CN1616450A - 丙交酯催化合成方法 - Google Patents
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Abstract
丙交酯催化合成方法,它涉及丙交酯的合成工艺。本发明将含量为85%的工业乳酸和催化剂ZnO按135~165∶1的比例加入到反应容器内,当温度达到135~155℃时,再向容器内加入ZnO和La2O3的混合催化剂,升温到170~190℃时,增大真空度至0.09~0.10MPa,当温度达到240~260℃时,反应结束,取下接收瓶,里面的有机液体在室温下立刻产生丙交酯结晶。本发明在合成工艺中,催化剂分两次加入,第一次只加入ZnO,第二次加入ZnO和La2O3的复合催化剂,用这种分两次加入催化剂的方法明显提高了丙交酯的合成产率,与传统的丙交酯合成方法相比,丙交酯的合成产率提高到52%,从而降低了聚乳酸的生产成本,并有效地提高了聚乳酸的产品性能。
Description
技术领域:本发明涉及聚乳酸的重要原料——丙交酯,具体涉及丙交酯的合成工艺。
背景技术:丙交酯是合成聚乳酸的重要原料。聚乳酸材料具有良好的生物可降解性、生物相容性和良好的机械强度,是理想的生物降解材料,其在人体组织修复、伤口缝合、医药和农药的控制释放方面具有广阔的应用前景;在其它的一些应用领域,聚乳酸代替传统的聚合物材料,能减轻对环境的污染和危害。聚乳酸合成的常用方法是丙交酯开环聚合法。从总体情况看,目前聚乳酸合成技术尚不成熟,在提高聚乳酸产品性能、降低生产成本等方面还有许多技术难题亟待解决。
发明内容:本发明的目的是提供一种丙交酯催化合成方法,它具有提高丙交酯的合成产率,降低合成聚乳酸的生产成本,提高聚乳酸产品性能的特点。本发明是用如下步骤实现的:(1)首先将含量为85%的工业乳酸和催化剂ZnO按135~165∶1的比例加入到反应容器内,混匀加热;(2)容器内容物的温度达到100℃后开始抽真空,在2~2.5小时内缓慢升温及增大真空度;(3)当温度达到135~155℃时,再向容器内加入ZnO和La2O3的混合催化剂,按质量比ZnO∶La2O3=3~5∶1,ZnO和La2O3混合物的加入量是工业乳酸质量的
(4)在真空度为0.03~0.04MPa时维持30~60min,脱去乳酸中原含有的及反应生成的水分;(5)当观察到已没有水蒸馏出来以后,更换接收瓶;(6)升温到170~190℃时,增大真空度至0.09~0.10MPa,接收到浅黄色或者黄色的有机液体;(7)当温度达到240~260℃时,反应结束;(8)取下接收瓶,里面的有机液体在室温下立刻产生丙交酯结晶;将丙交酯结晶用蒸馏水洗涤2~3次,抽滤;(9)用乙酸乙酯重结晶提纯2~4次;(10)在真空干燥箱中干燥20~24小时,得到丙交酯。本发明以工业乳酸为原料,在合成工艺中催化剂分两次加入,第一次只加入ZnO,第二次加入ZnO和La2O3的复合催化剂,用这种分两次加入催化剂的方法明显提高了丙交酯的合成产率,与传统的丙交酯合成方法相比,丙交酯的合成产率提高到52%,从而降低了聚乳酸的生产成本,并有效地提高了聚乳酸的产品性能。
具体实施方式一:本实施方式是用如下步骤实现的:(1)首先将含量为85%的工业乳酸和催化剂ZnO按135~165∶1的比例加入到反应容器内,混匀加热;(2)容器内容物的温度达到100℃后开始抽真空,在2~2.5小时内缓慢升温及增大真空度;(3)当温度达到135~155℃时,再向容器内加入ZnO和La2O3的混合催化剂,按质量比ZnO∶La2O3=3~5∶1,ZnO和La2O3混合物的加入量是工业乳酸质量的
(4)在真空度为0.03~0.04MPa时维持30~60min,脱去乳酸中原含有的及反应生成的水分;(5)当观察到已没有水蒸馏出来以后,更换接收瓶;(6)升温到170~190℃时,增大真空度至0.09~0.10MPa,接收到浅黄色或者黄色的有机液体;(7)当温度达到240~260℃时,反应结束;(8)取下接收瓶,里面的有机液体在室温下立刻产生丙交酯结晶;将丙交酯结晶用蒸馏水洗涤2~3次,抽滤;(9)用乙酸乙酯重结晶提纯2~4次;(10)在真空干燥箱中干燥20~24小时,得到丙交酯。
具体实施方式二:本实施方式是用如下步骤实现的,(1)将含量为85%的工业乳酸150ml和1g催化剂ZnO加入到三口烧瓶内,混匀加热;(2)瓶内容物温度达到100℃后开始抽真空,在2小时内缓慢升温及增大真空度,升温速度为每10min3~5℃;(3)当温度达到140℃时,再向三口烧瓶内加入ZnO和La2O3的混合催化剂,按质量比ZnO∶La2O3=5∶1,加入量为0.5g;(4)在真空度为0.035MPa时保持50min,脱去乳酸中原含有的及反应生成的水分;(5)当观察到无水蒸馏出来以后,更换接收瓶;(6)升温到180℃时增大真空度至0.098MPa,接收到浅黄色或黄色的有机液体;(7)当温度达到250℃时,反应结束;(8)取下接收瓶,里面的有机液体在室温下立刻产生丙交酯结晶,将丙交酯结晶用蒸馏水洗涤2次,抽滤;(9)用乙酸乙酯重结晶提纯3次;(10)在真空干燥箱中干燥24小时,得到丙交酯。
Claims (8)
1、丙交酯催化合成方法,其特征在于它是用如下步骤实现的:(1)首先将含量为85%的工业乳酸和催化剂ZnO按135~165∶1的比例加入到反应容器内,混匀加热;(2)容器内容物的温度达到100℃后开始抽真空,在2~2.5小时内缓慢升温及增大真空度;(3)当温度达到135~155℃时,再向容器内加入ZnO和La2O3的混合催化剂,按质量比ZnO∶La2O3=3~5∶1,ZnO和La2O3混合物的加入量是工业乳酸质量的
(4)在真空度为0.03~0.04MPa时维持30~60min,脱去乳酸中原含有的及反应生成的水分;(5)当观察到已没有水蒸馏出来以后,更换接收瓶;(6)升温到170~190℃时,增大真空度至0.09~0.10MPa,接收到浅黄色或者黄色的有机液体;(7)当温度达到240~260℃时,反应结束;(8)取下接收瓶,里面的有机液体在室温下立刻产生丙交酯结晶;将丙交酯结晶用蒸馏水洗涤2~3次,抽滤;(9)用乙酸乙酯重结晶提纯2~4次;(10)在真空干燥箱中干燥20~24小时,得到丙交酯。
2、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(2)的升温时间为2小时,升温速度为每10min3~5℃。
3、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(3)达到的温度为140℃,混合催化剂的质量比为ZnO∶La2O3=5∶1。
4、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(4)的真空度为0.035MPa,保持时间为50min。
5、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(6)升温到180℃时增大真空度至0.098MPa。
6、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(7)的温度达到250℃时,反应结束。
7、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(8)将丙交酯结晶用蒸馏水洗涤2次。
8、根据权利要求1所述的丙交酯催化合成方法,其特征在于步骤(9)用乙酸乙酯重结晶提纯3次。
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