JP2830896B2 - ラクチドの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学純度の高いＬ−また
は、Ｄ−ラクチドの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術および課題】ラクチドは乳酸二分子が脱水
して生じた環状ジエステルであり、ポリ乳酸の原料とな
る。ラクチドの製造法として、例えば特開昭63−101378
号公報には、まず乳酸を脱水、濃縮して中間体であるオ
リゴマー得て、これにスズ系触媒を加えて高真空中にて
２００℃程度に加熱して分解、環状二量化してラクチド
を留去する製法が記載されている。

【０００３】

【化１】 しかしながら、このような製法では反応液中に環状二量
体であるラクチドのほか、低重合度の直鎖オリゴマーが
多量に含まれる。このため、ラクチドの留出時にこれら
オリゴマーがラクチドと共に留出し、製品ラクチドの光
学純度および収率が低下する。一方、これを防ぐため、
乳酸の脱水、濃縮度を高くすると濃縮時に乳酸が留出し
ラクチドの収率が低下し、光学純度も低下する。

【０００４】本発明の目的は光学純度の高いラクチドを
高収率で製造する方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の（ｉ）〜
（iii）の工程： （ｉ）乳酸を濃縮し、オリゴマー化する工程、 （ii）前記のオリゴマー化された乳酸を還流しながら脱
水し重合度の高い乳酸オリゴマーを生成する工程、およ
び （iii）前記（ii）で得られた乳酸オリゴマーを触媒の
存在下に解重合して留去する工程を含むことを特徴とす
るラクチドの製造法を提供するものである。つぎにこれ
ら各工程について詳細に説明する。

【０００６】（ｉ）オリゴマー化工程 本発明の第１の工程においては、乳酸を濃縮してオリゴ
マーの生成を行う。用いられる乳酸はＬ−乳酸、Ｄ−乳
酸のいずれであってもよい。このような乳酸は従来公知
の方法により製造されたものがいずれも用いられるが、
特に発酵法により製造した純度８０％以上、光学純度９
９％以上のものであるのが好ましい。このような乳酸を
常圧下、温度１３０〜１４０℃にて加熱して単蒸留を行
い、ガスが発生しなくなるまで水を留去する。

【０００７】（ii）還流工程 前記の工程（ｉ）で得られた乳酸のオリゴマーを主成分
とする混合液を好ましくは減圧下、脱水しながら還流す
る。減圧は１０〜１００Torrとするのが好ましい。また
還流は温度１３０〜１７０℃にて３〜４時間行う。還流
は段階を分けて徐々に昇温するのが好ましい。例えば、
第1段１３５±３℃、第2段１５０±３℃、第3段１６０
±３℃とするのが好ましい。このような還流により乳酸
は６〜１０量体の直鎖のオリゴマーとなりラクチドとの
沸点の相違が大きくなり、分離が容易となる。還流工程
はさらに多段階化してもよく、また連続的に徐々に温度
上昇を行い還流しなくなるまで加熱を行ってもよい。な
お、ラクチドは融点９５〜１００℃の針状結晶であり、
還流管、配管の詰まりを防止するため１０５℃程度に保
温する。

【０００８】（ｉｉｉ）留出工程 ついで、前記工程（ｉｉ）で得られた純度の高いオリゴ
マーを環状二量化する。すなわち、環状二量化（エステ
ル交換反応）触媒を加え、好ましくは減圧下に加熱して
ラクチドを留去する。ここで用いる触媒としては、従来
公知のものがいずれも用いることができ、例えばオクチ
ル酸スズ、三酸化アンチモン、酸化亜鉛などがいずれも
用いられる。加熱は１０〜５０Ｔｏｒｒの減圧下、好ま
しくは１９０〜２１０℃にて行う。また、高真空、高温
度の装置を用いることによりさらにラクチドの収率が向
上する。

【０００９】このように、従来の乳酸濃縮およびラクチ
ドの留出の２工程の間に所定の温度で還流を行い脱水す
る工程を加えると重合度の高いオリゴマー量が多くなり
ラクチドの単離が容易となった。本発明では乳酸を濃
縮、還流することによって乳酸の留出が防止でき、ラク
チドの光学純度が低下せず、ラクチドの収率が向上す
る。

【００１０】

【実施例】つぎに本発明を実施例にもとづきさらに具体
的に説明する。

【００１１】［実施例１］光学純度の９９％以上のＬ−
乳酸(９０重量％)からＬ−ラクチドを以下のようにして
合成した。

【００１２】ガラス製反応器（50L）に原料３５ｋｇを
投入し、原料乳酸を液温度１３５℃に加熱し、常圧で単
蒸留を行い３０分間濃縮した。ついで、減圧下（13〜70
Torr）にて還流を行った。液温度設定を以下の３段階で
行い、各段階に収まり次第つぎの段階に進んだ。

【００１３】第１段階：液温度１３５℃設定 第２段階：液温度１５０℃設定 第３段階：液温度１６０℃設定 ついで、オクチル酸スズを触媒を投入し減圧下(１０〜
３５Torr)で液温度２００℃で単蒸留によりラクチドを
留出させた。配管詰まり防止のためコンデンサー温度は
１０５℃とした。以上の操作中、３００rpmの撹拌を続
けた。結果を表１に示す。

【００１４】［実施例２］光学純度の９９％以上のＬ−
乳酸(９０重量％)からＬ−ラクチドを以下のようにして
合成した。

【００１５】ガラス製反応器（50L）に原料３５ｋｇを
投入し、原料乳酸を液温度１３５℃に加熱し、常圧で単
蒸留を行い３０分間濃縮した。ついで、減圧下（20〜70
Torr）液温度を２００℃に設定して還流を行った。つい
で、オクチル酸スズ触媒を投入し減圧下（10〜25Torr）
で液温度２００℃で単蒸留によりラクチドを留出させ
た。配管詰まり防止のためコンデンサー温度は１０５℃
とした。以上の操作中、３００ｒｐｍの攪拌を続けた。
結果を表１に示す。

【００１６】［実施例３］光学純度の９９％以上のＬ−
乳酸(９０重量％)からＬ−ラクチドを以下のようにして
合成した。

【００１７】ガラス製反応器（50L）に原料３５ｋｇを
投入し、原料乳酸を液温度１３５℃に加熱し、常圧で単
蒸留を行い３０分間濃縮した。ついで、減圧下（20〜70
Torr）液温度を１６０℃に設定して還流を行った。つい
で、オクチル酸スズ触媒を投入し減圧下（10〜20Torr）
で液温度２００℃で単蒸留によりラクチドを留出させ
た。配管詰まり防止のためコンデンサー温度は１０５℃
とした。以上の操作中、３００ｒｐｍの攪拌を続けた。
結果を表１に示す

【００１８】 ［表１］ 試験Ｎｏ 純度（％） 収率（％） 光学純度（％） 実施例１ ８０．４ ７７．７ ９９．１ 実施例２ ８５．９ ８２．９ ９９．２ 実施例３ ８５．５ ８６．０ ９９．５ 表１より明らかなように、本発明の製造法によれば光学
純度９９％以上のＬー乳酸（９０重量％）から光学純度
９９．０％以上のＬーラクチドが、理論収量に対して収
率７０％以上の高収率で得られる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の製造法によれば光学純度の高い
ラクチドが高収率にて得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀部 泰正 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式 会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 小原 仁実 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式 会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 昭63−101378（ＪＰ，Ａ) 「化学大辞典 ６」（昭62−２− 15）、共立出版、ｐ．808〜810 「化学大辞典 ９」（昭62−２− 15）、共立出版、ｐ．512 「化学大辞典 ２」（昭62−２− 15）、共立出版、ｐ．674

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の（ｉ）〜（iii）の工程： （ｉ）乳酸を濃縮し、オリゴマー化する工程、 （ii）前記のオリゴマー化された乳酸を還流しながら脱
   水し重合度の高い乳酸オリゴマーを生成する工程、およ
   び （iii）前記（ii）で得られた乳酸オリゴマーを触媒の
   存在下に解重合して留去する工程を含むことを特徴とす
   るラクチドの製造法。