一种高纯度乙交酯的制备方法技术

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

A preparation method of high purity glyoxylate

The invention provides a preparation method of high-purity glyoxylate, which adopts decompression dehydration to produce poly (glycolide) (PGA) oligomer, then carries out high-temperature cracking distillation to produce crude glyoxylate, and finally carries out purification to obtain high-purity glyoxylate of polymerization grade. The reaction conditions are relatively low, the reaction speed is fast, the reaction time is short, and the purified glyoxylate has high purity, which can meet the requirements of polymerization into high molecular weight Demand for polyglycolide.

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

技术介绍
聚乙交酯（PGA）是一种生物降解高分子材料，其无毒、无刺激性，具有优良的生物相容性，可生物分解、吸收，强度高、可塑性好，易加工成型。近几年来聚乙交酯以及聚乙丙交酯共聚物在手术缝合线、药物控释、人工组织等生物医药材料领域得到广泛应用。目前，合成聚乙交酯的方法主要有直接缩聚法和乙交酯开环聚合法，直接缩聚法是采用羟基乙酸直接脱水缩聚，一般只能得到相对分子量在几十到几千的低聚物，很难满足材料的使用性能；而采用羟基乙酸的环状二聚体--乙交酯开环聚合能够得到高分子量的聚羟基乙酸。在开环聚合中，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，必须选用高纯度的交酯作为原料。通常乙交酯是用低分子量的聚羟基乙酸作为中间体，通过高温裂解的方法来合成，用此方法合成的乙交酯含有水、羟基乙酸以及羟基乙酸低聚物等杂质，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乙交酯（GA）的制备及提纯方法，该方法操作简单，反应速率快，缩短了制备乙交酯的时间，提高了乙交酯的产率，降低了乙交酯的制备成本。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术提供了一种高纯度乙交酯（GA）的制备方法，包括如下步骤：步骤1：羟基乙酸在减压下脱水，升温到一定温度，然后在催化剂作用下减压脱水生成低聚羟基乙酸；步骤2：然后在高温、高真空条件下进行高温裂解；步骤3：经冷却收集系统蒸馏，蒸出粗品乙交酯，再对粗乙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯乙交酯产品。优选的，所述的催化剂为锡、镁、铝、锑或钛金属的有机酸盐、无机酸盐、金属氧化物或烷基金属化合物中的一种。更优选的，所述的催化剂为氧化锌、氧化铝、三氧化二锑、辛酸亚锡、乳酸锌或乙酸锌中的一种。优选的，所述的羟基乙酸与催化剂的质量比为100～1000:1。更优选的，所述的羟基乙酸与催化剂的质量比为120～600:1。优选的，步骤1所述的减压脱水时间为1～4h。更优选的，步骤1所述的减压脱水时间为2～3h。优选的，步骤1所述的减压脱水压强为0.04～0.06MPa。更优选的，步骤1所述的减压脱水压强为0.05～0.06MPa。优选的，步骤2所述的减压脱水生成低聚羟基乙酸反应时间为2～18小时。更优选的，步骤2所述的减压脱水生成低聚羟基乙酸反应时间为3～15小时。优选的，步骤2所述的减压脱水生成低聚羟基乙酸压强为0.06～0.09MPa。更优选的，步骤2所述的减压脱水生成低聚羟基乙酸压强为0.08～0.09MPa。优选的，所述的高温裂解反应温度为100～300℃。更优选的，所述的高温裂解反应温度为110～290℃。优选的，步骤3所述的蒸馏压强为1500Pa～0.1MPa。更优选的，步骤3所述的蒸馏压强为1000Pa～0.1MPa。优选的，所述的冷却收集系统为多级冷却收集系统。更优选的，所述的冷却收集系统为三级冷却收集系统。优选的，所述粗乙交酯溶解使用的溶剂为甲醇、无水乙醇、乙酸乙酯、丙酮或丁酮中的一种；溶剂用量为粗品质量的0.5～2北，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、乙交酯纯度可高达99.8%，产品收率>75%。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不限于此。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1一种高纯度乙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500g羟基乙酸，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，减压脱水压强为0.04~0.06MPa，温度升至150℃时加入4g氧化锌（羟基乙酸与其质量比125），保持减压脱水2h，压强为0.06～0.09MPa，使羟基乙酸缩聚成羟基乙酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，对反应液迅速升温至280℃，蒸馏压强为1500Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗乙交酯，产品为黄色固体，粗品收率92%，粗产品用甲醇溶解、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78%，经检验乙交酯纯度99.92%。实施例2一种高纯度乙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500g羟基乙酸，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，减压脱水压强为0.04~0.06MPa，温度升至150℃时加入2g三氧化二锑（羟基乙酸与其质量比250），保持减压脱水6h，压强为0.06～0.09MPa，使羟基乙酸缩聚成羟基乙酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，对反应液迅速升温至280℃，蒸馏压强为1500Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗乙交酯，产品为黄色固体，粗品收率94%，粗产品用乙酸乙酯溶解、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77%，经检验乙交酯纯度99.95%。实施例3一种高纯度乙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500g羟基乙酸，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，减压脱水压强为0.05~0.06MPa，温度升至150℃时加入5g氧化铝（羟基乙酸与其质量比100），保持减压脱水7h，压强为0.07～0.09MPa，使羟基乙酸缩聚成羟基乙酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，对反应液迅速升温至280℃，蒸馏压强为1500Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗乙交酯，产品为黄色固体，粗品收率90%，粗产品用甲醇溶解、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76%，经检验乙交酯纯度99.93%。实施例4一种高纯度乙交酯的制备方法，包括步骤如下：称量500g羟基乙酸，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，减压脱水压强为0.05~0.06MPa，温度升至150℃时加入1g辛酸亚锡（羟基乙酸与其质量比500），保持减压脱水6h，压强为0.07～0.09MPa，使羟基乙酸缩聚成羟基乙酸低聚物，待脱水结束后，改变冷凝接收装置，对反应液迅速升温至280℃，蒸馏压强为1500Pa～0.1MPa，经三级冷却收集系统收集粗乙交酯，产品为黄色固体，粗品收率97%，粗产品用无水乙醇溶解、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78%，经检验乙交酯纯度99.88%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯度乙交酯（GA）的制备方法，包括如下步骤：/n步骤1：羟基乙酸在减压下脱水；/n步骤2：升温到一定温度，在催化剂作用下减压脱水生成低聚羟基乙酸；/n步骤3：然后在高温、高真空条件下进行高温裂解；经冷却收集系统蒸馏，蒸出粗品乙交酯，再对粗乙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯乙交酯产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高纯度乙交酯（GA）的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：羟基乙酸在减压下脱水；
步骤2：升温到一定温度，在催化剂作用下减压脱水生成低聚羟基乙酸；
步骤3：然后在高温、高真空条件下进行高温裂解；经冷却收集系统蒸馏，蒸出粗品乙交酯，再对粗乙交酯溶解、抽滤、重结晶、真空干燥，得到高纯乙交酯产品。


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、锑或钛金属的有机酸盐、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、乳酸锌或乙酸锌中的一种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的羟基乙酸与催化剂的质量比为100～1000:1。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的羟基乙酸与催化剂的质量比为120～600:1。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1所述的减压脱水时间为1～4h。


7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤1所述的减压脱水时间为2～3h。


8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1所述的减压脱水压强为0.04～0.06MPa。


9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤1所述的减压脱水压强为0.05～0.06MPa。


10.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春华，苏红清，袁文博，陈儒浩，李建，
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