一种从聚制造技术

本发明专利技术公开了一种从聚

【技术实现步骤摘要】
一种从聚L
‑
乳酸制备L
‑
丙交酯的方法


[0001]本专利技术涉及高分子降解
，尤其是指一种从聚
L
‑
乳酸制备
L
‑
丙交酯的方法
。

技术介绍

[0002]聚
L
‑
乳酸是已经商业化的可生物降解的高分子材料之一，年产量为
30
万吨左右，用于医疗
、
食品包装等领域
。
制备聚
L
‑
乳酸的原料源自淀粉发酵，经过发酵生成
L
‑
乳酸，
L
‑
乳酸经过缩聚形成聚酯低聚物，再热分解形成环状二聚体，即
L
‑
丙交酯
。L
‑
丙交酯开环聚合形成聚
L
‑
乳酸
。
将聚
L
‑
乳酸进行化学回收，直接转化为
L
‑
丙交酯，对于聚
L
‑
乳酸的循环使用
、
降低聚
L
‑
乳酸的成本具有重要的意义
。
[0003]直接热降解聚
L
‑
乳酸需要很高的温度
(
大于
300 ℃)
，能耗高，而且产物复杂，有大量的低聚物生成
。
为了解决上述问题，可以加入合适的催化剂降低聚
L
‑
乳酸的降解温度，提高降解产物的纯度
。
例如，
Enthaler
课题组报道了醋酸锌作为催化剂降解聚
L
‑
乳酸的结果，该反应需要在
200~210 ℃
的温度下进行，丙交酯的收率可以达到
98%
，但是
L
‑
丙交酯的选择性只有
88% (
参见：
C. Alberti, S. Enthaler, ChemistrySelect 2020, 5, 14759)。
[0004]Byers
报道了氯化锌与聚乙二醇的组合体作为催化剂降解聚
L
‑
乳酸的结果，所得产物中
L
‑
丙交酯的选择性可以达到
98%
，但是降解反应的速率非常低，需要
16
小时才能降解完全
(
参见：
C. F. Gallin, W. W. Lee, J. A. Byers, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303762)。
[0005]Odelius
课题组发现以2‑
乙基己酸亚锡为催化剂，以
N,N
‑
二甲基甲酰胺为溶剂可以把聚
L
‑
乳酸降解的温度降低到
140 ℃
，产物均为丙交酯，
L
‑
丙交酯的选择性最高可达
99%。
但是，将
L
‑
丙交酯从
N,N
‑
二甲基甲酰胺中分离出来需要通过在正庚烷中共沸蒸馏，再从甲苯中重结晶，最终
L
‑
丙交酯的实际分离产率仅有
38%(
参见：
Cederholm, L.; Wohlert, J.; Olsen, P.; Hakkarainen, M.; Odelius, K., Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202204531)。
[0006]最近，
Williams
报道了使用2‑
乙基己酸亚锡催化降解聚
L
‑
乳酸的方法，在真空
、160℃
的条件下仅需
0.01mol%
的催化剂，5小时内就能将聚
L
‑
乳酸降解为
L
‑
丙交酯，产率可达
92%
，
L
‑
丙交酯的选择性最高可达
99%。
但是该催化剂催化大分子量聚
L
‑
乳酸降解时，需要加入醇对聚合物进行预降解
(
参见
:T. M. McGuire, A. Buchard, C. K. Williams, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 19840)。
[0007]由此可见，目前降解聚
L
‑
乳酸的方法存在催化剂活性低，所需温度高，丙交酯的实际回收率不高等问题
。
因此，发展合适的催化剂，在较低的温度下将聚
L
‑
乳酸选择性地降解为
L
‑
丙交酯是非常有意义的
。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种从聚
L
‑
乳酸制备
L
‑
丙交酯的方法
。
本发
明采用三
(
六甲基二硅基胺基
)
稀土配合物为催化剂，可在
130~180 ℃
下将聚
L
‑
乳酸降解为
L
‑
丙交酯
。
该体系反应条件相对温和，所用催化剂的催化活性高，1小时内丙交酯的收率可达到
98%
，所得
L
‑
丙交酯的立体选择性可达
98%。
在无溶剂的条件下，将生成的
L
‑
丙交酯从反应体系中直接升华出来，实现
L
‑
丙交酯的直接回收，将具有很大的实际应用前景
。
[0009]本专利技术的目的在于提供一种高效从聚
L
‑
乳酸制备
L
‑
丙交酯的方法，包括以下步骤：惰性气氛下，将聚
L
‑
乳酸和催化剂混合，在真空条件下进行加热反应，得到
L
‑
丙交酯；所述催化剂选自胺基稀土配合物
。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述胺基稀土配合物选自三
(
六甲基二硅基胺基
)
稀土配合物，所述三
(
六甲基二硅基胺基
)
稀土配合物结构式如下所示：，其中，
RE
为镧
、
钕
、
钐
、
钇
。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述惰性气氛中的气体为氮气和
/
或氩气
。
[0012]在本专利技术的一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种从聚
L
‑
乳酸制备
L
‑
丙交酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：惰性气氛下，将聚
L
‑
乳酸和催化剂混合，在真空条件下进行加热反应，得到
L
‑
丙交酯；所述催化剂选自胺基稀土配合物
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胺基稀土配合物选自三
(
六甲基二硅基胺基
)
稀土配合物，所述三
(
六甲基二硅基胺基
)
稀土配合物结构式如下所示：，其中，
RE
为镧
、
钕
、
钐
、
钇
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性气氛中的气体为氮气和
/
或氩气
。4.
根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚英明，孟德儒，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：