2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸
[CAS 15214-89-8]

基本信息

• 产品分类: 有机原料 >> 氨基化合物 >> 酰胺类化合物
• 产品名称: 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸
• 英文名: 2-Acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid
• 别名: 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid; AMPS
• 分子式: C₇H₁₃NO₄S
• 分子量: 207.24
• CAS 登录号: 15214-89-8
• EC 号码: 239-268-0
• 分子行输入简码SMILES: CC(C)(CS(=O)(=O)O)NC(=O)C=C

物理化学性质

• 密度: 1.3±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.1 g/mL (实验值)
• 熔点: 195 °C (分解) (实验值)
• 溶解度: 水: 1500 g/L (20 °C) (实验值)
• 折射率: 1.502 (计算值)^*

^* 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software.

安全数据

• 危险品标志: GHS05;GHS07 危险
• 危害标签: H302+H332-H302-H315-H318-H319-H332-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P270-P271-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P305+P354+P338-P317-P319-P321-P330-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
严重眼损伤	Eye Dam.	1	H318
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
急性毒性	Acute Tox.	3	H302
急性毒性	Acute Tox.	3	H332
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	4	H413
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
对金属有腐蚀作用的物质或混合物	Met. Corr.	1	H290
皮肤腐蚀	Skin Corr.	1C	H314

• 危险品运输编号: UN 2585

chemBlink 化学品故事

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-Acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid），通常简称 AMPS，是一种重要的功能性乙烯基单体。这个分子并不复杂，却同时具有可以参与聚合的碳碳双键、酰胺基以及强酸性的磺酸基。正是这种结构组合，使化学家能够把亲水性和离子性直接引入聚合物之中，设计出能够在水、高盐溶液以及其他苛刻环境中工作的高分子材料。

AMPS 所代表的核心思想是“功能高分子设计”。传统高分子材料往往首先考虑强度、韧性和加工性能，而现代工业对聚合物提出了更加复杂的要求。例如，一种聚合物可能需要在浓盐水中保持溶解，需要阻止矿物质在管道表面形成水垢，需要使细小颗粒长期保持分散，也可能需要在较高温度下仍然保持黏度。与其为每一种用途重新创造一种聚合物，化学家可以把 AMPS 这样的功能单体作为共聚组分加入原有高分子结构，从分子层面改变整个材料的行为。

AMPS 的磺酸基在水溶液中具有很强的离子性。当 AMPS 单元进入聚合物链后，这些带电基团能够强烈吸引水分子，并通过静电作用影响高分子链的伸展状态、溶解性以及它与离子和固体表面的相互作用。酰胺基进一步增加分子的极性，而 AMPS 特有的取代结构还使其在一些苛刻条件下具有良好的水解稳定性。

这些特点使 AMPS 共聚物在工业水处理中具有重要价值。冷却水、锅炉水和其他循环水系统中，钙、镁、硅等组分可能逐渐形成矿物沉积，降低换热效率甚至堵塞设备。含 AMPS 的共聚物可以作为分散剂和阻垢剂，通过干扰晶体生长并使微小颗粒保持分散，减少沉积物在设备表面形成。这里的关键并不是简单地“溶解水垢”，而是在水垢形成之前改变结晶和沉积过程。

油田则提供了更加苛刻的应用环境。钻井、压裂和提高采收率等过程中的高分子材料可能同时面对高温、高盐、高压以及钙、镁等多价离子。普通水溶性聚合物在这些条件下可能出现黏度下降或化学降解。把 AMPS 引入共聚物已经成为提高材料耐温和耐盐性能的重要策略，因此 AMPS 类聚合物被应用于钻井液、降滤失剂、阻垢剂、减阻剂以及油藏调剖堵水凝胶等体系。

同样的分子特征还把 AMPS 带入了完全不同的技术领域。强亲水性和离子性使其适用于高吸水材料和水凝胶，让交联高分子网络能够吸收并保持大量水分。含 AMPS 的材料还被研究用于生物医用水凝胶、创伤相关材料、离子传导体系、功能膜、涂层以及电化学材料。应用虽然不同，背后的化学思想却是一致的：利用 AMPS 单元赋予整个高分子体系对水和离子的特殊亲和力。

AMPS 也反映了高分子科学发展过程中一个重要的观念变化。早期高分子化学的重要目标是发现聚乙烯、尼龙和合成橡胶这样的全新主体材料；现代高分子科学则越来越重视“分子定制”。有时并不需要改变整个聚合物，只需要加入一定比例、经过精心选择的功能单体，就能够显著改变整个宏观材料的性能。

与此同时，作为广泛使用的特种单体，AMPS 的研究也已经从材料性能扩展到生产过程和生命周期。工业界和研究人员开始进一步关注生产副产物、废水处理、资源利用以及 AMPS 进入环境后的归趋。这些问题反映出现代材料化学评价标准的变化：不仅要考虑一种单体能够带来什么性能，也需要考虑它从生产到最终处置的整个过程。

因此，AMPS 的意义并不属于某一种最终产品。它更像是高分子化学家的一个“功能模块”：把少量这样的分子单元写入长长的聚合物链，就能够改变整个材料与水、盐、矿物和表面的相互作用。从工业水处理中的阻垢，到高温高盐油藏中的高分子材料，再到能够容纳大量水分的功能水凝胶，AMPS 展示了现代材料化学一个非常重要的思想：改变整个材料，有时只需要从改变聚合物链上的少数分子单元开始。

References

1. Li, S.; Long, W.; Wei, Z.; Zhao, Y.; Sun, X.; Zhou, F. (2024). "Source, type, controlling, and utilization of by-and side-products arising from the production process of 2-acrylamido-2-methyl propane sulfonic acid (AMPS): A review." Journal of Cleaner Production, 438, 140671. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.140671

2. "Effect of AMPS (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid) content on the properties of polymer gels." (2022). Petroleum Science, 19, 697-706. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2022.01.006