2-甲基-2-[(1-氧代-2-丙烯基)氨基]-1-丙磺酸钠盐
[CAS 5165-97-9]

基本信息

• 产品分类: 有机原料 >> 有机金属类化合物 >> 有机钠
• 产品名称: 2-甲基-2-[(1-氧代-2-丙烯基)氨基]-1-丙磺酸钠盐
• 英文名: 2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid sodium salt
• 别名: Sodium 2-methyl-2-[(1-oxoallyl)amino]propanesulphonate
• 分子式: C₇H₁₂NNaO₄S
• 分子量: 229.23
• CAS 登录号: 5165-97-9
• EC 号码: 225-948-4
• 分子行输入简码SMILES: CC(C)(CS(=O)(=O)[O-])NC(=O)C=C.[Na+]

物理化学性质

• 密度: 1.2055
• 折射率: 1.4220

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H315-H319
• 防护标签: P264-P280-P302+P352-P337+P313-P305+P351+P338-P362+P364-P332+P313

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	4	H413

chemBlink 化学品故事

2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠，通常称为 sodium AMPS 或 Na-AMPS，是 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的钠盐。与 AMPS 一样，它在一个并不复杂的分子中同时包含可聚合的碳碳双键、酰胺基和强亲水性的磺酸盐基团。这种结构组合使 sodium AMPS 成为一种重要的功能单体，可以把稳定的离子性、亲水性以及对电解质环境的适应能力直接引入高分子材料。

AMPS 与它的钠盐看起来只存在很小的结构差别，但在实际高分子化学中具有重要意义。AMPS 含有磺酸基，而 sodium AMPS 则已经转化为相应的磺酸根，并以 Na⁺ 作为反离子。在水溶液中，磺酸盐具有很强的离子性和水合作用。因此，直接采用钠盐形式，可以为某些水相聚合和配方过程提供便利，特别是在需要控制中和程度和 pH 的体系中。

当 sodium AMPS 进行自由基聚合时，它的碳碳双键参与形成不断增长的高分子主链，而磺酸盐基团则作为离子型侧基保留下来。这样，一个很小的单体便能够沿着一条巨大的高分子链永久安装大量亲水并带负电荷的位点。与简单混合在材料中、以后可能逐渐迁移出来的添加剂不同，这些功能基团通过共价键成为聚合物结构本身的一部分。

这种分子结构赋予含 sodium AMPS 的聚合物一系列特殊性质。磺酸盐基团能够强烈吸引水分子，同时高分子链上相邻带电基团之间存在静电排斥。这些作用会影响高分子的伸展、水合、溶解、溶胀、分散以及离子传输行为。磺酸盐在较宽条件范围内都能保持较强的离子性，因此特别适合需要在盐水或其他复杂水环境中工作的聚合物。

水溶性共聚物是 sodium AMPS 的重要应用方向之一。它可以与丙烯酰胺以及多种其他乙烯基单体共聚，从而调节聚合物的黏度、耐盐性、分散能力以及与矿物表面的相互作用。这类聚合物可用于工业水处理、阻垢剂、分散剂、涂料、造纸和油田化学品。在油气工业中，AMPS 衍生的离子基团尤其受到重视，因为普通水溶性高分子在高温和高浓度盐存在时往往容易出现性能下降。

如果进一步进行交联，sodium AMPS 又可以形成完全不同的材料。此时得到的不再是能够自由溶解的高分子链，而是三维水凝胶网络。固定在网络中的磺酸盐基团能够吸引水和可移动的反离子进入材料，使凝胶发生显著溶胀。通过改变其他共聚单体以及交联密度，研究人员可以进一步调节吸水量、机械强度、离子传导性能以及对外界溶液的响应。

这种特性使含 AMPS 的磺酸盐水凝胶进入了许多与传统工业聚合物完全不同的研究领域。它们被研究用于吸水材料、功能膜、控制释放体系、生物医用水凝胶、传感器以及离子传导材料。虽然最终用途差异很大，但背后的分子设计思想完全一致：把固定的离子基团写入高分子网络，就能够改变整个材料与水和溶解离子的相互作用。

Sodium AMPS 因此很好地说明了“添加剂”和“功能单体”之间的区别。添加剂被混合进材料，以后可能逐渐迁移；功能单体则通过聚合真正成为材料的一部分。一旦 sodium AMPS 进入高分子链，它所携带的磺酸盐功能便被直接写入整个大分子结构。

这一思想已经成为现代高分子科学的重要基础。化学家今天设计一种材料，不再只是选择“使用哪一种聚合物”，而是进一步决定高分子链上应该出现哪些功能基团、以多大比例出现以及怎样排列。亲水性、离子电荷、黏附、环境响应以及与其他材料的相容性，都可以通过选择不同功能单体进行调节。

因此，sodium AMPS 与其说是一种普通的丙烯酸类单体，不如说是一条写给高分子的“分子指令”：可聚合双键负责告诉体系“把我接入高分子链”，而磺酸盐基团则决定材料获得什么样的新性能。从工业水处理聚合物到水凝胶和离子型功能材料，sodium AMPS 展示了现代高分子化学一个非常重要的能力——通过一个又一个单体，把需要的性能直接编写进材料之中。

References

1. Okay, O.; Durmaz, S. (2002). "Charge density dependence of elastic modulus of strong polyelectrolyte hydrogels." Polymer, 43, 1215-1221. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(01)00664-1

2. Okay, O.; Sariisik, S. B. (2000). "Swelling behavior of poly(acrylamide-co-sodium acrylate) hydrogels in aqueous salt solutions: theory versus experiments." European Polymer Journal, 36, 393-399.

3. 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