CN1232046A - 聚氨基酸衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备含有1%或更少的酸性催化剂,或不含酸性催化剂的聚氨基酸衍生物的方法,其中该方法包括用提取溶剂从含有酸性催化剂的聚氨基酸衍生物中提取和除去酸性催化剂的提取步骤,其中在提取步骤中,提取溶剂基本不溶解聚氨基酸衍生物且至少部分溶解酸性催化剂,提取步骤采用的温度等于或高于60℃,但等于或低于300℃。
Description
本发明涉及制备聚氨基酸衍生物的方法。本发明更特别涉及制备其中作为杂质存在的酸性催化剂的含量非常低的聚氨基酸衍生物的方法。[聚氨基酸衍生物和制备方法的技术背景]
聚氨基酸衍生物具有生物降解能力,所以对地球环境无害,此外,当其进入活体中时,会被酶催活性物质分解并吸收。此外,发现聚氨基酸衍生物在活体内不表现出抗原性,并且不产生毒性分解产物;所以,对人体也是无害的。
聚氨基酸衍生物生物降解能力非常有助于解决使用传统的不能生物降解的原料时遇到的各种问题,例如,由焚烧或再生废聚合物时产生的环境的沉重负担。
聚氨基酸衍生物-聚琥珀酰亚胺是制备其它聚氨基酸衍生物例如聚天冬氨酸、交联聚天冬氨酸或其类似物的适合的中间体。
聚天冬氨酸是非常有用的聚合物,可作为洗涤剂组分、防垢剂、矿物分散剂等,能够取代传统的不能生物降解原料。交联聚天冬氨酸具有高吸水性,是作为吸水材料、持水材料的非常有用的聚合物。并且能够取代取代传统的不能生物降解原料。
聚琥珀酰亚胺可以通过例如P.Neri等人(Journal of Medicinal Chemistry,1973,Vol.16,No.8)的方法制备,P.Neri等人报导了在通过天冬氨酸的聚合作用制备聚琥珀酰亚胺的方法中,使用的磷酸催化剂的量和形成的聚琥珀酰亚胺的分子量之间关联。
在P.Neri等人的报告中,为了制备特别适用于聚氨基酸衍生物的,平均分子量约为40,000的聚琥珀酰亚胺,在聚琥珀酰亚胺的聚合中,每使用一份重量的天冬氨酸作为原料,就有必要使用约0.3-2份的磷酸催化剂。当然,使用大量磷酸催化剂通过聚合作用得到的聚琥珀酰亚胺中,含有高浓度的磷酸催化剂。因此,在聚合后,有必要将磷酸催化剂从聚琥珀酰亚胺中除去。[从聚氨基酸衍生物中分离酸性催化剂的方法]
将酸性催化剂从聚琥珀酰亚胺-一种聚氨基酸衍生物-中除去的方法包括,例如以下方法(1)-(5)。(1)P.Neri等人报道了使用磷酸催化剂生产聚琥珀酰亚胺的方法,将形成的含磷酸催化剂的聚合物直接溶解于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,产生聚合物的沉淀,将得到的聚合物沉定用水洗涤数次,以将催化剂从聚合物中除去(Journalof Medicinal Chemistry,1973,Vol.16,No.8)。但是,在这篇文献中,没有阐述沉淀后洗涤所使用的温度条件、形成的聚合物中磷酸催化剂的残留量以及洗涤的用水量。(2)EP-A-707026(对应JP-A-8-231710)公开了关于除去酸性催化剂的技术,就是将聚酰亚胺(即聚琥珀酰亚胺)溶解于极性质子惰性溶剂(例如DMF、甲酰胺或二甲亚砜)中,并随后在聚酰亚胺中加入不良溶剂(例如水、乙醚、乙醇或丙酮)以生成沉淀,得到纯化的聚酰亚胺的技术。但是,在该文献中,没有对酸性催化剂分离所使用的溶剂的量、沉淀后洗涤所使用的温度条件和形成的聚合物中磷酸催化剂的残留量进行具体的建议和公开。(3)同样,在EP-A-707026中公开了关于除去酸性催化剂的其它技术,就是使用磷酸催化剂将天冬氨酸聚合,并且随后使用不良溶剂(例如水、乙醚、乙醇或丙酮)洗涤形成的含磷酸催化剂的聚酰亚胺(即聚琥珀酰亚胺),得到纯化的聚酰亚胺的技术。但是,在该文献中,没有对洗涤所使用的温度条件和形成的聚合物中酸性催化剂的残留量进行具体的建议和公开。同时,该文献的对比实施例9和10中,公开了需要大量的水洗涤形成的聚合物,即是聚琥珀酰亚胺重量155倍(对比实施例9)和129倍(对比实施例10)。(4)同样,在EP-A-707026中还公开了关于除去酸性催化剂的其它技术,就是在制备聚琥珀酰亚胺之后,但在洗涤和除去包含在聚合物的磷酸催化剂之前,进行中和处理的技术。但是,在进行中和处理时,得到的是聚天冬氨酸而非聚琥珀酰亚胺。此外,磷酸催化剂以磷酸盐的形式回收。在该情况下,没有洗涤条件的具体建议和说明。(5)WO-A-97/28219公开了使用磷酸催化剂聚合天冬氨酸,并随后直接用水洗涤形成的含磷酸催化剂的聚琥珀酰亚胺,得到聚琥珀酰亚胺中磷酸催化剂的含量为0%的技术。但是,在该文献中,没有对洗涤的温度条件和用水量作具体的建议和说明。[现有技术的问题]
本发明人对上述每一项现有技术作了调查,得到的结果认为当在认为有利的条件下,根据现有技术生产聚氨基酸衍生物时,使用酸性催化剂至少包含以下问题(a)-(d)。(a)当使用酸性催化剂时,因为形成的聚合物中含有酸性催化剂,所以至少有以下问题ⅰ)-ⅵ)。ⅰ)随着时间的推移,聚合物中酸性催化剂的存在会引起聚合物吸湿。ⅱ)随着时间的推移,聚合物中酸性催化剂的存在会引起聚合物着色。ⅲ)随着时间的推移,聚合物中酸性催化剂的存在会引起聚合物变质。ⅳ)当聚合物作为与生活有关的产品或其原料时,随着时间的推移,聚合物中酸性催化剂的存在引起的产物或原料的酸化将成为一个问题。ⅴ)当聚合物在例如水解反应的改良化学反应中与酸性或碱性化合物反应,聚合物中酸性催化剂的存在使得反应难以以化学计量进行。此外,聚合物的中和会产生问题,就是当对聚琥珀酰亚胺进行交联制备交联聚琥珀酰亚胺时,聚合物中酸性催化剂的存在使得控制交联度很困难,结果交联产物的吸水性降低,收率减少。ⅵ)当不进行催化剂的回收和循环时,大量酸性催化剂用于聚氨基酸衍生物的制备,并且被排放。这样导致效率降低。在这种情况下,当衍生物被废弃时,恐怕酸性催化剂中的磷和类似物会使河流、湖泊、沼泽和海洋被污染和富营养化。(b)在上述技术(1)或(2)操作中,包括将包含在聚合物中的聚合物以及酸性催化剂溶解于例如DMF(沸点=153℃)、甲酰胺(沸点=210℃)、二甲亚砜(沸点189℃)或其类似物的质子惰性的极性溶剂中,随后将得到的溶液加入到过量的聚合物-沉淀溶剂中(聚琥珀酰亚胺的不良溶剂,但是酸性催化剂的优良溶剂),以减少聚合物中的酸性催化剂的含量,存在例如以下问题ⅰ)-ⅴ)。ⅰ)例如DMF或其类似物的质子惰性的极性溶剂具有高沸点,会产生聚合物中溶剂的残留。ⅱ)高沸点溶剂使得处理由操作而产生大量的废液变得困难(即洗涤含有高沸点有机溶剂、聚合物-沉淀溶剂、催化剂等)。ⅲ)操作复杂。ⅳ)回收酸性催化剂和/或溶剂困难。ⅴ)催化剂含有用于催化剂分离的溶剂的恶化产物或分解产物,并且当催化剂重新用于制备聚氨基酸衍生物时,对所述产物有不良影响。(c)在例如包括直接用不良溶剂洗涤含酸性催化剂的聚合物的上述技术(3)和(5)中,存在例如以下问题ⅰ)-ⅲ)。ⅰ)当将水作为不良溶剂使用时,需要大量的水,不利于节水。此外,回收溶剂和/或酸性催化剂需要大量的能量,不利于节能。ⅱ)由洗涤操作导致洗涤剂中酸性催化剂的浓度很低,从中回收酸性催化剂是困难的。ⅲ)由洗涤操作导致洗涤剂中含有酸性催化剂,会使河流、湖泊、沼泽和海洋被污染和富营养化。(d)在例如包括将磷酸催化剂除去及将聚琥珀酰亚胺同时进行水解和中和的上述技术(4)中,存在例如以下问题ⅰ)-ⅲ)。ⅰ)大量用于制备聚氨基酸衍生物的酸性催化剂全部以盐的形式排放,会导致河流、湖泊、沼泽和海洋被污染和富营养化。ⅱ)当预期的产品为具有低酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺时,至少部分聚琥珀酰亚胺在中和步骤中水解形成聚天冬氨酸的盐,这是不希望发生的。ⅲ)因为酸性催化剂成为盐,该盐不能回收和循环用于聚氨基酸衍生物的制备,除非将其进行离子交换或类似处理,这使得酸性催化剂的循环很困难。
本发明人认为解决上述现有技术中的问题是非常有价值的,预期完成以下任务<1>-<3>。这些任务是本发明人首先想到的,其本质是新的。<1>高效提供基于聚氨基酸衍生物的干重,含有1重量%或更少的酸性催化剂的聚氨基酸衍生物。<2>使用较低能量,将用于制备聚氨基酸衍生物的酸性催化剂回收,用于循环。<3>在用提取溶剂降低制得的聚氨基酸衍生物中酸性催化剂含量的操作中,为了回收用于循环,使用较低能量在所述操作中,从提取液(含有有机溶剂和/或水、酸性催化剂等)中得到提取溶剂。
上述目标能够通过制备其中含有1重量%或更少酸性催化剂,或不含酸性催化利的聚氨基酸衍生物的方法而达到,其中该方法包括提取并用提取溶剂将含有酸性催化剂的聚氨基酸衍生物中的酸性催化剂提取出来的提取步骤,其中在提取步骤中,提取溶剂基本上不溶解聚氨基酸衍生物,并且至少溶解部分酸性催化剂,提取步骤采用的提取温度等于或高于60℃,但等于或低于300℃。[聚氨基酸衍生物]
在本发明中,聚氨基酸衍生物包括,例如聚琥珀酰亚胺、聚天冬氨酸、其交联聚合物和其带有侧基化学修饰的衍生物。在聚氨基酸衍生物中,主链基本骨架的重复单元可以是天冬氨酸单元和不同于天冬氨酸的氨基酸的共聚物。共聚物可以是嵌段共聚物、无规共聚物和接枝共聚物中的任意一种。
在本发明的聚氨基酸衍生物中,独立于结合方式之外的,由天冬氨酸组成的重复单元被称为“聚天冬氨酸基”。对由聚天冬氨酸基组成的重复单元的数目没有特别的限制;但是,基于组成聚氨基酸衍生物的所有重复单元,数目优选为大于1%,特别优选大于10%。具体地,聚氨基酸衍生物的主链基本骨架的重复单元优选单独由天冬氨酸基或天冬氨酸和谷氨酸或赖氨酸的共聚物组成,从工业生产的角度,特别优选单独由天冬氨酸基组成。
在聚天冬氨酸或交联聚天冬氨酸的主链基本骨架(均为聚氨基酸衍生物)中,主链中的酰胺键为α键或β键。当氨基与天冬氨酸的α位羧基键合时形成α键,当氨基与天冬氨酸的β位羧基键合时形成β键。在聚天冬氨酸或交联聚天冬氨酸的主链基本骨架中,酰胺键通常以α键和β键的混合形式存在。本发明中,对酰胺键的类型没有特别的限制。
聚氨基酸衍生物的主链部分结构可以是直线结构或支化结构。对聚氨基酸衍生物的主链部分的分子量没有特别的限制,但优选高分子量。例如,当主链部分的分子量较高时,交联聚天冬氨酸作为吸水材料、持水材料或其它类似用途时,具有较高的能力。聚氨基酸衍生物的主链部分的平均分子量优选为30,000或更高,更优选50,000或更高,最优选80,000或更高。
对聚氨基酸衍生物的交联部分的键没有特别的限制。例如键可以是酰胺键、酯键和硫酯键。这些键可以以单独或多种类的混合形式存在。对交联部分的数量也没有特别的限制;但是,基于聚合物的所有重复单元,交联部分的重复单元的数目优选为0.001-30%,更优选0.01-10%。[制备聚氨基酸衍生物的原料]
在本发明中,对用于制备聚氨基酸衍生物的原料没有特别的限制。当将天冬氨酸作为组成聚氨基酸衍生物的基本骨架主链的原料时,可以是L型、D型和DL型中的任意一种。
当制备天冬氨酸和其它氨基酸的共聚物时,应该提及,例如氨基酸和氨基酸衍生物,例如除天冬氨酸、L-鸟氨酸、α-氨基酸系列、β-丙氨酸,γ-氨基丁酸、中性氨基酸、酸性氨基酸、酸性氨基酸的ω-酯、碱性氨基酸、N-取代碱性氨基酸、天冬氨酸-L-苯基丙氨酸的二聚物(糖精)和类似物之外的19种主要的氨基酸;氨基磺酸例如L-磺基丙氨酸和类似物。α-氨基酸可以是L型、D型和DL型中的任意一种。
作为用于交联的原料,只要原料是能够形成交联键的多功能化合物,就没有特别的限制。应该提及,例如多胺、多硫醇、多羟基化合物和其类似物的多功能化合物。其特例为脂族多胺,例如肼、1,2-乙二胺、丙邻二胺、1,4-丁二胺、1,5-亚戊基二胺、六亚甲基二胺、亚庚基二胺、1,8-亚辛基二胺、1,9-亚壬基二胺、癸二胺、1,11-亚十一基二胺、1,12-亚十二基二胺、1,14-亚十四基二胺、1,16-亚十六基二胺、1-氨基-2,2-双(氨甲基)丁烷、四氨基甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺和其类似物;脂环多胺,例如降冰片烯二胺、1,4-二氨基环己烷、1,3,5-三氨基环己烷、异佛尔酮二胺和其类似物;芳族多胺,例如苯二胺、甲代苯二胺、亚二甲苯基二胺和其似物;聚胺,例如含有通过至少一个二硫键与至少一分子一氨基化合物(即碱性氨基酸、其酯或胱胺)键合得到的化合物,其衍生物和其类似物;脂族多硫醇,例如1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,4-丁二硫醇、1,6-己二硫醇、季戊四醇和其类似物;脂环族多硫醇,例如环己基二硫醇和其类似物;芳族多硫醇,例如亚二甲苯基二硫酚、苯基二硫酚、甲苯基二硫酚和其类似物;多硫醇酯,例如三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(巯基醋酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)和其类似物;以及多醇,例如1,2-亚乙基二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和其类似物。也应该提及以赖氨酸、胱氨酸、鸟氨酸为代表的蛋白构成的氨基酸;及其盐和酯。
在这些用于交联的原料中,优选1,2-乙二胺、丙邻二胺、1,4-丁二胺、亚庚基二胺、六亚甲基二胺、赖氨酸、鸟氨酸和胱氨酸,因为它们气味较小并且反应性较高。[酸性催化剂]
在制备聚氨基酸衍生物中使用的酸性催化剂通常是含有含氧酸的磷酸,优选正磷酸、焦磷酸、多磷酸、五氧化二磷或它们的混合物。
在本发明中,因为制备的聚氨基酸衍生物中含有的作为杂质的酸性催化剂能够被较为有利地提取和除去,所以与传统技术相比,使用的催化剂的量能够在较宽的范围内选择。相对于每份作为原料的单体的重量,催化剂的使用量优选0.01-2份重量,更优选0.05-1份重量,特别优选0.1-0.8份重量,最优选0.2-0.7份重量。[提取溶剂]
在提取步骤中,提取溶剂为基本上不溶解聚氨基酸衍生物,并且至少能够溶解部分酸性催化剂的任何溶剂。具体地,可以使用至少一种有机溶剂、有机溶剂以及水和/或酸性催化剂的混合物、水和水以及酸性催化剂的混合物。提取溶剂的选择主要考虑提取溶剂对酸性催化剂的提取能力、提取采用的温度和压力条件以及提取溶剂自身的稳定性。
作为提取溶剂的提取能力的标准,应提及溶剂的介电常数εr。在本发明中,值得推荐使用在25℃介电常数优选为2或更高,更优选10或更高,进一步优选15或更高,最优选19或更高的提取溶剂。
作为提取溶剂使用的有机溶剂的特例为1-9个碳原子的醇、3-9个碳原子的酮、3-9个碳原子的醚和3-9个碳原子的酯。
有机溶剂更具体的实例为醇,例如甲醇、乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、异戊醇、4-甲基-2-戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、环己醇、1-庚醇、2-庚醇、1-辛醇和其类似物;酮,例如丙酮、甲基·乙基酮、甲基·异丁基酮、2-己酮、3-己酮、2-戊酮、3-戊酮和其类似物;醚,例如二异丙醚和类似物;乙酸酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸己酯和其类似物。
在这些有机溶剂中,优选甲醇、乙醇、异丙醇、1-丁醇,2-丁醇,异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、异戊醇、1-己醇、1-辛醇、丙酮、甲基·异丁基酮、二异丙醚和乙酸丁酯;更优选甲醇、乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、丙酮和二异丙醚;特别优选甲醇、异丙醇、1-丁醇,2-丁醇,异丁醇、丙酮和二异丙醚;最优选甲醇、异丙醇、1-丁醇,丙酮和二异丙醚。
当使用能够与水形成共沸混合物的有机溶剂时,有机溶剂可以以共沸混合物的形式使用。也可能使用在提取温度和压力的被水饱和的有机溶剂,或使用在提取温度和压力的被有机溶剂饱和的水。当使用完全与水可混的有机溶剂时,有机溶剂可以以与水的需要的混合物形式使用。
在提取溶剂中可含有酸性催化剂,可确定催化剂的含量使得溶剂的提取能力不会显著减低,以便将聚合物中的催化剂除去至所需水平。提取溶剂中酸性催化剂的含量通常为95重量%或更少,优选70重量%或更少,更优选50重量%或更少,特别优选30重量%或更少,,最优选10重量%或更少。[提取步骤的操作]
提取优选在低氧气浓度气氛下进行。更优选在氮气、一氧化碳、氩气或其类似物的惰性气体气氛下进行。
提取步骤通过固体聚氨基酸衍生物与提取溶剂(液体、不可凝气体或超临界流体)在分批或连续操作中充分接触而进行。在这里,不可凝气体是提取溶剂在温度高于溶剂的临界温度以及压力低于溶剂的临界压力情况下的状态;超临界流体是提取溶剂在温度高于溶剂的临界温度以及压力高于溶剂的临界压力情况下的状态。
例如,在提取溶剂的临界温度低于300℃时,提取能够通过普通的液体提取溶剂进行,提取步骤采用的温度为60℃或更高,但低于临界温度。当在提取溶剂的临界温度低于300℃时,在提取过程中,提取应该通过不可凝气体和/或超临界流体进行,提取步骤采用的温度应高于临界温度但等于或低于300℃。
使含有酸性催化剂的聚氨基酸衍生物与提取溶剂充分接触的装置包括搅拌槽、固定床类型提取器、移动床类型提取器、罗多系尔提取器和卢尔吉提取器等。
提取操作采用一级或多级提取。在一级提取中,提取溶剂以逆流或并流方式使用,优选逆流方式。在多级提取中,至少在部分步骤中酸性催化剂包含在提取溶剂中。
一般地,相对于每份聚氨基酸衍生物的重量,提取溶剂的用量优选为0.1-100份重量,更优选0.3-50份重量,特别优选0.5-30份重量,最优选1-20份重量。当提取溶剂过量使用时,提取液中酸性催化剂的浓度降低,并且从提取溶剂中分离酸性催化剂的效率降低。同时,当提取溶剂的用量太小时,提取液中酸性催化剂的浓度变高,并且聚合物中催化剂的残留变高。为高效进行提取,优选多级提取。
在多级提取中,优选在每一级中尽可能高效地将聚氨基酸衍生物从酸性催化剂和提取溶剂组成的提取液中分离出来,随后再进行下一级。具体地,以固体聚氨基酸衍生物的重量为100份,酸性催化剂的含量通常为50份或更少,优选30份或更少,,更优选10份或更少,特别优选5份或更少,最优选1份或更少。
将固体聚氨基酸衍生物从提取液中分离能够通过,例如过滤器、离心机、沉降分离器、浮选分离器或它们的结合方式而分离。用相同或不同的提取溶剂将从提取液中分离出的聚氨基酸衍生物进一步洗涤,以用溶剂交换聚氨基酸中残留的提取液。相对于每份聚氨基酸的重量,洗涤和交换步骤的一个复合步骤所使用的提取溶剂的用量优选为0.01-10份重量,更优选0.05-5份重量,特别优选0.1-2份重量。
在本发明中,提取采用的温度为大于等于60℃,但小于等于300℃。当温度低于60℃时,聚氨基酸衍生物中酸性催化剂的残留量变高。同时,当温度高于300℃时,聚氨基酸衍生物产生部分变质,导致分子量降低,在一些情况下变色以及聚合物质量降低。提取温度优选为大于等于75℃但小于等于250℃,更优选为大于等于90℃但小于等于220℃,特别优选大于等于100℃但小于等于200℃。
提取采用的压力由使用的提取溶剂决定。当提取温度低于提取溶剂的临界温度时,采用的压力应使至少部分提取溶剂为液相。例如,当提取在氮气、一氧化碳、氩气或其类似物的惰性气体气氛下进行时,因为使用了惰性气体,值得推荐提取系统允许的压力至少应等于提取气体在提取温度下的饱和蒸汽压。
当提取温度高于提取溶剂的临界温度时,使用的压力为至少部分酸性催化剂溶解在提取溶剂中的压力。在这种情况下,提取溶剂以不可凝气体或超临界流体方式使用。
在进行多级提取时,各级的温度和/或压力可以是上述范围内不同的值。
提取时间优选为0.5秒-12小时,更优选1秒-5小时,更优选3秒-2小时,特别优选5秒-60分钟,最优选10秒-30分钟。在这里,提取时间是指在提取操作的具体温度下,聚合物与提取溶剂和/或提取液接触的时间。提取时间应适当长,以确保高效提取,并且减少聚氨基酸衍生物中酸性催化剂的残留量。同时,提取时间应适当短,使得不需要大尺寸的装置,容易设计装置,缩短聚氨基酸衍生物加热的时间,并且能够防止聚氨基酸衍生物分子量降低、变色和其它质量恶化。[在提取步骤中形成聚氨基酸衍生物]
输入提取步骤的聚氨基酸衍生物优选为颗粒状。松散的聚氨基酸衍生物能够被制成颗粒状的聚氨基酸衍生物,例如,通过对松散的聚合物进行连续或分批的干磨操作和/或湿磨操作。聚氨基酸衍生物的平均颗粒直径通常为5mm或更小,优选1mm或更小,更优选500μm或更小,特别优选200μm或更小,最优选100μm或更小。在本发明中,对其没有限制。甚至当导入提取步骤的松散聚合物的平均颗粒直径大于5mm时,特别地,如果在提取操作中使用搅拌槽,随着酸性催化剂提取步骤的进行,聚合物会被变细,并且得到适和提取操作的聚合物形式。[聚合物回收步骤]
含有少量仍残余的酸性催化剂的聚氨基酸衍生物可通过在提取步骤后将混合物分离成固体聚氨基酸衍生物和由提取溶剂/酸性催化剂混合溶液组成的提取物得到。
作为聚合物回收步骤中的分离操作,可如与多级提取的每级有关的分离操作列举相同的方法。即,具体地,分离操作可通过例如过滤器、离心器、沉降分离器、浮选分离器或它们的组合进行。[在聚氨基酸衍生物中残余的酸性催化剂的数量]
本发明可以获得含有按重量计1%或更少的酸性催化剂或不含酸性催化剂的聚氨基酸衍生物。当残余在聚氨基酸衍生物中的酸性催化剂的数量超过按重量计1%时,产生了上述问题(a)ⅰ)-ⅵ)。残余酸性催化剂的数量优选为按重量计0.0001%-1%,更优选按重量计0.0001-0.2%,尤其优选按重量计0.0001-0.05%,最优选按重量计0.0001-0.01%。当残余酸性催化剂的数量腔制在按重量计0.0001%或以上时,所使用的提取溶剂的数量可相应变小。残余酸性催化剂的数量可通过元素分析、X-射线分析等测量。[酸性催化剂的回收步骤]
对由提取步骤得到的含有提取溶剂/酸性催化剂混合溶液的提取物进行用于酸性催化剂回收的步骤,例如蒸发、蒸馏、液-液提取、过滤、膜分离、吸附、离子交换或它们的组合,提取物因而可分离成基本上含有提取溶剂的相和基本上含有酸性催化剂的相。
当例如使用蒸镏操作分离成提取溶剂和酸性催化剂时,在蒸馏过程中输入水或蒸汽可进一步降低蒸馏后在酸性催化剂中残余的有机溶剂的数量。当用作提取溶剂的有机溶剂是与水不相溶混时,冷凝通过蒸馏产生的蒸汽,从而形成主要由有机溶剂组成的油相和主要由水组成的水相;在两相中,仅取出油相,回收低水含量的提取溶剂。
当提取物与不同的提取溶剂不溶混时,还可以通过液-液提取分离成提取溶剂和酸性催化剂。[提取溶剂的再生步骤]
回收的提取溶剂会含有由聚氨基酸衍生物制备过程中产生的杂质。回收的提取溶剂本身在聚氨基酸衍生物的制备过程中的重复使用是不优选的,因为它会得到低质量的聚氨基酸衍生物(带色和高杂质含量)。作为杂质,可提到的是例如有机物质(例如在聚合过程中形成的副产物)和无机物质(例如由设备材料的腐蚀产生的金属等)。当回收的提取溶剂含有不正常或有害的杂质时,在重复使用之前,需对溶剂进行蒸发、蒸馏、液-液提取、过滤、膜分离、吸附、离子交换或它们的组合,以降低杂质含量至所需的含量水平,然后重复使用。[酸性催化剂的再生步骤]
由提取溶剂分离的酸性催化剂含有由聚氨基酸衍生物制备过程中产生的杂质。酸性催化剂在聚氨基酸衍生物的制备过程中的重复使用本身是不优选的,因为它会得到低质量聚氨基酸衍生物(带色等)。杂质包括例如有机物质(例如在聚合过程中形成的副产物)和无机物质(例如由设备材料的腐蚀产生的金属等)。
得到由提取溶剂分离的可重复用于聚氨基酸衍生物制备过程的酸性催化剂的步骤包括降低酸性催化剂中所含的杂质的操作和/或浓缩操作。当该两种操作进行时,其次序没有限制,或者可重复每种操作。
在得到由提取溶剂分离的可重复用于聚氮基酸衍生物制备过程的酸性催化剂的步骤中进行的具体操作包括蒸发、蒸馏、液-液提取、氧化分解、加热、过滤、膜分离、吸附和离子交换。进行至少一种这些操作以降低在酸性催化剂中所含有的杂质(在该步骤中,杂质包括水)或浓缩酸性催化剂,得到可重复用于聚氨基酸衍生物制备过程的纯化的酸性催化剂。
在上述操作中,当进行氧化分解时,优选在回收的酸性催化剂中加入至少一种选自过氧化氢、氯酸、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、过氯酸和金属酸盐的氧化剂。在上述氧化剂中,过氧化氢是更优选,因为它不把杂质带入分解体系。
当进行氧化分解时,酸性催化剂的浓度优选控制在按重量计20%或以上,更优选按重量计30%或以上,尤其优选按重量计40%或以上,因为较高酸性催化剂浓度使得操作易于进行。因此,当酸性催化剂浓度低时,优选首先浓缩催化剂至较高浓度,然后进行氧化分解。
进行氧化分解的温度优选为50-250℃,更优选80-200℃,最优选100-170℃。当温度太低时,不能得到充分的氧化分解。当温度太高时,设备材料的腐蚀加剧,使得设备的设计困难。
进行氧化分解的压力可使得酸性催化剂和氧化剂的混合物能够保持液体相。在氧化分解时,压力可通过惰性气体,例如氮气、二氧化碳、氩气等施加。所使用的氧化剂的数量由在回收的酸性催化剂中的有机物质的含量决定。例如,当使用过氧化氢作为标准量时,每重量份酸生催化剂它的用量优选优选为0.0001-0.5重量份,更优选为0.001-0.1重量份。当所使用的氧化剂的数量太小时,不能得到足够的所需效果,当过量使用氧化剂时,不能得到增加的效果。
当进行加热操作时,所用的温度优选为80-300℃,更优选100-200℃。当温度太低时,加热效果差,当温度太高时,设备材料的腐蚀加剧,使得设备的设计困难。
当进行吸附时,使用吸附剂,例如活性碳等,吸附可根据常规进行。当与氧化分解或加热结合使用时,吸附变得更有效。
酸性催化剂的浓缩在常压或减压下通过使用蒸发器、薄膜蒸发器、浸没烯烧装置等在80-300℃进行。酸性催化剂浓缩至优选按重量计50%或以上,更优选按重量计70%或以上,尤其优选按重量计80%或以上,最优选按重量计85%或以上的含量,随后重复使用。
以下通过实施例详细描述本发明,然而,本发明并不限制于这些实施例。
在本发明的实施例中,所用的磷酸催化剂的数量是当磷酸用正磷酸(分子量=98)表示时的数值。
聚合物的重均分子量通过将所制备的聚合物溶解在用于分子量测定的DMF(含有0.01摩尔/每升溴化锂)中,然后对得到的溶液进行GPC分析测定。残余磷酸的浓度是通过元素分析得到的数值。
此外,提取溶剂的用量和将提取物分离成提取溶剂和酸性催化剂的能量评价如下。
将提取物分离成提取溶剂和酸性催化剂的能量主要是蒸发提取溶剂所需的能量。蒸发提取溶剂所需的能量可根据特征之一的汽化潜热和所使用的提取溶剂的数量决定。在标准沸点,每重量提取溶剂的汽化潜热对于甲醇为1.1[kJ/g],对于IPA为0.66[kJ/g],对于水为2.3[kJ/g]。
在本文中,作为用于提取和除去酸性催化剂的提取溶剂的用量,“提取溶剂比”由如下公式定义。
提取溶剂比=(用于提取的溶液重量[g]+用于过滤的溶剂重量[g])÷PSI重量
此外,作为将提取物分离为提取溶剂和酸性催化剂所需的能量,“能量比”由如下公开定义。
能量比=提取溶剂比×汽化潜热[kJ/g]
比外,“相对比率”定义为在每个实施例中的能量比除以实施例4中的能量比得到的数值。(1)聚琥珀酰亚胺的制备实施例1
在1升的蛋形烧瓶中,加入133.1gL-天冬氨酸(L-Asp)和70.0g85%(按重量计)磷酸。将烧瓶放置在蒸发器中。
在旋转和在200mmHg减压下,将烧瓶中的物质在140℃加热3小时,因而它经低粘度的的液态变成块状。通过在185℃加热3小时,块状变成固体。然后,固体在5mmHg减压下在185-195℃反应10小时,冷却至室温,随后将其研磨,回收聚琥珀酰亚胺(PSI)粉末。
然后,将上述PSI粉末与300g异丙醇(IPA)加入装有搅拌器的反应器,在搅拌下在80℃加热1小时以进行提取操作。然后将混合物冷却至室温并过滤。用100gIPA洗涤过滤的块状物,重复提取和洗涤操作10次。干燥所得到的物质,得到96.9gPSI,结果显示如下。
收率:96.9g(99.7%)
重均分子量(Mw):118000
残余磷酸浓度:按重量计0.19%
提取溶剂比:41
能量比:27
相对比率:1.4实施例2
除了85%(按重量计)的磷酸的数量改变为45.0g之外,以与实施例1中的相同方法得到PSI粉末。
然后,将上述PSI粉末与310gIPA-磷酸混合溶剂(20%磷酸)加入装有搅拌器的反应器,在搅拌下在80℃加热1小时以进行提取操作。然后将混合物冷却至室温并过滤,用120gIPA洗涤过滤的块状物。随后用310gIPA作为提取溶剂进行提取和洗涤操作,重复操作9次。干燥所得到的物质,得到97.0gPSI,结果显示如下。
收率:97.0g(99.8%)
重均分子量(Mw):44000
残余磷酸浓度:按重量计0.16%
提取溶剂比:43
能量比:29
相对比率:1.5实施例3
在300cc蛋形烧瓶中,加入10.0gL-Asp和5.2g85%(按重量计)磷酸。将烧瓶放置在蒸发器中。
在旋转和在200mmHg减压下,将烧瓶中的物质在140℃加热3小时,因而它经低粘度的的液态变成块状。通过在180℃加热2小时,至块状变成固体。然后,固体在5mmHg减压下在180-190℃反应8小时,冷却至室温,随后将其研磨,回收聚琥珀酰亚胺(PSI)粉末。
然后,将上述PSI粉末装入流动反应器,通过使用高压泵向反应器中以4g/min的速率连续输入水,从而在140℃和1MPa下进行固定床类型的提取操作40分钟。然后将混合物冷却至室温回收PSI湿饼。干燥湿饼得到6.6gPSI,结果显示如下。
收率:6.6g(90.5%)
重均分子量(Mw):86000
残余磷酸浓度:按重量计0.026%
提取溶剂比:24
能量比:56
相对比率:2.9实施例4
除了L-Asp的数量改变为12.0g和85%(按重量计)的磷酸的数量改变为6.5g之外,以与实施例1中的相同方法得到PSI粉末。
然后,将反应物质装入提取器中,通过使用高压泵向反应器中以5g/min的速率连续输入甲醇,从而在170℃和2.5MPa下进行固定床类型的提取操作30分钟。然后将混合物冷却至室温回收PSI湿饼。干燥湿饼得到8.7gPSI,结果显示如下。
收率:8.7g(98.8%)
重均分子量(Mw):104000
残余磷酸浓度:按重量计0.072%
提取溶剂比:17
能量比:19
相对比率:1实施例5
除了L-Asp的数量改变为9.0g和85%(按重量计)的磷酸的数量改变为4.0g之外,以与实施例3中的相同方法得到PSI粉末。
然后,将反应物质装入提取器中,通过使用高压泵向反应器中以4.5g/min的速率连续输入含水IPA(按重量计88%的IPA、按重量计12%的水),从而在190℃和2.5MPa下进行固定床类型的提取操作25分钟。然后将混合物冷却至室温回收PSI湿饼。干燥湿饼得到6.2gPSI,结果显示如下。
收率:6.2g(94.4%)
重均分子量(Mw):71000
残余磷酸浓度:按重量计0.10%
提取溶剂比:18
能量比:16
相对比率:0.8比较实施例1
以如实施例1中的相同方法得到PSI粉末。在反应物质中加入300gIPA粉末。混合物在20℃下保持1小时以进行提取操作。然后将得到的混合物过滤以分离滤液。用110gIPA洗涤过滤的块状物,重复该操作14次。干燥生成物得到102.3gPSI,结果显示如下。
收率:102.3g(99.7%)
重均分子量(Mw):115000
残余磷酸浓度:按重量计5.5%
提取溶剂比:56
能量比:37
相对比率:1.9比较实施例2
以如实施例3中的相同方法得到PSI粉末。将反应物质装入提取器中,通过使用高压泵向其中以4g/min的速率连续输入水,从而在15℃和0.1MPa下进行固定床类型的提取操作20小时。然后将混合物冷却和干燥得到7.3gPSI,结果显示如下。
收率:7.3g(99.6%)
重均分子量(Mw):119000
残余磷酸浓度:按重量计1.2%
提取溶剂比:6.6×102
能量比:1.5×103
相对比率:79比较实施例3
以如实施例3中的相同方法得到PSI粉末。将反应物质装入提取器中,通过使用高压泵向其中以5g/min的速率连续输入含水IPA(按重量计88%IPA,按重量计12%水),从而在330℃和20MPa下进行固定床类型的提取操作。20分钟后,提取器出口侧的提取物冷却管堵塞,压力变得太高,因而停止提取操作。将得到的混合物冷却至室温,在提取器内回收PSI湿饼。然后干燥湿饼得到1.5gPSI,结果显示如下。
收率:1.5g
粗收率(实际收率/理论收率):20.6%
重均分子量(Mw):14000比较实施例4
以如实施例3中的相同方法得到PSI粉末。将反应物质装入流动反应器中,通过使用高压泵向其中以5g/min的速率连续输入水,从而在340℃和15MPa下进行固定床类型的提取操作。15分钟后,提取器出口侧的提取物冷却管堵塞,压力变得太高,因而停止提取操作。将得到的混合物冷却至室温,在提取器内回收PSI湿饼。然后干燥湿饼得到0.6gPSI,结果显示如下。
收率:0.6g
粗收率:8.2%
实施例1-5(和随后描述的实施例6)的结果显示于表1中,比较实施例1-4的结果示于表2中。表1:在实施例1-6中的聚琥珀酰亚胺制备过程的结果
注1):在酸性催化剂提取操作后聚琥珀酰亚胺的重均分子量2):基于干聚琥珀酰亚胺重量,在酸性催化剂提取操作后聚琥珀酰亚胺中残余的磷酸重量%表2:在比较实施例1-4中的聚琥珀酰亚胺制备过程的结果
注1)和2):与表1中的相同。实施例6
实施例 | 提取温度(℃) | 提取溶剂 | Mw1) | 残余磷酸2) | 提取溶剂比 | 能置比 | 相对比率[-] |
1 | 80 | IPA | 118000 | 0.19 | 41 | 27 | 1.4 |
2 | 80 | .80wt%IPA+20wt%磷酸.IPA | 44000 | 0.16 | 43 | 29 | 1.5 |
3 | 140 | 水 | 86000 | 0.026 | 24 | 56 | 2.9 |
4 | 170 | 甲醇 | 104000 | 0.072 | 17 | 19 | 1 |
5 | 190 | .88wtwt%IPA+12wt%水 | 71000 | 0.10 | 18 | 16 | 0.8 |
6 | 185 | 回收的提取溶剂.88wt%IPA+12wt%水 | 97000 | 0.13 | 20 | 17 | 0.9 |
比较实施例 | 提取温度(℃) | 提取溶剂 | Mw1) | 残余磷酸2) | 提取溶剂比 | 能量比 | 相对比率[-] |
1 | 20 | IPA | 115000 | 5.5 | 56 | 37 | 1.9 |
2 | 15 | 水 | 119000 | 1.2 | 6.6×102 | 1.5×103 | 79 |
3 | 330 | 88wt%IPA+12wt%磷酸 | 14000 | - | - | - | - |
4 | 340 | 水 | - | - | - | - | - |
重复4次如实施例5中的相同方法,得到442g提取物。从中过滤出400g提取物,然后用蒸发器将浓缩至47g,并回收。然后将其转移至500ml烧瓶中,在20mmHg的减压下,加热至90℃,在该温度下,通过加入少量水浓缩4小时分离和回收23.6g粗磷酸和提取溶剂。在粗磷酸中,将7.0g转移至反应器中。在搅拌下向其中加入1g35%(按重量计)过氧化氢水溶液。在氮气压力下,将混合物加热至140℃,在该温度下保持4小时。然后将混合物冷却至室温,释放压力并过滤。粗磷酸被浓缩至85%(按重量计)浓度。
除4.0g用上述回收和浓缩过程得到的磷酸以及8.0gL-ASP外,用与实施例3相同的方法得到PSI粉末。
然后,将反应物质装入提取器中,通过使用高压泵向反应器中以4.4g/min的速率连续输入含水IPA(按重量计88%的IPA、按重量计12%的水),从而在185℃和2.5MPa下进行固定床类型的提取操作25分钟。然后将混合物冷却至室温,回收PSI湿饼。干燥湿饼得到5.6gPSI,结果显示如下。
收率:5.6g(95.4%)
重均分子量(Mw):97000
残余磷酸浓度:按重量计0.13%
提取溶剂比:20
能量比:17
相对比率:0.9比较实施例5
除了7g仅在实施例6中回收得到的粗磷酸和8.0gL-Asp之外,以与实施例1中的相同方法得到PSI。PSI的重均分子量为85000,然而与实施例6中的产物相比,它明显带色。比较实施例6
在反应器中加入7g实施例6中回收的粗磷酸。在搅拌下40℃向其中加入1.5g35%(按重量计)过氧化氢水溶液,在该温度下保持4小时。然后将混合物冷却至室温并过滤。粗磷酸被浓缩至85%(按重量计)浓度。在聚合器中一起加入4.0g浓磷酸和8.0gL-Asp。将混合物如实施例5中进行相同操作得到PSI。PSI的重均分子量为88000,然而与实施例6的产物相比它明显带色。
实施例6和比较实施例5和6的结果示于表3中。表3:在实施例6和比较实施例5和6中循环的酸性催化剂的结果
注1):使用回收的酸性催化剂制备的聚琥珀酰亚胺的重均分子量2):通过使用回收的酸性催化剂制备的聚琥珀酰亚胺的部分颜色(2)交联聚天冬氨酸的制备
处理温度(℃) | 处理物质 | Mw1) | 带色2) | |
实施例6 | 140 | 过氧化氢 | 97000 | 否 |
比较实施例5 | - | 未处理 | 85000 | 是 |
比较实施例6 | 40 | 过氧化氢 | 88000 | 是 |
在如下实施例7的比较实施例8中,收率是通过将生成的水吸附剂聚合物的重量除以用聚天冬氨酸的钠盐计算的聚琥珀酰亚胺、用L-赖氨酸的钠盐计算的L-赖氨酸盐酸盐和L-赖氨酸甲酯计算的L-赖氨酸甲酯二盐酸盐的总重量得到的值。实施例7
在装有搅拌器的烧瓶中加入38.8gDMF和如实施例4的相同方法得到的9.7聚琥珀酰亚胺(0.1mol,附带磷酸:按重量计0.08%)。在氮气流中在25-30℃下在30分钟内,向其中加入7.7g交联剂混合物[通过用0.8g(0.019mol)95%的氢氧化钠中和由2.3g(0.012mol)L-赖氨酸盐酸盐、0.7g(0.003mol)L-赖氨酸甲酯二盐酸盐和3.9g去离子水组成的盐酸混合溶液得到的溶液]。在25-30℃下25分钟后,反应物质变成胶体(通常与交联物质一起),停止搅拌。随后使反应物质在该温度下静置19小时。
然后在混合器中加入由77.6g去离子水和38.8gIPA组成的混合溶液,在搅拌下向其中加入上述得到的交联物质胶体以沉淀固体。然后在25-30℃下加入15.3%的氢氧化钠,在保持pH11-12下水解交联物质。用7%盐酸溶液将得到的混合物中和至pH7,然后过滤。滤饼用含有55%水的IPA溶液洗涤,随后干燥得到14.9g(92%)交联的聚天冬氨酸。
得到的聚合物的去离子水吸附(每1克聚合物的吸附)为590g(40分钟后)。比较实施例7
在装有搅拌器的烧瓶中加入38.8gDMF和如比较实施例1的相同方法得到的10.03gPSI(0.1mol,附带磷酸:按重量计3.3%)。在氮气流中在25-30℃下在30分钟内,向其中加入7.7g交联剂混合物[通过用0.8g(0.019mol)95%的氢氧化钠中和由2.3g(0.012mol)L-赖氨酸盐酸盐、0.7g(0.003mol)L-赖氨酸甲酯二盐酸盐和3.9g去离子水组成的盐酸混合溶液得到的溶液]。
在25-30℃下搅拌得到的混合物47小时,但反应物质不变成胶体(通常与交联物质一起)。比较实施例8
在装有搅拌器的烧瓶中加入38.8gDMF和如比较实施例1的相同方法得到的9.98g聚琥珀酰亚胺(0.1mol,附带磷酸:按重量计2.8%)。在氮气流中在25-30℃下在30分钟内,向其中加入7.8g交联剂混合物[通过用0.93g(0.022mol)95%的氢氧化钠中和由2.3g(0.012mol)L-赖氨酸盐酸盐、0.7g(0.003mol)L-赖氨酸甲酯二盐酸盐和3.9g去离子水组成的盐酸混合溶液得到的溶液]。在25-30℃下搅拌得到的混合物22小时,随后的操作与实施例10中相同,得到12.4g(76%)吸水聚合物。
得到的聚合物的去离子水吸附(每1克聚合物的吸附)为210g(40分钟后)。
实施例7和比较实施例7和8的结果示于表4中。表4:在实施例7和比较实施例7和8中由聚琥珀酰亚胺制备的交联聚天冬氨酸的结果
[实施例和比较实施例的比较](1)聚琥珀酰亚胺的制备
在聚琥珀酰亚胺中酸性催化剂的含量(Wt%) | 每g聚合的水吸附量(g) | |
实施例7 | 0.08 | 590 |
比较实施例7 | 3.3 | 未形成水吸附聚合物 |
比较实施例8 | 2.8 | 210 |
在比较实施例1和2中,酸性催化剂的提取在低温(约室温)下进行;因而残余酸性催化剂的浓度高。此外,将提取物分离成提取溶剂和酸性催化剂所需的能量也变得非常高。例如,在其中酸性催化剂的提取在低温下进行的比较实施例2中,残余酸性催化剂的浓度高于其中酸性催化剂的提取在高温下进行的实施例4。此外,为将提取物分离成提取溶剂和酸性催化剂,在比较实施例2需要使用比实施例4中高约80倍的高能量。在比较实施例3和4中,试图在非常高的温度下提取酸性催化剂;因而,发生聚合物的分解和变性。在比较实施例5中,回收的酸性催化剂直接重复使用;因而部分形成的聚氨基酸衍生物显示颜色。在比较实施例6中,回收的酸性催化剂用氧化剂在低温下处理并重复使用;因而,形成的聚琥珀酰亚胺部分显示颜色。
与之相反,在实施例1-6中,可有效地制备低残余酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺,此外,酸性催化剂和提取溶剂可重复使用。(2)交联聚天冬氨酸的制备
在比较实施例7中,试图由高残余酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺得到用作水吸附聚合物的交联聚天冬氨酸,然而,不能得到水吸附聚合物。在比较实施例8中,试图交联高残余酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺,然而形成的水吸附聚合物的性质和收率差。
与之相反,在使用低残余酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺的实施例7中,能够以高的收率得到低残余酸性催化剂含量和高水吸附能力的交联聚天冬氨酸。
因此,根据本发明,可以高效率地制备明显低酸性催化剂含量的聚氨基酸衍生物,并回收在所述聚氨基酸衍生物制备过程中使用的酸性催化剂和/或提取溶剂,和使用低的能量循环(重复使用)。此外,明显低酸性催化剂含量的聚琥珀酰亚胺适合于用作制备用作水吸附聚合物的交联聚天冬氨酸的原料。
Claims (19)
1.一种制备酸性催化剂的含量为1重量%或更少,或不含酸性催化剂的聚氨基酸衍生物的方法,该方法包括用提取溶剂将从含有酸性催化剂的聚氨基酸衍生物中提取和除去酸性催化剂的提取步骤(步骤A),
其中,在提取步骤中,提取溶剂基本上不溶解聚氨基酸衍生物但至少部分溶解酸性催化剂,并且提取步骤采用的温度等于或大于60℃,但等于或低于300℃。
2.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂具有低于300℃的临界温度,且提取步骤采用的提取温度等于或高于60℃,但低于临界温度。
3.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂具有低于300℃的临界温度,且提取步骤采用的提取温度高于临界温度,但等于或低于300℃,并且在提取过程中,提取溶剂是不可凝气体和/或超临界流体。
4.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其进一步包括:
在提取步骤(步骤A)之后将混合物分离为固体聚氨基酸衍生物和由提取溶剂/酸性催化剂混合溶液组成的提取液的聚合物回收步骤(步骤B),
以及将提取液分离为基本含有提取溶剂的相和基本含有酸性催化剂的相的酸性催化剂回收步骤(步骤C)。
5.一种如权利要求4所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其进一步包括:
将提取溶剂从酸性催化剂回收步骤(步骤C)得到的、基本含有提取溶剂的相中分离出来,得到能够再次用于提取步骤(步骤A)的提取溶剂的提取溶剂再生步骤(步骤D),和/或
将酸性催化剂从酸性催化剂回收步骤(步骤C)得到的,基本含有酸性催化剂的相中分离出来,得到能够再次用于制备聚氨基酸衍生物反应的酸性催化剂的酸性催化剂再生步骤(E)。
6.一种如权利要求5所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂再生步骤(步骤D)包括对基本含有提取溶剂的相进行至少一个选自下列的操作:蒸发、蒸馏、液液提取、过滤、膜分离、吸收和离子交换,以降低该相中存在的杂质,并且回收提取溶剂得到纯化的提取溶剂。
7.一种如权利要求5所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中酸性催化剂再生步骤(E)包括对基本含有酸性催化剂的相进行至少一个选自下列的操作:蒸发、蒸馏、液液提取、氧化分解、加热、过滤、膜分离、吸收和离子交换,以降低该相中存在的杂质,并且回收酸性催化剂得到纯化的酸性催化剂。
8.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中酸性催化剂包括含氧酸的磷酸。
9.一种如权利要求8所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中所述含氧酸的磷酸包括至少一个选自下列的酸:正磷酸、焦磷酸、多磷酸和五氧化二磷。
10.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂是有机溶剂。
11.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂是由(1)有机溶剂和(2)水和/或酸性催化剂组成的混合溶剂。
12.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂包括至少一个选自以下的有机溶剂:1-9个碳原子的醇、3-9个碳原子的酮、3-9个碳原子的醚和3-9个碳原子的乙酸酯。
13.一种如权利要求12所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中所述提取溶剂包括至少一个选自以下的化合物:甲醇、异丙醇和丙酮。
14.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中提取溶剂是水或者是水和酸性催化剂的混合溶剂。
15.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中得到的聚氨基酸衍生物的重均分子量为30,000或更大。
16.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中聚氨基酸衍生物是聚琥珀酰亚胺和/或聚天冬氨酸。
17.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中聚氨基酸衍生物是交联的聚琥珀酰亚胺和/或交联的聚天冬氨酸。
18.一种如权利要求1所述制备聚氨基酸衍生物的方法,其中得到的聚氨基酸衍生物中含有0.0001-0.2%重量的酸性催化剂。
19.一种通过权利要求1方法制备的聚氨基酸衍生物。
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