一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法技术

本发明专利技术提供了一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。与现有技术相比，本发明专利技术利用活性物质与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应，在提高乳酸低聚物分子量的同时不影响其裂解活性，工艺过程简单，且获得的丙交酯中游离酸含量远远小于直接裂解乳酸低聚物得到的丙交酯，另外丙交酯的产率与直接裂解乳酸低聚物获得的丙交酯相当。

Method for preparing lactide by lactic acid oligomer

The present invention provides a method for preparing lactide, lactic acid oligomer comprising: lactic acid oligomer and active compounds mixed reaction, then the cracking reaction, obtain lactide; the active compound for organic compounds with hydroxyl terminated lactic acid oligomer or carboxyl reaction. Compared with the prior art, hydroxyl or carboxyl reaction of the invention uses the active material and the lactic acid oligomer, in improving lactic acid oligomer molecular weight at the same time does not affect its cracking activity, simple process, and obtain the lactide free acid content is far less than the direct decomposition of lactic acid oligomer lactide, another lactide the yield and the direct pyrolysis of lactide is lactic acid oligomer.

【技术实现步骤摘要】
一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法
本专利技术属于有机化工
，尤其涉及一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法。
技术介绍
聚乳酸(PLA)是生物可降解高分子材料中非常有前景的一种。高分子量PLA的生产通常采用两步法：第一步，通过乳酸脱水缩聚制备成乳酸低聚物，乳酸低聚物在催化剂作用下裂解成环，获得粗丙交酯；第二步，粗丙交酯经过纯化聚合获得高分子量的PLA。乳酸低聚物裂解制备的粗丙交酯中的游离酸含量较高，不能直接聚合制备成高分子量的PLA，因此粗丙交酯需经过提纯获得高纯度的聚合级丙交酯，才可通过开环聚合反应获得高分子量的PLA。粗丙交酯中的游离酸含量直接关乎后续的提纯工艺过程。降低粗丙交酯中的游离酸含量，可大大降低后续工艺过程的压力，降低成本。要想降低丙交酯粗产品中的游离酸含量，可通过提高乳酸低聚物的分子量，但低聚物分子量的提高需要大大增加乳酸脱水缩聚反应的时间，而且脱水后期，由于乳酸低聚物熔体粘度的剧烈增加，缩聚产生的水并不容易从系统中移除，使得低聚物的分子量难于做得太高，再者脱水缩聚时间太长，也导致制备的L-或D-丙交酯产品中的meso-丙交酯含量显著升高，对生产不利。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，该方法获得的丙交酯中游离酸含量较少。本专利技术提供了一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。优选的，所述活性化合物选自异氰酸酯类化合物、碳二亚胺类化合物、环氧类化合物与噁唑啉类化合物中的一种或多种。优选的，所述异氰酸酯类化合物选自4-甲基环己基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、环己基异氰酸酯、对氯苯异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、苯酰异氰酸酯、叔丁基异氰酸酯、对甲氧基苯异氰酸酯、间氯苯异氰酸酯、环戊基异氰酸酯、3,5-二氯苯异氰酸酯、3-甲基苄基异氰酸酯、3,4-二氯苯异氰酸酯、2,5-二氯苯基异氰酸酯、异氰酸间甲苯酯、异氰酸2,4,6-三氯苯酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-二甲基异氰酸酯环己烷、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯与2,2′-二甲基-3,3′,5,5′-三苯基甲烷四异氰酸酯中的一种或多种。优选的，所述碳二亚胺类化合物选自N,N′-二乙基碳二亚胺、N,N′-二叔丁基碳二亚胺、N,N′-二苯基碳二亚胺、N,N′-二对甲苯基碳二亚胺、N,N′-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、N,N′-二环己基碳二亚胺、N,N′-二异丙基碳二亚胺、N,N′-二(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基甲基)碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、1-叔丁基-3-乙基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-环己基碳二亚胺、2,2′,6,6′-四异丙基二苯基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N′-二环己基碳二亚胺碘甲烷盐、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐、1-环己基-3-吗啉乙基碳二亚胺对甲苯磺酸盐、N,N′-二(三甲基硅烷基)碳二亚胺与具有式(I)结构的聚碳化二亚胺中的一种或多种；[N＝C＝N-R]n式(I)；其中，R选自甲基、亚甲基、苯基、亚苯基、多取代苯基、环己基、环亚己基、多取代环己基、异丙基、异丙叉基中的一种或多种，n＝2～30。优选的，所述环氧类化合物选自1,6-己二醇缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、苯基环氧乙烷、(R)-2-苯氧甲基环氧乙烷、2,3-环氧丙基-4-甲氧基苯基醚、双酚A二缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(R)-环氧苯乙烷、(S)-环氧苯乙烷、邻-甲苯缩水甘油醚、苄基(S)-(+)-缩水甘油基醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、(R)-(-)-缩水甘油丁酯、缩水甘油糠醚、苄基(R)-(-)-缩水甘油基醚、聚(丙二醇)二缩水甘油醚、聚(乙二醇)二缩水甘油醚与烯丙基缩水甘油醚聚合物中的一种或多种。优选的，所述噁唑啉类化合物选自1,4-双(4,5-二氢-2-噁唑)苯、1,3-双(4,5-二氢-2-噁唑)苯、2,2′-双(2-噁唑啉)、(S,S)-2,6-双(4-异丙基-2-噁唑啉-2-基)吡啶、(R,R)-2,6-双(4-异丙基-2-噁唑啉-2-基)吡啶、(S,S)-2,6-双(4-苯基-2-噁唑啉-2-基)吡啶、(R,R)-2,6-双(4-苯基-2-噁唑啉-2-基)吡啶、(S,S)-2,2′-异亚丙基双(4-苯基-2-噁唑啉)、(R,R)-2,2′-异丙亚基双(4-苯基-2-噁唑啉)、(R,R)-(+)-2,2′-异亚丙基双(4-叔丁基-2-噁唑啉)、(S,S)-(-)-2,2′-异亚丙基双(4-叔丁基-2-噁唑啉)、(S,S)-4,6-双(4-异丙基-2-噁唑啉-2-基)对二甲苯、(4S,5S)-(-)-4-甲氧甲基-2-甲基-5-苯基-2-噁唑啉、2,6-双[(2S,4S)-4-甲基-5,5-二苯基噁唑啉-2-基]吡啶、2,6-双[(4R)-4-叔丁基-2-噁唑啉基]吡啶、2-甲基-2-噁唑啉、2-乙基-2-噁唑啉、2-异丙基-2-噁唑啉与2-苯基-2-噁唑啉中的一种或多种。优选的，所述活性化合物中的活性基团与乳酸低聚物的摩尔比为(0.2～4)：1；所述活性基团选自异氰酸酯基、碳二亚胺基、环氧基与噁唑啉基中的一种或多种。优选的，所述乳酸低聚物的数均分子量为1000～8000g/mol。优选的，所述反应的温度为20℃～230℃；所述反应的时间为0～10h。优选的，所述裂解反应的温度为180℃～240℃；所述裂解反应的真空度为-0.09～-0.1MPa。本专利技术提供了一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。与现有技术相比，本专利技术利用活性物质与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应，在提高乳酸低聚物分子量的同时不影响其裂解活性，工艺过程简单，且获得的丙交酯中游离酸含量远远小于直接裂解乳酸低聚物得到的丙交酯，另外丙交酯的产率与直接裂解乳酸低聚物获得的丙交酯相当。实验表明，采用本专利技术方法得到的丙交酯中游离酸的含量为10～100mmol/kg；丙交酯的产率为85％～94％；而直接裂解乳酸低聚物，获得的丙交酯中游离酸的含量为210mmol/kg，丙交酯的产率为92.8％。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。本专利技术对所有原料的来源并没有特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，其特征在于，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。

【技术特征摘要】
1.一种乳酸低聚物制备丙交酯的方法，其特征在于，包括：将乳酸低聚物与活性化合物混合反应，然后经裂解反应，得到丙交酯；所述活性化合物为能与乳酸低聚物的端羟基或端羧基反应的有机物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性化合物选自异氰酸酯类化合物、碳二亚胺类化合物、环氧类化合物与噁唑啉类化合物中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述异氰酸酯类化合物选自4-甲基环己基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、环己基异氰酸酯、对氯苯异氰酸酯、2-苯乙基异氰酸酯、苯酰异氰酸酯、叔丁基异氰酸酯、对甲氧基苯异氰酸酯、间氯苯异氰酸酯、环戊基异氰酸酯、3,5-二氯苯异氰酸酯、3-甲基苄基异氰酸酯、3,4-二氯苯异氰酸酯、2,5-二氯苯基异氰酸酯、异氰酸间甲苯酯、异氰酸2,4,6-三氯苯酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-二甲基异氰酸酯环己烷、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯与2,2′-二甲基-3,3′,5,5′-三苯基甲烷四异氰酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳二亚胺类化合物选自N,N′-二乙基碳二亚胺、N,N′-二叔丁基碳二亚胺、N,N′-二苯基碳二亚胺、N,N′-二对甲苯基碳二亚胺、N,N′-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、N,N′-二环己基碳二亚胺、N,N′-二异丙基碳二亚胺、N,N′-二(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基甲基)碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、1-叔丁基-3-乙基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-环己基碳二亚胺、2,2′,6,6′-四异丙基二苯基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N′-二环己基碳二亚胺碘甲烷盐、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐、1-环己基-3-吗啉乙基碳二亚胺对甲苯磺酸盐、N,N′-二(三甲基硅烷基)碳二亚胺与具有式(I)结构的聚碳化二亚胺中的一种或多种；[N＝C＝N-R]n式(I)；其中，R选自甲基、亚甲基、苯基、亚苯基、多取代苯基、环己基、环亚己基、多取代环己基、异丙基、异丙叉基中的一种或多种，n＝2～30。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯立栋，边新超，孙彬，项盛，刘焱龙，李杲，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22