CN100343247C - 用乙醇重结晶丙交酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以乙醇为溶剂重结晶丙交酯的方法，此方法包括：加热下将丙交酯溶解在乙醇中，待溶液冷却结晶后，过滤得到结晶产物。本发明的特征在于：对丙交酯的乙醇溶液的浓度，以及不同浓度的溶液的结晶时间加以控制。本发明能够改善结晶产物的质量，并提高重结晶效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种环酯类有机化合物的纯化方法。具体地说，就是一种使不纯丙交酯在以乙醇为溶剂的重结晶过程中，通过控制结晶时间及结晶溶液的浓度达到纯化的方法。
背景技术
丙交酯是一种由两分子乳酸生成的环酯，具有四种形式：两分子L-乳酸形成的L-丙交酯；两分子D-乳酸形成的D-丙交酯；一分子L-乳酸和一分子D-乳酸形成的内消旋丙交酯；以及L-丙交酯和D-丙交酯形成的外消旋丙交酯。丙交酯是一种可用于制备聚乳酸及其共聚物的重要化合物。
众所周知，聚乳酸及其共聚物作为生物可降解材料，具有两大突出的优点：其原料——乳酸可由发酵得到，属于可再生资源；其制成品能被微生物分解成二氧化碳和水，达到完全降解，不会对环境产生污染。因此，有关聚乳酸类材料的研究引起广泛关注。
高分子量的聚乳酸通常是由高纯度的丙交酯开环聚合获得。通常，丙交酯由含水的乳酸经低分子量聚乳酸作为中间体，再通过裂解的方法得到。专利CN1212343、CN1369490、AU2003231482、DE3232103、DE3708915、FR2843390、JP63101378、JP2004149418、US1095205、US5053522、US2002132967等介绍了丙交酯的合成过程。
在上述专利方法得到的丙交酯中，还含有少量乳酸单体、乳酸二聚物(乳酰乳酸)以及水等杂质(下文将含有这些杂质的丙交酯称为不纯丙交酯)。
所含的上述杂质对丙交酯的聚合反应会产生不利影响：水的存在能够使丙交酯水解得到乳酸，并且能使聚乳酸分子链水解断裂；乳酸及其二聚体等酸性物的存在会使聚乳酸分子链因酸解而遭到降解等。因此，不纯丙交酯需要经过提纯以去除其含有的杂质。
不纯丙交酯的纯化方法一般有气助蒸发法、水解法以及重结晶法等。
气助蒸发法能使诸如丙交酯或乙交酯或及其混合物的环酯作为气流中的蒸汽组分而与杂质相分离。相关专利有AU2003295252、US5274073、US6277951等。但气助蒸发法分离过程复杂，并且得率一般不高。
水解法是一种从不纯丙交酯中除去内消旋异构体从而获得高光学纯度丙交酯的方法，相关专利有CN1112559、JP10025288、US5502215等。但水解处理后，一般仍需要重结晶进一步纯化。
而重结晶法因其操作步骤少、工艺较成熟而应用较为广泛。专利CN1488628、FR2843390、WO9315069等都对重结晶法纯化丙交酯进行了介绍。但目前对于重结晶法纯化丙交酯的研究大多为溶剂的选择，如专利US4727163、CN1583740采用乙酸乙酯、JP10279577采用低级酯类、US6313319应用醇类、JP6279435应用低级醇、酮、酯类或其混合物等，而对丙交酯重结晶工艺的影响因素未加以研究。
本专利发现，丙交酯在某一种溶剂及某一浓度时采用不同的结晶时间，其重结晶产物的得率和纯度具有很大的差别，并且对生产效率也有影响，但这一点并没有引起人们的重视。例如日本专利JP7118259在描述重结晶的方法时，将结晶体系降温至所设定的温度后，立即过滤得到晶体，其得率只有50～52％，其原因之一可能是结晶时间过短所致。同样，文献Bioresorbable Electrospun Tissue Scaffolds of Poly(ethylene glycol-b-lactide)Copolymers forBone Tissue Engineering一文(Anand Shreyans Badami，Richmond：Virginia Polytechnic Instituteand State University，2004)中将结晶体系置于冰水浴内1小时后过滤得到丙交酯晶体，此工艺中也存在结晶时间过短的问题。而在文献《生物降解材料聚丙交酯的研究(II)丙交酯单体的纯化方法研究》(黑龙江大学自然科学学报，1998，15(1)：110～113)中，把结晶时间定为24小时，这又使得结晶时间过长，不仅会使产物纯度和得率下降，更会使生产周期大大延长。
本发明特别指出：结晶时间过短，会造成产品产率低；而结晶时间过长，会造成产品纯度差，生产率降低。通过对重结晶过程中不同浓度溶液的结晶时间的控制，能够有效改善结晶产物的得率和纯度，并提高生产效率。
发明内容
本发明的目的即对于不同浓度的丙交酯乙醇溶液，通过对结晶时间的控制，使产物获得更好的纯度和结晶得率。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
A在60℃～75℃下，将不纯丙交酯溶于乙醇，得到一定浓度的溶液；
B在0℃～30℃下，将溶液静置一段时间，使丙交酯结晶；
C过滤得到晶体并干燥。
进一步的本发明的表述为：丙交酯与乙醇的质量比为3∶10～1∶1，最佳质量比为9∶20～7∶10。
结晶时间控制在0.5～6小时之间，最佳范围1～3小时。
本发明的优点：通过对重结晶过程中不同浓度的丙交酯乙醇溶液的结晶时间加以控制，可有效改善结晶产物的得率和纯度，并提高生产效率。
具体实施方式
实施例1
单颈烧瓶中加入10.0g不纯丙交酯(经测熔程86℃～95℃)，按丙交酯与乙醇的质量比3∶10加入乙醇33.3g，加热至75℃溶解。溶解完全后，在4℃冰箱内静置结晶1小时，过滤得到晶体并真空干燥。干燥后晶体质量8.4g，得率84.0％，测其熔程为94℃～96℃。
实施例2
单颈烧瓶中加入10.0g不纯丙交酯(经测熔程89℃～95℃)，按丙交酯与乙醇的质量比9∶20加入乙醇22.2g，加热至75℃溶解。溶解完全后，在4℃冰箱内静置结晶4小时，过滤得到晶体并真空干燥。干燥后晶体质量8.8g，得率88.0％，测其熔程为93℃～96℃。
实施例3
单颈烧瓶中加入10.0g不纯丙交酯(经测熔程85℃～95℃)，按丙交酯与乙醇的质量比7∶10加入乙醇14.3g，加热至75℃溶解。溶解完全后，在4℃冰箱内静置结晶6小时，过滤得到晶体并真空干燥。干燥后晶体质量9.0g，得率90.0％，测其熔程为91℃～95℃。
Claims (3)
1.本发明是一种结晶或重结晶纯化丙交酯的方法，此方法包括：
A在60℃～75℃下，将不纯丙交酯溶于乙醇，得到溶液，控制丙交酯与乙醇的质量比为3∶10～1∶1。
B在0℃～30℃下，将A所述溶液静置，控制结晶时间0.5～6小时，使丙交酯结晶析出；过滤得到晶体并干燥
2.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤A中丙交酯与乙醇的质量比为9∶20～7∶10。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤B所述所控制的结晶时间为1～3小时。
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