一种高纯度丙交酯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高纯度丙交酯的制备方法，采用减压脱水制得聚丙交酯（PLA）低聚物，再进行高温裂解蒸馏出粗品丙交酯，最后进行提纯得聚合级高纯度丙交酯，反应所需条件比较低，反应速度快，反应时间短，提纯后的丙交酯纯度高，能够满足聚合成高分子量聚丙交酯的需求。

A preparation method of high purity lactide

【技术实现步骤摘要】
一种高纯度丙交酯的制备方法
本专利技术涉及一种高纯度丙交酯的制备方法，属于有机高分子

技术介绍
聚乳酸（PLA）是一种能完全生物降解的高分子材料，由于其原料乳酸可利用农产品发酵制得，因而被认为是可持续发展、环境友好的化合物。而且聚乳酸具有良好的生物相容性，在体内代谢最终产物是二氧化碳和水，所以在药物释放材料、手术缝合线、组织工程支架材料和骨修复材料方面有广泛的研究和应用前景。PLA合成主要有直接法和间接法两种方法，直接法是以乳酸为原料直接制备PLA，此法比较简单，但一般只能得到低聚物；间接法是先以乳酸为原料制备丙交酯，再将丙交酯开环聚合得到较高分子量的聚乳酸。在开环聚合中，丙交酯的纯度是决定聚合物分子量的最重要因素，要获得高分子量的聚合物，必须选用高纯度的丙交酯作为原料。在目前通常采用高温裂解乳酸齐聚物来制备丙交酯的工艺中，收率较低，而且所得交酯为黄色，纯度不高，需多次提纯，这就使丙交酯的产率低，成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种高纯度丙交酯（LA）的制备及提纯方法，该方法操作简单，反应速率快，缩短了制备丙交酯的时间，提高了丙交酯的产率，降低了丙交酯的制备成本。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种高纯度丙交酯（LA）的制备方法，包括如下步骤：D,L-乳酸在常压下脱水，升温到一定温度，在催化剂作用下减压脱水生成低聚乳酸，在高温、高真空条件下进行高温裂解，经多级冷却收集系统，蒸出粗品丙交酯，再对粗丙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯丙交酯产品。优选的，所述的催化剂为粉末状金属（如锡、镁、铝、锑和钛）的有机酸盐和无机酸盐、金属氧化物、烷基金属化合物，例如：氧化锌、氧化铝、三氧化二锑、辛酸亚锡、乳酸锌、乙酸锌中的一种。优选的，D,L-乳酸与催化剂的质量比为20～200:1。进一步优选的，D,L-乳酸与催化剂的质量比为50～100:1。优选的，常压下脱水时间为1～5h。进一步优选的，常压下脱水时间为2～3h。优选的，减压脱水反应时间为2～24小时。进一步优选的，减压脱水反应时间为4～20小时。优选的，减压脱水压强为0.06～0.09MPa。进一步优选的，减压脱水压强为0.08～0.09MPa。优选的，高温裂解是指反应温度为100～300℃。进一步优选的，高温裂解是指反应温度为130～270℃。优选的，蒸馏压强为2000Pa～0.1MPa。进一步优选的，蒸馏压强为3000Pa～0.1MPa。优选的，高温裂解时的冷却收集系统为多级冷却收集系统。进一步优选的，冷却收集系统为三级冷却收集系统。优选的，粗丙交酯溶解使用的溶剂为甲醇、无水乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯或乙醚中的一种；溶剂用量为粗品质量的0.3～1倍，精制次数为3～5次与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所采用的催化体系为高效催化引发体系，预聚物裂解过程实施高温、高真空度，反应时间短，副产物少。收集粗产物的系统为三级冷却收集系统，粗产品收率可达90%以上。对粗产品用抽滤、重结晶等方法多次提纯，丙交酯纯度可高达99.9%，产品收率>70%。具体实施方式实施例中所用试剂均为常规市购产品。实施例中的熔点、水分、游离酸、重金属、炽灼残渣、有关物质的检验均为现有技术。实施例1一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入10g氧化锌（乳酸与其质量比50），保持减压脱水8h，压强为0.08～0.09MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率95%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用甲醇重结晶三次，真空干燥至恒重即得成品，收率75%，经检验丙交酯纯度99.92%。实施例2一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入5g辛酸亚锡（乳酸与其质量比100），保持减压脱水10h，压强为0.08～0.09MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率93%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用无水乙醇重结晶三次，真空干燥至恒重即得成品，收率77%，经检验丙交酯纯度99.96%。实施例3一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入5g三氧化二锑（乳酸与其质量比100），抽真空，保持减压脱水7h，压强为0.08～0.09MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率95%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用乙酸乙酯重结晶三次，真空干燥至恒重即得成品，收率78%，经检验丙交酯纯度99.90%。实施例4一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入10g乳酸锌（乳酸与其质量比50），抽真空，保持减压脱水8h，压强为0.06～0.08MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率94%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用乙酸乙酯重结晶三次，真空干燥至恒重即得成品，收率73%，经检验丙交酯纯度99.94%。实施例5一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入10g氧化铝（乳酸与其质量比50），保持减压脱水6h，压强为0.08～0.09MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率94%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用甲醇重结晶三次，真空干燥至恒重即得成品，收率77%，经检验丙交酯纯度99.93%。实施例6一种高纯度丙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500gD,L-乳酸，倒入带有温度计、冷凝装置和搅拌器的三口烧瓶中，缓慢加热至沸腾，常压脱水，温度升至130℃时加入5g辛酸亚锡（乳酸与其质量比100，保持减压脱水8h，压强为0.08～0.09MPa，使乳酸缩聚成乳酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，使反应液迅速升温至250℃，并保持压强为2000Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗丙交酯，产品为黄色固体，粗品收率96%，粗产品用水溶解冷却、抽滤，再用无水乙醇重结晶三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯度丙交酯的制备方法，包括如下步骤：D,L‑乳酸在常压下脱水，升温到一定温度，在催化剂作用下减压脱水生成低聚乳酸，后在高温、高真空条件下进行高温裂解，经多级冷却收集系统，蒸出粗品丙交酯，再对粗丙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯丙交酯产品。

【技术特征摘要】
1.一种高纯度丙交酯的制备方法，包括如下步骤：D,L-乳酸在常压下脱水，升温到一定温度，在催化剂作用下减压脱水生成低聚乳酸，后在高温、高真空条件下进行高温裂解，经多级冷却收集系统，蒸出粗品丙交酯，再对粗丙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯丙交酯产品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为锡、镁、铝、锑和钛金属的有机酸盐、无机酸盐、金属氧化物或烷基金属化合物中的一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为氧化锌、氧化铝、三氧化二锑、辛酸亚锡、乳酸锌、乙酸锌中的一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的D,L-乳酸与催化剂的质量比为20～200:1。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的D,L-乳酸与催化剂的质量比为50～100:1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的常压下脱水时间为1～5h。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的常压下脱水时间为2～3h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的减压脱水时间为2～24小时。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文博，赵春华，李建，苏红清，褚吉阳，
申请(专利权)人：山东谷雨春生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37