[發明專利]一種粗丙交酯的提純方法和高分子量聚乳酸的制備方法

有效

• 申請號: 201610045423.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105732569B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 馮立棟;邊新超;劉焱龍;孫彬;項盛;周林堯;李杲;陳學思
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C07D319/12
• 分類號: C07D319/12;C08G63/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種粗丙交酯的提純方法，包括以下步驟：將粗丙交酯與堿金屬化合物混合后進行反應，得到反應產物；所述堿金屬化合物選自堿金屬氫化物和堿金屬氨基化合物中的一種或多種；將所述反應產物進行減壓蒸餾，得到精丙交酯。本發明提供的提純方法簡單易行，成本低，可獲得羧基含量小于10mmol/kg的精丙交酯，獲得的精丙交酯易于聚合得到高分子量的聚乳酸。本發明還提供了一種高分子量聚乳酸的制備方法，首先按照上述提純方法獲得精丙交酯，然后將所述精丙交酯在催化劑作用下進行本體聚合，得到高分子量聚乳酸。本發明能降低聚乳酸的生產成本，適于工業化大規模應用。

技術領域

本發明涉及有機化工分離提純技術領域，尤其涉及一種粗丙交酯的提純方法和高分子量聚乳酸的制備方法。

背景技術

高分子量聚乳酸的聚合度一般≥1000(以乳酰單元計)，其通常是通過乳酸的環狀二聚體丙交酯的開環聚合反應獲得。影響聚乳酸聚合度的因素主要是單體丙交酯中羥基、羧基和水的含量，其中，含羧基的物質如乳酸、乳酰乳酸和乳酸的線性多聚體等會使聚合速率降低；羥基和羧基都能限制聚合物的分子量。而粗丙交酯中的水能引發丙交酯的水解，生成同時包含羥基和羧基的乳酰乳酸，也限制聚乳酸的聚合度。

目前，粗丙交酯的工業純化通常采用精餾和熔融結晶的方法。其中，精餾提純通常在減壓條件下進行，采用第一次精餾脫除低沸點的乳酸和水，第二次精餾脫除乳酸齊聚物等高沸點雜質，最終獲得聚合級丙交酯。但是，精餾法提純丙交酯的設備投資和能耗都較高。現有技術通過熔融結晶，也可以獲得高純度的L-丙交酯或D-丙交酯，但是需要多次的熔融和結晶過程，操作復雜，且生產能耗較高。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種粗丙交酯的提純方法和高分子量聚乳酸的制備方法，采用本發明提供的提純方法能獲得聚合級丙交酯，進而獲得高分子量的聚乳酸，工藝簡單，可降低聚乳酸的生產成本。

本發明提供一種粗丙交酯的提純方法，包括以下步驟：

將粗丙交酯與堿金屬化合物混合后進行反應，得到反應產物；所述堿金屬化合物選自堿金屬氫化物和堿金屬氨基化合物中的一種或多種；

將所述反應產物進行減壓蒸餾，得到精丙交酯。

優選的，所述堿金屬化合物選自NaH、KH、LiH、NaNH₂、KNH₂、LiNH₂和Li₂NH中的一種或多種。

優選的，所述反應的溫度為80～120℃。

優選的，所述粗丙交酯中游離羧基的含量為10～400mmol/kg。

優選的，所述堿金屬化合物與粗丙交酯中游離羧基的摩爾比為0.5～5.0：1。

優選的，所述反應的時間小于等于100min。

優選的，所述反應在保護性氣體存在的條件下進行。

優選的，所述減壓蒸餾的溫度為110～130℃。

優選的，所述減壓蒸餾的真空度小于1.3kPa。

與現有技術相比，本發明提供的提純方法采用堿金屬氫化物和堿金屬氨基化合物中的一種或多種，與粗丙交酯混合后進行反應，得到反應產物；將所述反應產物進行減壓蒸餾，即可得到聚合級丙交酯。通過本發明的方法，能除去粗丙交酯中含有羧基的雜質，同時水會得到有效去除；再通過一次減壓蒸餾，即可獲得羧基含量小于10mmol/kg的精丙交酯。本發明工藝流程短，簡單易行，且效果較好，獲得的精丙交酯易于聚合生成高分子量的聚乳酸，可降低聚乳酸的生產成本，利于應用。

本發明還提供一種高分子量聚乳酸的制備方法，包括以下步驟：

將粗丙交酯與堿金屬化合物混合后進行反應，得到反應產物；所述堿金屬化合物選自堿金屬氫化物和堿金屬氨基化合物；