一种利用微反应装置合成α-氰基丙烯酸酯的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用微反应装置合成α

【技术实现步骤摘要】
一种利用微反应装置合成
α
‑
氰基丙烯酸酯的方法


[0001]本专利技术涉及医用胶黏剂
，具体涉及一种利用微反应装置合成α
‑
氰基丙烯酸酯的方法。

技术介绍

[0002]α
‑
氰基丙烯酸酯作为一种常用的医用胶黏剂，具备室温下快速粘合基体组织、生物相容性好、化学性能稳定等特性，能够替代缝合、包扎等过程，在临床上广泛用于医疗伤口止血、粘合等。
[0003]α
‑
氰基丙烯酸酯传统合成方法为：采用甲醛水溶液与α
‑
氰基乙酸酯在哌啶等碱性催化下发生缩合反应，同时产物α
‑
氰基丙烯酸酯在该条件下发生缩聚反应，得到低分子量聚α
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氰基丙烯酸酯，再利用脱水剂与水共沸脱除水，随后加入增塑剂、阻聚剂等在减压条件下加热裂解缩聚产物得到α
‑
氰基丙烯酸酯粗产品，再经过精馏得到精制产品。
[0004]由于上述第一步缩聚反应为放热过程，为控制反应放热，通常采用缓慢滴加方式，例如，采用将甲醛水溶液和碱性催化剂滴加至氰基乙酸酯和脱水剂中，或者将氰基乙酸酯滴加至甲醛水溶液、碱性催化剂和脱水剂中的方法。这些方法都需要缓慢进行以控制反应温度。由于滴加过程中反应物甲醛和氰基乙酸酯的摩尔比不断变化，耗时较长，同时搅拌釜的混合不够时极易造成后续的缩聚反应中生成的聚合物分子量分布较宽，进而影响后续解聚温度和产品质量；滴加的操作方式也受人员操作、仪器运行状态的影响，造成不同批次产品质量差异，效率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有制备方法中反应时间长、反应效率低、产品质量不高、具有批次效应的缺陷。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种利用微反应装置合成α
‑
氰基丙烯酸酯的方法，反应方程式如式I所示，
[0007][0008]R为具有1～8个碳原子的烷基；包含以下步骤：
[0009]步骤S1，提供一微反应装置，所述微反应装置至少包含通过连接管连通的微混合器和微型管式反应器；将氰基乙酸酯、多聚甲醛、哌啶或哌啶衍生物、溶剂分别通过管道泵至所述微混合器进行混合，得到的混合物进入所述微型管式反应器中进行反应，得到α
‑
氰基丙烯酸酯预聚体；
[0010]步骤S2，将所述α
‑
氰基丙烯酸酯预聚体进行油水分离，油相加酸调节pH值为7～9，
加入增塑剂，共沸脱水，得到剩余反应液；向所述剩余反应液中加入抗氧化剂和脱水剂，在200Pa～1200Pa压强下进行减压蒸馏，收集120℃～210℃的馏出物，得到α
‑
氰基丙烯酸酯粗单体；
[0011]步骤S3，向所述α
‑
氰基丙烯酸酯粗单体中加入抗氧化剂和脱水剂后，在200Pa～1200Pa压强、80℃～130℃温度下减压蒸馏提纯，得到精制的α
‑
氰基丙烯酸酯。
[0012]较佳地，所述氰基乙酸酯选用氰基乙酸正丁酯、氰基乙酸异丁酯、氰基乙酸正辛酯中的任意一种；α
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氰基丙烯酸酯包含α
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氰基丙烯酸正丁酯、α
‑
氰基丙烯酸异丁酯、α
‑
氰基丙烯酸正辛酯中的任意一种或者任意两种以上的组合；或，所述溶剂选用甲苯、1,2
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二氯乙烷、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正辛酯中的任意一种；所述哌啶衍生物选自甲基哌啶、乙基哌啶中的任意一种。
[0013]较佳地，步骤S1中，所述多聚甲醛、哌啶或哌啶衍生物、溶剂通过第一管道泵至所述微混合器，混合均匀，所述多聚甲醛解聚为甲醛，用于后续反应；所述氰基乙酸酯通过第二管道泵至所述微混合器，所述第一管道连接一第一进料口，所述第二管道连接一第二进料口。
[0014]较佳地，按照摩尔比计，所述氰基乙酸酯：多聚甲醛＝1：(1～1.1)，和/或，所述氰基乙酸酯：哌啶或哌啶衍生物＝1：(0.01～0.03)，和/或，所述氰基乙酸酯：溶剂＝1：(0.1～0.4)。
[0015]较佳地，步骤S1中，所述微型管式反应器的反应温度为90℃～140℃，反应时间为5min～60min。
[0016]较佳地，步骤S2中，所述酸选用盐酸、磷酸、对甲苯磺酸中的任意一种。
[0017]较佳地，步骤S2中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯中的任意一种或者任意两种以上的组合。
[0018]较佳地，步骤S2中，按摩尔比计，所述氰基乙酸酯：增塑剂＝1：(0.01～0.3)，和/或，所述氰基乙酸酯：抗氧化剂＝1：(0.01～0.04)，和/或，所述氰基乙酸酯：脱水剂＝1：(0.04～0.1)。
[0019]较佳地，步骤S3中，按摩尔比计，所述氰基乙酸酯：抗氧化剂＝1：(0.005～0.02)，和/或，所述氰基乙酸酯：脱水剂＝1：(0.01～0.05)。
[0020]较佳地，所述微混合器选自T型微反应器、微筛孔反应器、膜分散微反应器中的任意一种，所述微混合器的特征尺寸为0.01mm～1mm；所述微型管式反应器的内径为0.5mm～10mm。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022](1)由于微反应装置的特征尺寸小，反应物之间的扩散距离大大缩短，反应物在流动过程中短时间内即可充分混合；微反应装置的比表面积大，热交换效率高，即使在强烈放热反应中瞬间释放的大量反应热也能及时转移出去，因此传质传热性能好；流场分布均匀，因此具有平推流特性；微反应装置内反应物存留量低，因此即便出现操作失误，反应也不会太剧烈，能保证安全，具有本质安全的特性。本专利技术采用微反应装置进行α
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氰基丙烯酸酯的合成，多聚甲醛、哌啶及其衍生物、溶剂混合后解聚，一边均匀混合一边反应平推，替代了传统的滴加方法，避免滴加方法中出现的过量反应，可以实现不同种反应物快速混合与快速预热，能够有效控制反应温度，避免反应液温度不均匀造成产品质量下降。
[0023](2)不同种反应物在微反应装置中直接充分混合，可以得到分子量分布更窄的预聚物，通过控制实验参数如调节反应物浓度、泵流量、反应器特征尺寸等能够控制预聚物的平均分子量，从而有利于降低后续解聚过程，缩短解聚时间。
[0024](3)反应过程以连续流动的方式在微反应装置中进行，该连续化生产减少了不同产品批次间的不稳定性，有利于提高产品质量，避免了产品批次效应。
[0025](4)由于微反应装置传热性能好，因此提高反应温度时可以缩短反应时间，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的制备α
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氰基丙烯酸酯的实验流程图。
[0027]图2为本专利技术的微反应装置合成α
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氰基丙烯酸酯预聚体实验装置示意图。
[0028]其中，1
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第一进料泵，2
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第二进料泵，3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微反应装置合成α
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氰基丙烯酸酯的方法，其特征在于，反应方程式如式I所示，R为具有1～8个碳原子的烷基；包含以下步骤：步骤S1，提供一微反应装置，所述微反应装置至少包含通过连接管连通的微混合器和微型管式反应器；将氰基乙酸酯、多聚甲醛、哌啶或哌啶衍生物、溶剂分别通过管道泵至所述微混合器进行混合，得到的混合物进入所述微型管式反应器中进行反应，得到α
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氰基丙烯酸酯预聚体；步骤S2，将所述α
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氰基丙烯酸酯预聚体进行油水分离，油相加酸调节pH值为7～9，加入增塑剂，共沸脱水，得到剩余反应液；向所述剩余反应液中加入抗氧化剂和脱水剂，在200Pa～1200Pa压强下进行减压蒸馏，收集120℃～210℃的馏出物，得到α
‑
氰基丙烯酸酯粗单体；步骤S3，向所述α
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氰基丙烯酸酯粗单体中加入抗氧化剂和脱水剂后，在200Pa～1200Pa压强、80℃～130℃温度下减压蒸馏提纯，得到精制的α
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氰基丙烯酸酯。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氰基乙酸酯选用氰基乙酸正丁酯、氰基乙酸异丁酯、氰基乙酸正辛酯中的任意一种；α
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氰基丙烯酸酯包含α
‑
氰基丙烯酸正丁酯、α
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氰基丙烯酸异丁酯、α
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氰基丙烯酸正辛酯中的任意一种或者任意两种以上的组合；或，所述溶剂选用甲苯、1,2
‑
二氯乙烷、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正辛酯中的任意一种；所述哌啶衍生物选自甲基哌啶、乙基哌啶中的任意一种。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，
申请(专利权)人：常熟久嘉恒颐生物有限公司，
类型：发明
国别省市：