吉德
3.N-（N’，N’-二甲胺基亚甲基）丙烯酰胺与过硫酸钾引发体系引发的丙烯酰胺聚合 [J], 罗德林;孙汝中;吴秀云;杨更须
4.含胺基功能性单体的聚合研究 XIV.含二甲氨基丙烯酰类衍生物与过硫酸钾引发体系引发的丙烯酰胺聚合 [J], 张贞浴;祖春兴;乔丽艳;李福绵
5.N－甲基丙烯酰－N＇－嘧啶哌嗪与过硫酸钾引发体系引发的丙烯酰胺聚合 [J], 高青雨;张福莲;杨更须;张举贤;李福绵
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丙烯酰胺氧化 -还原引发体系反相乳液聚合周诗彪1,2,罗鸿1,张维庆1,郑庆云1,肖安国1,姚强2【摘要】摘要∶以过硫酸钾和亚硫酸钠为引发剂,Span-80和 OP-10为乳化剂,进行了丙烯酰胺的反相乳液聚合研究;对合成产物进行了FT-IR、线粒径分布测试和表征;探讨了反应温度、反应时间、引发剂用量、乳化剂用量以及油相与水相体积比对转化率的影响。

研究结果表明,反应温度30℃,反应时间4 h,油水体积比4∶1,引发剂[n(过硫酸钾)∶n(亚硫酸钠)=1∶1]用量为单体质量的 0.5%(质量分数),乳化剂[m(OP-10)∶m(Span-80)=1∶1]用量为单体质量的8.0%(质量分数),在此工艺条件下,单体转化率达 98.8%,乳胶体积平均粒径112μm。

【期刊名称】涂料工业【年(卷),期】2010(040)005【总页数】3【关键词】关键词: 丙烯酰胺;聚丙烯酰胺;反相乳液聚合;氧化 -还原体系0 引言聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)及其衍生物是常用以改善工业生产和工业过程的高分子化合物,20世纪50年代实现工业化生产。

多年来一直作为一类重要絮凝剂、增稠剂、减阻剂、泥浆处理剂、表面活性剂、土壤改良剂、水土保湿剂、种子包衣剂、纸力增强剂等而被广泛用于石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等,有“百业助剂”之称[1-2]。

合成聚丙烯酰胺的方法很多,其中水溶液聚合至今仍占很大比重。

近年来,人们对AM反相乳液聚合进行了深入研究。

张志成等[3-4]探讨了在辐射条件下AM的反相乳液聚合;王雨华等[5]采用反相乳液聚合合成了阴离子聚丙烯酰胺;王振卫及笔者对丙烯酰胺反相乳液共聚进行了研究[6-7]。

本研究采用过硫酸钾和亚硫酸钠氧化-还原体系为引发剂,进行丙烯酰胺的反相乳液聚合,探讨其聚合反应的工艺条件。

1 实验部分1.1 主要试剂和仪器无水乙酸钠、无水亚硫酸钠:分析纯,湖南化学试剂总厂;乙二胺四乙酸二钠:分析纯,上海山浦化工有限公司;Span-80:化学纯,天津市博迪化工有限公司;OP-10:化学纯,上海山浦化工有限公司;丙烯酰胺:分析纯,天津市化学试剂研究所;过硫酸钾:分析纯,上海化学试剂采购供应站经销;乙醇:分析纯,长沙安泰精细化工实业有限公司;丙酮:分析纯,湖南汇虹试剂有限公司。

聚丙烯酰胺简介(Polyscrylamide)简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂，分阳离子、阴离子、非离子型，分子量在300-2000万之间，产品外观为白色或略带粉末，易溶于水。

特别对酸性和偏酸性水中的有机悬浊物和赤泥起絮凝沉淀及泥液分离作用，用量少、制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。

聚丙烯酰胺黏稠胶体状，易溶于水，温度超过120°C易分解。

外观:聚丙烯酰胺性质：聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂，分子式为+CH2-CHn是线状高分子聚合物，分子量在300-2000万之间。

聚丙烯醸胺产品性能：聚丙烯酰胺分子中具有阳性基团(-C0NH2),能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥，有着极强的絮凝作用，因此广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。

PAM用作污水处理，对水中有机物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝剂无法替代的产品。

聚丙烯醸胺分为：阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。

阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)主要用于生活生产用水，工业和城市污水处理。

亦适用于氧化铝制备过程中赤泥的絮凝沉淀及泥液分离。

阳离子型分子量偏高，主要用于水悬浊液和悬浊物的絮凝沉淀，酸性和偏酸性溶液含有有机悬浊物时絮凝是很困难的。

在这种情况下，阳离子型聚丙烯酰胺能有效的进行絮凝沉淀，显示其突出的性能。

使用形态为0. 1-0. 2%水溶液，必须用PhW7的水配制，配成稀溶液后极易水解。

应随配随用或在当天用完，不宜长时间存放。

使用方法：PAM用于水处理可以单独使用，也可以和PAC配合使用，但两者搅拌必须分开进行，根据各自情况确定稀释时加水量和投加量大小。

产品包装及储存：本产品用双层密封包装，内层采用无毒性聚乙烯塑料袋，外层塑料编织袋，每袋净重25kgo注意防潮，避免包装破损，应在清洁干燥的环境中存放。

阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)特性：主要用于处理以无机物固体为主的中性悬浮液。

2002年瑞典国家食品管理局(Swedish National Food Administration)和斯德哥尔摩大学(Srockholm University)首次报告油炸或焙烤富含淀粉的食品中含有大量的丙烯酰胺，之后德国、瑞典、比利时、中国、日本、美国、英国等国的研究人员也发表了类似的报道，丙烯酰胺对高温加热食品的污染引起了国际组织和各国政府的高度关注。

研究表明丙烯酰胺主要是食物在加热处理时（大于100℃）其天冬酰胺和还原糖通过美拉德反应而生成，并且随着加热时间的延长而增加。

2002年世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织(FAO)联合协商报告中指出丙烯酰胺具有潜在的神经毒性、生殖发育毒性、遗传毒性和致癌性。

“GB 5009.204-2014 食品安全国家标准食品中丙烯酰胺的测定”是我国检测食品中丙烯酰胺的主要参考方法。

该标准中第二法为“稳定性同位素稀释的气相色谱-质谱法”，该方法前处理中需要使用溴试剂将丙烯酰胺衍生为2,3-二溴丙酰胺。

国标具体方法如下：溴试剂的制备需要使用氢溴酸和饱和溴水，操作过程存在一定的危险性，且试剂不容易购买，需要申报一系列的许可才能购买使用，所以会给童鞋们在开展实验的时候带来一些苦恼。

小编为摆脱这个苦恼，通过查阅文献和实验优化，建立了一种使用溴化钾、溴酸钾和硫酸代替溴试剂的衍生方法，更加方便普通实验室开展食品中丙烯酰胺的检测实验。

溴化钾溶液和溴酸钾溶液在硫酸条件下反应生成Br2，B r2进一步和丙烯酰胺反应生成2,3-二溴丙酰胺。

化学方程式如下：5K Br +K BrO3 +3H2SO4⟶3Br2+3H2O +3K2S O4C H2=C HC0NH2+Br2⟶C H2BrC HBrC0NH2通过四组单因素实验，小编确定了利用溴化钾溴酸钾和硫酸将丙烯酰胺衍生为2,3-二溴丙酰胺的最优条件，最终用于食品中丙烯酰胺检测的衍生方法如下：通过四组单因素实验，小编确定了利用溴化钾溴酸钾和硫酸将丙烯酰胺衍生为2,3-二溴丙酰胺的最优条件，最终用于食品中丙烯酰胺检测的衍生方法如下：向1mL提取液（水相）中依次加入0.05mL 10%硫酸溶液，0.5mL 4.0mol/L溴化钾溶液，0.5mL 0.1mol/L溴酸钾溶液，于4℃条件衍生45min后，加入0.8mL 0.1 mol/L硫代硫酸钠溶液终止衍生反应，涡旋振荡，此时溶液变为无色。

DMAEMA／AA共聚水凝胶的合成及其性能研究仲恺农业技术学院,20(2):22～26,2O07 JournalofZhongkaiUniversityofAgr~]A21feandTechnology文章编号:1006—0r774(200r7)02一O022—05DMAEMA/AA共聚水凝胶的合成及其性能研究史爱华,廖列文,何镜泉(1.广东工业大学轻-r_4~-r_学院,广东广州510090;2.仲恺农业技术学院绿色化工研究所,广东广州510225)摘要:以甲基丙烯酸N,N一二甲氨基乙酯(mm)和丙烯酸(从)为主要单体,N,N一亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法合成了DMAEMA/AA共聚水凝胶,并对其单体配比,单体浓度,交联剂用量以及引发剂用量对产物溶胀性能的影响进行了研究.性能研究表明,共聚水凝胶具有明显的pH,离子强度,电场敏感性.关键词:甲基丙烯酸一N,N一二甲氨基乙酯;丙烯酸;水溶液聚合;离子强度;电场敏感中图分类号:TQ316.333文献标识码:A StudyonthepreparationandperformancesofDMAEMA/AAcopolymerhydrogelSHIAi—hua,LI_AOLie—wen2,HEJing-quan(1.FacultyofChemical&amp;lgir蛇edIIgandLi=吐Industry,Guan~ongUniversityofTechnology,Gllan埘l510090,China;2.InstituteofGreenChemicalF_~ring,onUniversityofAgricultureandTechnology,Guang zhou510225,China)Abstract:WithDMAEMAandAAasmainlawmaterials,Bisascrosslinkingagent,(~)2s208 andNaH—so3asinitiator.DMAEMA/从copolymerhydrogelWassynthesizedinaqueoussolution.Theeffectsofthe concentrationofmonomer,themassrationofmonomers,theamountofinitiator,cmsslinking agentonthee—quafionswellingrationofthehydragelwereinvestigated.Theresultsshowedthatthecopoly merhydragelex—hibitedclearlypH,ionicandelectricsensitivities.Keywords:DMAEMA;AA;solutionpolymerization;ionic;electricsemitivifies智能型水凝胶对周围环境的变化(如pH值,温度,离子强度,光,电场和磁场等)具有相应敏感响应性能,因而在药物的控制释放,活性酶的包埋,物质的富集与分离,传感器,人造肌肉等方面具有广阔的应用前景,近年来备受研究者重视ll4..甲基丙烯酸N,N一二甲氨基乙酯(DMMA)是具有聚合性的丙烯酸类衍生物单体,分子中含有碱性的氨基,在酸性介质中可以被质子化,因而其均聚物或共聚物在低pH值时呈现阳离子性【5.同时其分子结构中还具有亲水基团[(cH3)2一N—cH2cH2一]和疏水基团[cH2=C(c)一CO一0一],且两类基团在空问结构上互相匹配,当环境改变时会造成氢键的形成与破坏,从而导致高分子相态的变化.由于DMAEMA均聚物水凝胶的溶胀比较小,大大限制了它在许多领域的应用,因此作者考虑以丙烯酸(从)与DMAEMA共聚以提高其溶胀性能,希望能够为智能型水凝胶在更多领域的应用奠定基础.1实验部分1.1试剂与仪器甲基丙烯酸N,N一二甲氨基乙酯(DMAEMA)和N,N一亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为市售化学纯;收稿日期:2oo6—12—03基金项目:国家自然科学基金(299760o7)资助项目.作者简介:史爱华(1983一),女,河南卫辉人,在读硕士研究生.*通信作者:E—mail:**************第2期史爱华,等:DMAEMA/AA共聚水凝胶的合成及其性能研究丙烯酸(从),(NH4)2s2o8,NaHSO3,NaOH,NaC1,HC1等均为市售分析纯.DYY.6B稳压稳流电泳仪由北京云一仪器厂生产,PHS.25酸度计由上海雷磁仪器厂生产,电热恒温干燥箱由广州康恒仪器有限公司生产,902C型铂电极由江苏江分电分析仪器有限公司生产.1.2试验方法1.2.1水凝胶的制备依次称量一定量的DMAEMA,去离子水,丙烯酸加入到烧杯混匀,再加入交联剂N,N,一亚甲基双丙烯酰胺,搅拌使之溶解.然后将配制好的引发剂(NH4)2S2O8和NaHSO3溶液加入到反应体系中引发反应.室温下静置反应24h,即得到透明,柔软的DMAEMA/AA共聚水凝胶.其中单体配比的范围是m(DMAEMA):m(AA)=9:1～7:3,单体质量分数范围是20%～50%,交联剂(NH4)2S2Os—NaHSO3用量为总单体质量的0.5%～3.0%,引发剂用量范围为总单体质量的0.1%～0.7%.将所得凝胶放在去离子水中浸泡7d(每d换水2次)以除去未反应的残留单体和杂质,再将凝胶切成60mln×30mln×20mln的块状备用.完成性能测试后将其置于真空干燥箱中干燥至恒重.1.2.2溶胀率的测定将切好的水凝胶浸泡于特定的介质(去离子水,具有相同离子强度,不同pH值的缓冲溶液或不同离子强度的溶液)中使其消溶胀,待平衡后,取出并用滤纸吸去其表面的水分,称重,然后干燥至恒重后,再称重,计算水凝胶的平衡溶胀率(ESR).EsR=x100%其中为于凝胶的质量(g),We为溶胀平衡后水凝胶的质量(g).1.2.3电场敏感性的测试将溶胀后的水凝胶切成约25mln×10toni×10mln的长方形块状,称量后将铂电极从两端插入凝胶内,两电极前端相距约10rain,施加0～30V的电压,整个试验在去离子水中进行.试验期间定时切断电源,用滤纸拭去凝胶的表面水后称量,直至试验结束后,再次称重.计算水凝胶的质量保持率(Rm).图1为凝胶在直接接触电场作用下的实验装置示意图.Rm=薏其中mf为凝胶在给定直流电源作用下经相应时间的消溶胀过程后的质量(g),IIls为通电前凝胶样品的质量(g).2结果与讨论2.1水凝胶合成2.1.1交联剂用量的影响反应条件:总单体质量分数为30%,其中图1直流电场作用下凝胶消溶胀的实验装置示意图Fig1Schematicillustration0fdeswellj-ngmeasuremerRsundereoraa~DCfieldm(DMAEMA)Im(AA)=8:2,引发剂(NH4)2S2O8.NaHSO3用量为总单体质量的0.4%,其中m[(NH4)2S2O8]:m(NaHSO3)=2:1.随着交联剂用量的增大,水凝胶的溶胀率增加,当交联剂用量增加到 1.5%时,水凝胶的溶胀率达到最大,随后显着减小.这是因为当交联剂用量较小时,凝胶内部的交联不够,不能形成有效的三维网状结构,其水溶性增加,吸水率下降;随着交联剂用量的增加,聚合物逐渐形成较好的三维空间网络结构,其吸水率也逐渐增大至顶点;但当交联剂用量继续增加到较大时(&gt;1.5%),水凝胶的交联密度增大,交联点增多,而交联点之间网络则变短,微孔变小,所能容纳的液体量也减少,从而导致凝胶的溶胀率降低(图2).2.1.2引发剂用量的影响交联剂用量为单体质量的1.5%其他条件与上同.随着引发剂用量的增多,水凝胶的吸水率增大,当引发剂用量为总单体质量的0.4%时,吸水率达到最大,随后下降.这是由于引发剂用量直接影响到共聚物的相对分子量和交联程度.引发剂用量较小时,产生的自由基少,反应速度慢,反应不完全程度大,交联密度较小,凝胶水溶性增大,吸水率小;随着引发剂用量的增加,产生的自由基增多,反应速度加快,交联密度增加,凝胶吸水率也逐渐加大至顶点,随后再加大引发剂用量,聚合物交联点间网络变短且相对分子量降低,吸水率减小(图3).仲恺农业技术学院第20卷Bis/%图2交联剂用量对水凝胶平衡溶胀率的影响Fig2InfluenceofcrosslinkingagentdosageonESRofhydrogel引发剂用量Initiatordosage/%图3引发剂用量对水凝胶平衡溶胀率的影响Fig3InfluenceofinitiatordosageonESRofhydrogel2.1.3单体质量的影响其他条件与上同.随着单体质量分数的增加,吸水率增大,单体质量分数为30%时达到峰值,随后吸水率显着减小.这是因为单体质量分数对共聚反应速度,共聚产物的组成和结构均有不同程度影响.当单体质量分数较小时,共聚反应速度慢,共聚产物的分子量小而水溶性则较大,不易形成凝胶;随着单体质量分数的增大,聚合产物逐渐形成良好的网络结构,故吸水率也逐渐加大至峰值,随后共聚物的三维网络结构变得紧密,使得吸水率逐渐下降,而且质量分数过高会造成体系局部反应激烈,严重时则使其凝胶化(图4).2.1.4单体配比的影响其他条件与上同.随着丙烯酸(从)用量的增大,凝胶的吸水率逐渐增大,在m(DMAEMA):m(AA)=8:2时,达到最大值,随后继续增大从用量,凝胶的吸水率显着下降.这是由于从中含有亲水,易电离的羧基,羧基数量增大会导致交联点之间高分子链上电荷数增多,从而导致高分子间相互作用增加,故凝胶的吸水率增大.但从含量继续增大时,由于单位体积内DMAEMA与从共聚物增多,高分子间的类似交联点的缠绕加剧,形成的凝胶结构致密,不利于亲水基团与水分子接触,导致凝胶的吸水率下降(图5).单体质量分数图4单体质量对水凝胶平衡溶胀率的影响图5单体质量配比对水凝胶平衡溶胀率的影响Fig4Influenceof/no/lomerfractiononESRofhydrogelFig5Influenceof//l(~o//ler//lassrati oonESRofhybogel2.2水凝胶性能测定性能测定所用水凝胶的合成条件为:m(DMMA):m(从)=8:2,单体质量分数为30%,交联剂用量为总单体质量分数的1.5%,引发剂用量为总单体质量的0.4%.2.2.1pH对水凝胶溶胀率的影响当溶液的pH值小于6时,溶胀介质的pH值越小,水凝胶的溶胀比越大;当pH值介于6～8之间时,凝胶的平衡溶胀率变化不大.而当pH值大于8时,随介质pH值的增大,溶胀比亦随之增大.可见水凝胶具有明显的pH敏感性,这是因为聚合物分子链上既有酸性基团一COOH,又有碱性的氨基,当pH值较小时,氨基被质子化而带正电荷,由于整个凝胶网络带正电荷而使分子链间相互排斥,易于伸展,凝胶表现出较大的溶胀率,且pH值越小,质子化程度越高,静电排斥作用越大,凝胶溶胀率越大;第2期史爱华,等:DMAEMA/AA共聚水凝胶的合成及其性能研究当pH值接近中性时,由于酸碱基团均未被质子化,凝胶网络中几乎不存在静电斥力,不利于凝胶伸展,因而溶胀率很小.当pH继续增大时,酸性一COOH转变为一CO()_,使凝胶网络带负电荷,分子链间相互排斥而易于溶胀,导致凝胶的溶胀率增大,且pH值越大,静电排斥作用越大,凝胶的溶胀率越大(图6).2.2.2离子强度对水凝胶溶胀率的影响水凝胶的溶胀率随溶液离子强度(I)的增大而减小,这是因为电解质的存在增强了溶液的极性,有利于大分子间的疏水作用,从而屏蔽了大分子与水的相互作用,造成凝胶内外渗透压下降.离子强度(I)越大,凝胶内外渗透压的差值降低越大,凝胶的平衡溶胀率越小(图7).pH(I=O1mol/L)图6pH值对水凝胶平衡溶胀率的影响图7Fig6EffectofpHonESRofhydrogel离子强度I/(mol/L)离子强度对水凝胶平衡溶胀率的影响Fig7EffectofIonESRofhydrogel2.2.3直接接触电场对水凝胶溶胀率的影响施加电压后,肉眼可见凝胶有明显的体积收缩现象.可见凝胶的消溶胀程度有随电压升高而增强的特性,即随电压升高,凝胶的失水率增大.在20V以下,凝胶的质量保持率R随电压的升高而显着下降,在20V以上,凝胶的R已经低到一定程度而不再对电压的变化表现出明显的依赖性(图8).关于凝胶在直接接触电场下的消溶胀机理,文献[8—9]中曾用电扩散,电渗透,电泳等观点进行过解释,而且这些理论一般对聚电解质凝胶都或多或少适用.对于本试验中的水凝胶来说,可能是由于外界环境存在微量的与凝胶中荷电基团所带电荷相反的抗衡离子,并在电场作用下定向移动造成了凝胶内外离子浓度或凝胶内部pH的不均匀,进一步导致离子强度的变化,从而引起渗透压的变化所致,最后发生了凝胶的体积突变或形状改变.此外,还可能由于在电场作用下凝胶中疏水性基团的相互作用加强,将那些物理吸附在聚合物上的水分子"挤"了出去,因此疏水基团的相互作用也是试验所得水凝胶消溶胀过程中的驱动力之图8直接接触直流电场作用下水凝胶的质量保持率随通电电压的变化关系Fig8RetainingweightofDMAEMA/AAhydrogelsasafunctionofvoltage(E)underthecontactDCfield图9在5V和2oV电压作用下水凝胶的电致收缩动力学曲线Fig9Retainingweightratio—timecurveofDMAEMA/AA hydrogelsunderthecontactDCfieldof5V and20V仲恺农业技术学院第20卷一.另一方面,由于凝胶中疏水基团的柔顺性,凝胶表面难以形成一个致密的表层,因此对外界的电刺激具有更为灵敏的响应性.同时在凝胶两端施加的电压越大,凝胶达到收缩平衡时的R越低,凝胶的收缩速率越快,在5V电压作用下,凝胶达到消溶胀平衡需要40min,而在20V电压下只需要30min(图9).根据的渗透压理论【10J,施加电场后,凝胶内的离子会发生迁移,而离子浓度与渗透压密切相关.因此在开始施加电场时,去离子水中电离出的H向阴极移动,OH一向阳极移动,在溶液中形成了离子的浓度梯度,而在凝胶内部,不可移动的固定离子保持不变,可移动的H向阴极方向移动,所以在靠近阴极一侧H浓度大于靠近阳极一侧,溶液中的离子移动和凝胶内的离子移动共同造成两极渗透压不等,使凝胶整体上表现为阴极端缩水.同时由于两极间电压增大,使得溶液中正负离子迁移速率变大,所以凝胶达到消溶胀平衡的响应时间变短.3结论以甲基丙烯酸N,N一二甲氨基乙酯和丙烯酸为原料,采用水溶液聚合法得到了DMAEMA/AA共聚水凝胶,确定了最佳合成条件m(DMAEMA):m(AA)=8:2,单体质量分数为30%,交联剂用量为总单体质量的1.5%,引发剂为0.4%.合成的水凝胶具有良好的pH和离子强度敏感性.当pH值小于6时,溶胀介质的pH值越小,溶胀比越大,而当pH值大于8时,溶胀比则随介质pH值的增大而增大.同时水凝胶的溶胀率随离子强度的增大而减小,当NaC1溶液的离子强度达到0.2mol/L时,溶胀率不再明显下降;水凝胶在直接接触电场作用下发生明显的体积收缩.在插入凝胶两端的电极上施加的电压越大,凝胶达到收缩平衡时的Rm越低,凝胶的收缩速率越快,在5v电压作用下,凝胶达到消溶胀平衡需要40min,而在20V电压下则只需要30min.参考文献:[1]何庆,盛京.响应性凝胶及其在药物控释上的应用[J].功能高分子,1997,10(1):118—126.[2]JEANFG,SAYEDA,ROBERTJ.pH-dependentmieellizationofpdy(2.vinylpyridine).b 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丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺反应
丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺反应一般会发生亲核加成反应，生成脲链结构的产物。

反应机理如下：
1. 亚甲基双丙烯酰胺中亚甲基上的酰胺基与丙烯酰胺中的双键进行亲核攻击，形成一个新的酰胺键。

2. 亚甲基上的烯丙基部分断裂，形成亚甲基化的丙烯基自由基。

3. 丙烯基自由基与另一个分子的亚甲基双丙烯酰胺发生反应，以亲核加成的方式形成新的脲链结构产物。

总的反应方程式如下：
亚甲基双丙烯酰胺 + 丙烯酰胺 -> 产物
该反应可以在合适的溶剂条件下进行，常见的催化剂有过渡金属配合物或有机碱。

这种反应常用于有机合成中，可以用来构造复杂的脲链结构，例如生物活性分子合成和药物合成等领域。

食品添加剂抑制丙烯酰胺形成和毒性的研究进展郝瑞芳;于蓉;张先平;侯艳霞;张兴亮【期刊名称】《农产品加工·学刊》【年(卷),期】2017(000)012【摘要】丙烯酰胺是一种公认的具有神经毒性和潜在致癌性的物质,食品中的丙烯酰胺主要是由食品中含有的天冬酰胺和还原糖在油炸、焙烤等高温加热过程中通过美拉德反应生成的.综述了各种减少食品中丙烯酰胺生成量的方法,以及如何抑制丙烯酰胺在体内产生的毒性作用.%Acrylamide is known to be a neurotoxic and a potentially carcinogenic compound, which could be formed through Maillard reactions between the amino group of asparagine and the carbonyl group of reducing sugars in food.In the paper, the methods of reducing the acrylamide contents in food were reviewed.The article also described how to inhibit toxicity of acrylamide produced in the body.【总页数】4页(P52-55)【作者】郝瑞芳;于蓉;张先平;侯艳霞;张兴亮【作者单位】山西林业职业技术学院园艺系,山西太原 030009;山西林业职业技术学院园艺系,山西太原 030009;山西林业职业技术学院园艺系,山西太原 030009;山西林业职业技术学院园艺系,山西太原 030009;山西林业职业技术学院园艺系,山西太原 030009【正文语种】中文【中图分类】TS201.4【相关文献】1.丙烯酰胺毒性及油炸食品丙烯酰胺抑制方法研究进展 [J], 李军;邓洁红;谭兴和;彭涛2.食品添加剂对面包中丙烯酰胺的抑制研究 [J], 尚新彬;王富刚;豆康宁3.熊果酸体外细胞毒性及对丙烯酰胺细胞毒性抑制作用的研究 [J], 黄玉艾;王菲;沈雪;王昊;关爽;卢静4.竹叶黄酮最新研究进展之二——竹叶酚性化学素抑制食品中丙烯酰胺形成及化解人体丙毒危害的作用和机制研究 [J], 张英;龚金炎;李栋;奚君阳5.食品添加剂抑制丙烯酰胺形成和毒性的研究进展 [J], 郝瑞芳;于蓉;张先平;侯艳霞;张兴亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。