專(zhuān)利名稱(chēng)：一種乙交酯的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙交酯的提純方法。
背景技術(shù)：
聚乙交酯及其共聚物具有良好的生物相容性和生物降解性，降解產(chǎn)物對(duì)人體無(wú)毒、可被人體組織吸收代謝，作為一類(lèi)重要的生物醫(yī)用高分子材料而獲得廣泛關(guān)注，在手術(shù)縫合線(xiàn)、骨骼固定與修復(fù)、藥物控制釋放、人造血管、組織工程等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。高分子量的聚乙交酯通常需要用高純度的乙交酯開(kāi)環(huán)聚合獲得，而乙交酯是由羥基乙酸低聚物在催化劑存在下經(jīng)過(guò)高溫裂解來(lái)合成，用此方法合成的乙交酯含有水、羥基乙酸以及羥基乙酸低聚物等雜質(zhì)，將含有這些雜質(zhì)的乙交酯稱(chēng)為“粗乙交酯”，這些雜質(zhì)會(huì)對(duì)乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合產(chǎn)生不利影響，雜質(zhì)中的水能使乙交酯水解成羥基乙酸，也能使聚乙交酯發(fā)生水解斷鏈，雜質(zhì)中的羥基乙酸和羥基乙酸低聚物含有羧基，能使聚乙交酯發(fā)生酸解而降解，因此粗乙交酯需要經(jīng)過(guò)提純來(lái)除去雜質(zhì)。通常采用重結(jié)晶或精餾的方法將這些雜質(zhì)從粗乙交酯中除去，然而重結(jié)晶和精餾的方法都有一定的缺點(diǎn)，重結(jié)晶法(比如專(zhuān)利CN100999516B，US4650851，US5223630)需要使用有機(jī)溶劑，比如乙酸乙酯、丙酮，使用有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響以及增加提純成本，而且為了得到高純度的乙交酯，需要重結(jié)晶3-5次，提純周期長(zhǎng)。采用精餾法提純粗乙交酯，是利用雜質(zhì)與乙交酯沸點(diǎn)不同的物理特性將雜質(zhì)與乙交酯分離，粗乙交酯中的各組分的沸點(diǎn)溫差較小，因此精餾法提純粗乙交酯對(duì)精餾塔的要求非常嚴(yán)苛，該法投資太大。CN1056689A公開(kāi)了一種純化不純的乙交酯的方法，將不純的乙交酯在氣提裝置中加熱熔融，再通過(guò)惰性氣體氣提，從氣流中回收乙交酯，再使用極性溶劑洗滌得到高純度的乙交酯，該方法在氣提之后得到較 純的乙交酯，之后再用有機(jī)溶劑洗滌，雖然提高了純度，但收率太低，并且使用有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響以及增加提純成本，而且步驟較多，成本較聞。US3597450A中，使不純的乙交酯經(jīng)重結(jié)晶和升華兩個(gè)順序步驟處理，可獲得較高純度的乙交酯，但收率較低，另外，升華步驟在75-130°C的溫度下進(jìn)行時(shí)需要很高的減壓，此減壓一般小于2. 5mmHg，最低至O. 07mmHg，這種升華步驟進(jìn)行得很慢，需要12-17. 5h，因此難以工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種乙交酯的提純方法，該方法不使用有機(jī)溶劑，污染非常小，成本低，提純周期短，操作方便，并能確保精乙交酯的收率在80%以上，純度在99. 5%以上。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種乙交酯的提純方法，常壓下將粗乙交酯與堿性試劑混合，加熱使粗乙交酯熔化并與堿性試劑反應(yīng)，然后繼續(xù)升高體系溫度并減壓，將乙交酯蒸餾出來(lái)得到精乙交酯。粗乙交酯中含有的雜質(zhì)主要是水、羥基乙酸、羥基乙酸低聚物，本發(fā)明是將粗乙交酯中含有的水、羥基乙酸、羥基乙酸低聚物雜質(zhì)通過(guò)與堿性試劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化成難揮發(fā)的堿或鹽，堿性試劑可以和乙交酯中幾乎所有的雜質(zhì)反應(yīng)生成難揮發(fā)性堿或鹽，然后將乙交酯蒸餾出來(lái)得到高純度乙交酯，該方法提純粗乙交酯的收率高、純度高，收率在80%以上，純度在99. 5%以上。另外，該方法僅需加入堿性試劑進(jìn)行反應(yīng)，之后進(jìn)行蒸餾提純乙交酯，提純周期短，操作步驟少，操作方便，降低了成本，不使用有機(jī)溶劑，避免了有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染，不采用多次重結(jié)晶的方法提純，既降低了成本，也避免了重結(jié)晶過(guò)程造成乙交酯的損失，提高了收率，以低成本、簡(jiǎn)易的提純方法獲得了非常高的收率和純度。所述堿性試劑為粉末狀或小顆粒狀，優(yōu)選的，所述堿性試劑的粒徑小于500 μ m。優(yōu)選的，所述堿性試劑包括堿金屬、堿土金屬、堿金屬的氫化物、堿金屬的氧化物、堿土金屬的氫化物以及堿土金屬的氧化物中的一種或多種混合物。優(yōu)選的，所述粗乙交酯與堿性試劑反應(yīng)的溫度為7(T10(TC，反應(yīng)時(shí)間為O. 5^4小時(shí)。堿金屬、堿土金屬、堿金屬的氫化物、堿金屬的氧化物、堿土金屬的氫化物以及堿土金屬的氧化物對(duì)水、羥基乙酸、羥基乙酸低聚物等雜質(zhì)具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性，與所述的雜質(zhì)在7(rioo°c的熔融狀態(tài)下的反應(yīng)活性高、反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)易于進(jìn)行。最優(yōu)選的，所述堿性試劑包括Na、K、Ca、NaH, Na2O, CaH2, CaO中的一種或多種混合物。最優(yōu)選的，所述粗乙 交酯與堿性試劑反應(yīng)的溫度為8(T95°C，反應(yīng)時(shí)間為1. (Γ3. 5小時(shí)。 優(yōu)選的，所述堿性試劑的用量為每100克粗乙交酯加入堿性試劑f 20克，以保證粗乙交酯中的雜質(zhì)能徹底被轉(zhuǎn)化成難揮發(fā)性堿或鹽，雜質(zhì)反應(yīng)完全徹底。最優(yōu)選的，所述堿性試劑的用量為每100克粗乙交酯加入堿性試劑6 10. 5克。優(yōu)選的，所述乙交酯蒸餾溫度為12(T200°C，體系真空度為l(Tl000Pa，該蒸餾條件既能保證將乙交酯從難揮發(fā)性雜質(zhì)中以非常高的純度蒸餾分離出來(lái)，獲得高純度的乙交酯，又能避免乙交酯與難揮發(fā)性雜質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)，提高乙交酯的收率，還能縮短蒸餾提純的時(shí)間，提聞效率。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述乙交酯蒸餾溫度為12(Tl60°C，體系真空度為10(Tl000Pa。最優(yōu)選的，所述乙交酯蒸餾溫度為12(Tl40°C，體系真空度為20(Tl000Pa。本發(fā)明通過(guò)上述優(yōu)選的技術(shù)方案，可以進(jìn)一步提高乙交酯的收率和純度，使乙交酯的收率達(dá)到82%以上，純度達(dá)到99. 7%。本發(fā)明最佳的技術(shù)方案，可以進(jìn)一步提聞乙交酷的收率和純度，使乙交酷的收率達(dá)到85%以上，純度達(dá)到99. 8%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為(I)不使用有機(jī)溶劑,污染非常?。?2)提純方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，提純周期短；(3)該乙交酯的提純方法獲得了非常高的收率和非常高的純度。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作更具體的解釋?zhuān)景l(fā)明并不僅僅局限于這些實(shí)施例，同樣這些實(shí)施例也不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1粗乙交酯的合成向5L燒瓶中加入3000克70%羥基乙酸水溶液和8. O克催化劑Sb2O3，常壓下攪拌，將溶液加熱至190°C脫水，然后將體系壓力降至8. OkPa進(jìn)一步脫水1.5小時(shí)，制得羥基乙酸低聚物，然后升溫至230-270°C，壓力降至l.OkPa，將羥基乙酸低聚物裂解，得到粗乙交酯1150克。實(shí)施例2粗乙交酯的提純用實(shí)施例1合成的粗乙交酯，在常壓下取100克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，加入6. O克Na，加熱至80°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)I小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至140°C，將體系壓力降至lOOPa，蒸餾2小時(shí)，得到82克精乙交酯，收率為82%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 6°C，純度為99. 8%。實(shí)施例3 用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取120克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，力口入9. O克CaH2，加熱至85°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)1. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至150°C，將體系壓力降至200Pa，蒸餾2. 5小時(shí)，得到100克精乙交酯，收率為83%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 50C，純度為99. 7%。實(shí)施例4用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取105克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，力口入3. O克Na和8. O克CaO，加熱至90°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)2小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至160°C，將體系壓力降至50Pa，蒸餾1. 5小時(shí)，得到89克精乙交酯，收率為85%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 3°C，純度為99. 5%。實(shí)施例5用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取95克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，加入
5.O克K，加熱至95°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)O. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至130°C，將體系壓力降至150Pa，蒸餾3小時(shí)，得到82克精乙交酯，收率為86%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 40C，純度為99. 5%。實(shí)施例6用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取90克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，加入
3.O克Na和4. O克CaH2,加熱至78°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)3. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至120°C，將體系壓力降至800Pa，蒸餾5小時(shí)，得到74克精乙交酯，收率為82%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 8°C，純度為99. 8%。實(shí)施例7用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取115克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，力口入2. O克Na2O和6. O克CaH2，加熱至100°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)O. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至200°C，將體系壓力降至10Pa，蒸餾I小時(shí)，得到93克精乙交酯，收率為81%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 2°C，純度為99. 5%。實(shí)施例8
用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取130克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，力口入5. O克NaH和3. O克Ca，加熱至70°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)4小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至125°C，將體系壓力降至lOOOPa，蒸餾10小時(shí)，得到113克精乙交酯，收率為87%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 40C，純度為99. 6%。實(shí)施例9用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取100克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，加入1.O克Na，加熱至70°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)O. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至120°C，將體系壓力降至lOOOPa，蒸餾2小時(shí)，得到80克精乙交酯，收率為80%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 6°C，純度為99. 5%。實(shí)施例10用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取100克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，加入10克CaO和10. O克CaH2，加熱至100°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)1. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至130°C，將體系壓力降至300Pa，蒸餾3小時(shí)，得到82. 5克精乙交酯，收率為82. 5%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 6°C，純度為99. 8%。實(shí)施例11用實(shí)施例1合成的粗乙交酯。在常壓下取100克粗乙交酯放入250mL燒瓶中，力口入6克CaO和3. O克Na，加熱至95°C使粗乙交酯熔化，在此溫度下反應(yīng)1. 5小時(shí)，然后繼續(xù)升溫至140°C，將體系壓力降至300Pa，蒸餾3小時(shí)，得到87. O克精乙交酯，收率為87%。精乙交酯的熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為82. 6°C，純度為99. 8%。對(duì)比例I
傳統(tǒng)的粗乙交酯提純方法用實(shí)施例1合成的粗乙交酯，在77°C下，將105克粗乙交酯溶解在200毫升乙酸乙酯中，再在室溫下充分冷卻，進(jìn)行重結(jié)晶，過(guò)濾分離出晶體，然后在40°C下真空干燥10小時(shí)，得到29克乙交酯，其收率僅為28%，其熔點(diǎn)(DSC測(cè)定)為81. 5°C，純度為 99. 2%ο按CN1056689A實(shí)施例2的提純方法取實(shí)施例1合成的粗乙交酯25g，裝入氣提容器中，當(dāng)容器的溫度增加到144-150°C乙交酯熔化，用干燥的氮?dú)饬饕?. 24標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/分的速度氣提lh，回收的乙交酯用異丙醇洗滌，得到12. 2g精制乙交酯，收率僅為48. 8%，純度為99. 9%ο
權(quán)利要求
1.一種乙交酯的提純方法，其特征在于，包括以下步驟常壓下將粗乙交酯與堿性試劑混合，加熱使粗乙交酯熔化并與堿性試劑反應(yīng)，然后繼續(xù)升高體系溫度并減壓，將乙交酯蒸餾出來(lái)得到精乙交酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述堿性試劑包括堿金屬、堿土金屬、堿金屬的氫化物、堿金屬的氧化物、堿土金屬的氫化物以及堿土金屬的氧化物中的一種或多種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述堿性試劑包括Na、K、Ca、NaH, Na2O, CaH2、CaO中的一種或多種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述粗乙交酯與堿性試劑反應(yīng)的溫度為7(Tl00°C，反應(yīng)時(shí)間為O. 5^4小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述粗乙交酯與堿性試劑反應(yīng)的溫度為8(T95°C，反應(yīng)時(shí)間為1. (Γ3. 5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述堿性試劑的用量為每100克粗乙交酯加入堿性試劑f 20克。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述堿性試劑的用量為每100克粗乙交酯加入堿性試劑6 10. 5克。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述乙交酯蒸餾溫度為12(T200°C，體系真空度為 l(Tl000Pa。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述乙交酯蒸餾溫度為120 160°C，體系真空度為10(Tl000Pa。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的乙交酯的提純方法，其特征在于，所述乙交酯蒸餾溫度為120 140°C，體系真空度為20(Tl000Pa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乙交酯的提純方法，包括以下步驟常壓下將粗乙交酯與堿性試劑混合，加熱使粗乙交酯熔化并與堿性試劑反應(yīng)，然后繼續(xù)升高體系溫度并減壓，將乙交酯蒸餾出來(lái)得到精乙交酯。該方法不使用有機(jī)溶劑，污染非常小，成本低，提純周期短，操作方便，并能確保精乙交酯的收率在80%以上，純度在99.5%以上。
文檔編號(hào)C07D319/12GK103058983SQ20121055295
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者曲希明, 徐紀(jì)剛, 黃慶 申請(qǐng)人:中國(guó)紡織科學(xué)研究院