PL239463B1 - Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu - Google Patents

Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu Download PDF

Info

Publication number
PL239463B1
PL239463B1 PL429811A PL42981119A PL239463B1 PL 239463 B1 PL239463 B1 PL 239463B1 PL 429811 A PL429811 A PL 429811A PL 42981119 A PL42981119 A PL 42981119A PL 239463 B1 PL239463 B1 PL 239463B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cyclohexanone
peracid
caprolactone
acid
oligo
Prior art date
Application number
PL429811A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429811A1 (pl
Inventor
Anna Chrobok
Anna Szelwicka
Magdalena Sitko
Dariusz Tadasiewicz
Lech Schimmelpfennig
Krzysztof Dziuba
Magdalena Morawiec-Witczak
Magdalena Morawiecwitczak
Andrzej Skwarek
Original Assignee
Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna, Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Grupa Azoty Zakl Azotowe Pulawy Spolka Akcyjna
Priority to PL429811A priority Critical patent/PL239463B1/pl
Publication of PL429811A1 publication Critical patent/PL429811A1/pl
Publication of PL239463B1 publication Critical patent/PL239463B1/pl

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania oligo-£--kaprolaktonu w procesie typu one pot na drodze utleniania cykloheksanonu za pomocą nadkwasów i następczej oligomeryzacji w rozpuszczalniku.
Oligomery to związki zawierające w swojej strukturze nie więcej niż 100 merów, w których dobudowywanie kolejnych merów wciąż wpływa na właściwości produktu, takie jak stabilność termiczna czy elastyczność, co odróżnia te związki od polimerów. [S. M. Mezhikouski, Physico-Chemical Principles for Processing of Oligomeric Blends, 1993, ISBN 978-90-5699-661-1].
Oligo-£--kaprolakton to biodegradowalna i biokompatybilna substancja do zastosowań biomedycznych, używana także w produkcji środków powierzchniowo czynnych, plastyfikatorów i tworzyw sztucznych, głównie poliuretanów. [M.A. Woodruff, D.W. Hutmacher, Progress in Polymer Science, 2010, 35, 1217; A.L. Sisson, D. Ekinci, A. Lendlein, Polymer, 2013, 54, 4333; A. Lendlein, A.M. Schmidt, R. Langer, PNAS, 2001,98, 843; T. Imsombut, M. Srisa-Ard, Y. Baimark, Oriental Journal of Chemistry, 2017, 33, 654].
Oligo-£--kaprolakton może być otrzymywany na drodze polikondensacji produktu hydrolizy £--kaprolaktonu - kwasu 6-hydroksykapronowego lub polimeryzacji ó-kaprolaktonu z otwarciem pierścienia (ROP, z ang. Ring Opening Polimerization). Obie metody wymagają stosowania katalizatorów (opartych o metale, enzymatycznych lub organicznych), a także bardzo często inicjatorów czy też czynników sieciujących, którymi najczęściej są alkohole. Procesy takie prowadzone są w temperaturach 0-180°C przez maksymalnie 48 h, konieczne jest także uprzednie otrzymanie i wydzielenie monomeru - £--kaprolaktonu o zadowalającym stopniu czystości. Katalizatory na bazie metali są również często toksyczne, ponadto istnieje ryzyko zanieczyszczenia nimi produktu. Wśród katalizatorów i/lub inicjatorów oligomeryzacji wymieniane są m.in. kwasy karboksylowe o pKa w zakresie 3-5 oraz hydroksykwasy. [M. Labet, W. Thielemans, Chemical Society Reviews, 2009, 38, 3484; J. Cesus, P. V. Persson, T. Iversen, A. Cordova, Advanced Synthesis and Catalysis, 2004, 346,1087].
Możliwość syntezy oligo-£--kaprolaktonu one pot z cykloheksanonu przedstawiono do tej pory jedynie w publikacji z roku 2015, mówiącej o możliwości zastosowania trzech enzymów: dehydrogenazy alkoholowej (ADH), monooksygenazy cykloheksanonu (CHMO) oraz lipazy A (CAL-A), które katalizują odpowiednio utlenianie cykloheksanolu do cykloheksanonu, utlenianie cykloheksanonu do ^--kaprolaktonu i oligomeryzację laktonu. Proces ten prowadzony jest w środowisku wodnym w temperaturze 30°C przez 48 h aż do osiągnięcia pełnej konwersji substratu. [S. Schmidt, C. Scherkus, J. Muschiol, U. Menyes, T. Winkler, W. Hummel, H. Groger, A. Liese, H-G. Herz, U. T. Bornscheuer, Angewandte Chemie International Edition, 2015, 54, 2784].
Celem wynalazku jest otrzymywanie w procesie one pot oligo-£--kaprolaktonu o masie cząsteczkowej do 10000 Da, który może być stosowany jako plastyfikator lub środek powierzchniowo czynny.
Istota wynalazku polega na otrzymywaniu oligo-£--kaprolaktonu (wzór 1) w procesie typu one pot na drodze utleniania cykloheksanonu za pomocą niskocząsteczkowych alifatycznych nadkwasów karboksylowych i równolegle zachodzącej oligomeryzacji w temperaturze 20-70°C, w cykloheksanie lub toluenie jako rozpuszczalniku, z dodatkiem polioli jako czynników sieciujących lub bez ich stosowania.
Nazwa „oligo-£--kaprolakton” w niniejszym wynalazku stosowana jest dla frakcji o zakresie mas cząsteczkowych mieszczących się w przedziale 228-10000 Da, w skład której wchodzić mogą oligomery zakończone wolnymi grupami karboksylową -COOH i hydroksylową -OH, bądź z grupą -OH zestryfikowaną z kwasem karboksylowym lub grupą -COOH zestryfikowaną z metanolem bądź obiema zestryfikowanymi grupami kolejno z kwasem karboksylowym i metanolem, bądź zakończone jedynie dwoma lub więcej grupami hydroksylowymi -OH (wzór 3) bądź cykliczne (wzór 4).
Sposób otrzymywania oligo-£--kaprolaktonu przez utlenianie nad kwasem organicznym, charakteryzuje się tym, że w procesie typu one pot utlenia się cykloheksanon z ewentualnym dodatkiem do 20% alkoholu wielowodorotlenowego (poliolu) nadkwasem karboksylowym o liniowym łańcuchu alifatycznym o 2-12 atomach węgla w cząsteczce (wzór 2) ewentualnie zawierającym do 20% mas. kwasu siarkowego (VI), w stosunku molowym nadkwas cykloheksanon 0,2-6:1, w rozpuszczalniku w postaci cykloheksanu lub toluenu lub ich mieszaniny, w temperaturze 20-70°C przez 0,5-8 godzin z intensywnym mieszaniem mieszaniny reakcyjnej, przy czym w tym samym środowisku i warunkach zachodzi następcza względem utleniania reakcja oligomeryzacji prowadząca do powstania oligo-£--kaprolaktonu
PL 239 463 B1 (wzór 1) o masie cząsteczkowej 228-10000 Da, po czym wydziela się oligomer przez destylację a następnie krystalizację na zimno albo, z pominięciem destylacji, przez wytrącanie bezpośrednio z mieszaniny poreakcyjnej.
Destylację mieszaniny poreakcyjnej prowadzi się w kolumnie destylacyjnej, w której oddestylowuje się rozpuszczalnik, cykloheksanon, ć-kaprolakton (nieprzereagowany monomer) i kwas karboksylowy powstały z nadkwasu. Do pozostałości po destylacji (zawierającej głównie oligo-ć-kaprolakton) dodaje się 2-30 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu wprowadzonego na początku procesu i pozostawia w temperaturze poniżej 0°C w celu wytrącenia oligo-ć-kaprolaktonu, który jest następnie filtrowany pod próżnią i przemywany 5 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu, uzyskując oligo-ć-kaprolakton z wydajnością 10-90% o masie cząsteczkowej 228-10000 Da. W razie potrzeby stosuje się kolejną rekrystalizację z metanolu w takich samych warunkach.
Sposobem wg wynalazku otrzymuje się oligo-ć-kaprolakton o potencjalnym zastosowaniu jako plastyfikator lub środek powierzchniowo czynny.
Zależnie od zastosowanego poliolu i warunków prowadzenia procesu uzyskuje się oligo-ć-kaprolakton zakończony wolnymi grupami karboksylową i hydroksylową, zestryfikowany z kwasem karboksylowym lub metanolem, zakończony 2 lub więcej grupami hydroksylowymi lub cykliczny.
W zależności od pożądanych właściwości produktu można pominąć etap destylacji próżniowej i wytrącić oligo-ć-kaprolakton bezpośrednio z mieszaniny poreakcyjnej metanolem dodawanym w temperaturze, procesu, stosując 5-15 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu. Otrzymuje się krótkocząsteczkowy oligomer o masie cząsteczkowej Mcz w zakresie 228-2500 Da.
Strukturę i czystość oligo-ć-kaprolaktonu potwierdza się poddając próbkę analizom magnetycznego rezonansu jądrowego 1H NMR, 13C NMR, spektrometrii mas - MALDI TOF oraz analizie termograwimetrycznej TGA/DTG.
- Korzystnie stosuje się 300-600 ml rozpuszczalnika na 1 mol cykloheksanonu w reaktorze.
- Korzystnie stosuje się stosunek molowy nadkwasu do cykloheksanonu jak 0,6-1,5:1.
- Korzystnie stężenie wprowadzanego nadkwasu wynosi 25-40% mas.
- Korzystnie do utleniania cykloheksanonu stosuje się kwas naddekanowy.
- Korzystnie proces utleniania cykloheksanonu i następczej oligomeryzacji prowadzi się 3-4 godziny w temperaturze 50-60°C.
- Korzystnie stosuje się 0-5% mas. poliolu.
- Korzystnie jako czynnik sieciujący (poliol) stosuje się glikol monoetylenowy, glicerynę lub pentaerytrytol.
- Korzystnie frakcję oligo-ć-kaprolaktonu o niewielkim rozrzucie masy cząsteczkowej, w zakresie 1000-3000 Da, otrzymuje się w następujących warunkach: stosunek molowy kwas naddekanowy: cykloheksanon 0,5:1; stężenie nadkwasu 35% mas. w cykloheksanie jako rozpuszczalniku, temperatura procesu 50°C, czas procesu 4 h.
- Korzystnie do pozostałości po destylacji dodaje się 2-30 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu wprowadzonego, na początku procesu i pozostawia w temperaturze poniżej 0°C w celu wytrącenia oligo-ć-kaprolaktonu który następnie filtruje się pod próżnią i przemywa 5 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu, uzyskując oligo-ć-kaprolakton o masie cząsteczkowej 228-10000 Da.
- W zależności od pożądanych właściwości produktu można pominąć etap destylacji próżniowej i wytrącić oligo-ć-kaprolakton bezpośrednio z mieszaniny poreakcyjnej. W tym celu utlenianie prowadzi- się przy stosunku nadkwasu n-dekanowego do cykloheksanonu wynoszącym 1-2:1, proces utleniania i oligomeryzacji prowadzi się w temperaturze 50-55°C przez 3,5-4 h, a następnie do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się 5-15 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu i tak otrzymaną mieszaninę utrzymuje się w temperaturze poniżej 0°C przez 8-24 godzin, po czym otrzymany osad filtruje się pod próżnią, przemywa metanolem a potem suszy się pod ciśnieniem 1-10 mbar.
Wpływ warunków prowadzenia reakcji, otrzymywania oligo-ć-kaprolaktonu i jego wydzielania na strukturę grup końcowych produktu można scharakteryzować następująco.
- Im więcej nadkwasu w układzie (im wyższa liczba moli nadkwasu względem cykloheksanonu) tym krótszy oligo-ć-kaprolakton, oraz tym większy udział cyklicznego oligo-ć-kaprolaktonu. Przy niedomiarze nadkwasu uzyskuje się głównie jeden rodzaj oligo-ć-kaprolaktonu z estryfikowanego z kwasem karboksylowym.
PL 239 463 B1
- Im wyższa temperatura w procesie i uzyskana w kubie podczas destylacji tym dłuższy oligomer.
- Im większe zanieczyszczenie nadkwasu kwasem siarkowym tym większa ilość oligo-^-kaprolaktonu cyklicznego i tym krótsze frakcje oligo-£-kaprolaktonu.
- Im dłużej oligomer jest ogrzewany przy dużym stężeniu kwasu na etapie destylacji tym więcej grup -OH z łańcucha estryfikuje z kwasem dając oligo-£--kaprolakton zakończony grupami zestryfikowanymi.
- W przypadku wydzielenia oligo-£--kaprolaktonu po odparowaniu jedynie rozpuszczalnika uzyskuje się największy udział oligo-£--kaprolaktonu zakończonego grupami -COOH i -OH.
- Im większa ilość poliolu tym krótszy oligomer jest otrzymywany.
Sposób według wynalazku stwarza nowe, nieopisane dotąd możliwości syntezy oligo-£--kaprolaktonu one pot bezpośrednio z cykloheksanonu w jednym etapie za pomocą użytych po raz pierwszy w tym procesie nadkwasów, bez stosowania enzymów jako katalizatorów. Dzięki temu wydajność produktu z jednostki aparatury jest bardzo duża, ponadto unika się konieczności wydzielenia i oczyszczenia monomeru, przez co zużycie mediów w procesie się zmniejsza. Uzyskiwana jest frakcja oligo-£--kaprolaktonu o określonej strukturze i niewielkiej polidyspersyjności. Jest to innowacyjne rozwiązanie, które umożliwia uzyskanie oligo-£--kaprolaktonu o wąskim zakresie mas cząsteczkowych i różnym rodzaju grup końcowych bez konieczności uprzedniego wydzielania monomeru. Uzyskiwany rodzaj produktu można ukierunkować pod konkretne zastosowanie, np. jako plastyfikator czy środek powierzchniowo czynny w zależności od potrzeb.
P r z y k ł a d y
P r z y k ł a d 1
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol), 0,25 g (5% mas.) glikolu monoetylenowego, po czym wkrapla się 19,176 g (0,102 mola) nadkwasu n-dekanowego w toluenie o stężeniu 15% mas. i o temperaturze 35°C (stosunek molowy nadkwasu n-dekanowego do cykloheksanonu wynosi 2:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury 60°C. Proces prowadzi się przez 4 h uzyskując 3,56 g oligo-£--kaprolaktonu (W=61%). Następnie mieszaninę oczyszcza się. metodą destylacji, oddestylowując toluen (twrz 111°C, p=1000 mbar), cykloheksanon (twrz=4850°C, p=18 mbar) oraz kwas n-dekanowy (twrz=144-150°C, p=8 mbar). Do pozostałości (4,758 g) zawierającej kwas n-dekanowy i oligo-£--kaprolakton dodaje się 10 ml metanolu, a krystalizację prowadzi się w temperaturze -18°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 20 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 3,56 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 1000-4000 Da, z glikolem monoetylenowym wbudowanym w strukturę, zakończonego jedynie grupami hydroksyIowymi -OH (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
P r z y k ł a d 2
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol) oraz 51 ml cykloheksanu umieszczonej w łaźni jodowej powoli wkrapla się 3,876 g (0,051 mola) roztworu nadkwasu octowego w kwasie octowym o stężeniu 40% mas. o temperaturze 20°C (stosunek molowy nadkwasu octowego do cykloheksanonu wynosi 1:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury maksymalnie 30°C. Proces prowadzi się przez 0,5 h uzyskując 0,61 g oligo-£--kaprolaktonu (W=10%). Następnie mieszaninę oczyszcza się metodą destylacji, oddestylowując cykloheksan (twrz 86°C, p=1000 mbar), kwas octowy (twrz=117-120°C, p=1000 mbar) oraz cykloheksanon. Do pozostałości (3,222 g) zawierającej monomer, kwas hydroksykapronowy i oligo-£--kaprolakton dodaje się 6 ml metanolu, a krystalizację prowadzi się w temperaturze -18°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 5 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 0,61 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 228-1000 Da, zakończonego częściowo grupami hydroksylowymi -OH i karboksylowymi -COOH, a także częściowo grupami zestryfikowanymi z kwasem octowym i metanolem (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
P r z y k ł a d 3
Do kolby okrągłodennej o pojemności 250 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol), 1 g (20% mas.) pentaerytrytolu, 20 ml toluenu, po czym wkrapla się 77,76 g (0,306 mola) nadkwasu n-dodekanowego w toluenie o stężeniu 70% mas. i o temperaturze 40°C (stosunek molowy nadkwasu
PL 239 463 B1 n-dodekanowego do cykloheksanonu wynosi 6:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury 70°C. Proces prowadzi się przez 8 h uzyskując 5,23 g oligo-£--kaprolaktonu (W=90%). Następnie mieszaninę oczyszcza się metodą destylacji, oddestylowując toluen (twrz 111 °C, p=1000 mbar), cykloheksanon (twrz=48-50°C, p=18 mbar) oraz kwas n-dodekanowy (twrz=160-168°C, p=7-10 mbar). Do pozostałości (12,191 g) zawierającej kwas n-dodekanowy i oligo-£-kaprolakton dodaje się 100 ml metanolu, a krystalizację prowadzi się w temperaturze -18°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 40 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 5,23 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 4000-10000 Da, z pentaerytrytolem wbudowanym w strukturę, zakończonego jedynie grupami hydroksylowymi -OH lub grupami zestryfikowanymi z kwasem n-dodekanowym (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
P r z y k ł a d 4
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol), 0,05 g (1% mas.) gliceryny, 20 ml toluenu, po czym wkrapla się 77,76 g (0,011 mola) nadkwasu n-heksanowego (86% roztwór w kwasie, heksanowym) w cykloheksanie o stężeniu 20% mas. i o temperaturze 20°C (stosunek molowy nadkwasu n-heksanowego do cykloheksanonu wynosi 0,2:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury 35°C. Proces prowadzi się przez 3 h uzyskując 1,506 g oligo-£·-kaprolaktonu (W=26%). Następnie mieszaninę oczyszcza się metodą destylacji, oddestylowując toluen (twrz 111°C, p=1000 mbar), cykloheksanon (twrz=48-50°C, p=18 mbar) oraz kwas n-heksanowy (twrz=7080°C, p=10 mbar). Do pozostałości (4,097 g) zawierającej oligo-£--kaprolakton dodaje się 120 ml metanolu, a krystalizację prowadzi się w temperaturze -18°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 20 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 1,506 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 10003000 Da, z gliceryną wbudowaną w strukturę, zakończonego zarówno z obu stron grupami hydroksylowymi -OH, jak i wolnymi grupami hydroksylowymi -OH z jednej strony oraz grupami karboksylowymi -COOH z drugiej, jak również zestryfikowanymi z kwasem n-heksanowym (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
P r z y k ł a d 5
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol), po czym wkrapla się 24,48 g (0,153 mola) nadkwasu n-oktanowego zanieczyszczonego w 20% kwasem siarkowym (VI) w cykloheksanie o stężeniu 25% mas. o temperaturze 4C°C (stosunek molowy, nadkwasu n-oktanowego do cykloheksanonu wynosi 3:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury 50°C. Proces prowadzi się przez 6 h uzyskując 2,29 g oligo-£--kaprolaktonu (W=39%). Następnie mieszaninę oczyszcza się metodą destylacji, oddestylowując cykloheksan (twrz 86°C, p=1000 mbar), wodę (twrz 100°C, p=1000 mbar) cykloheksanon (twrz=48-50°C, p=18 mbar) oraz kwas n-oktanowy (twrz=98-106°C, p=10 mbar). Do pozostałości (3,318 g) zawierającej kwas n-oktanowy i oligo-£--kaprolakton dodaje się 8 ml metanolu, a krystalizację prowadzi się w temperaturze -18°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 10 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 2,29 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 228-1000 Da, głównie w formie cyklicznej (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
P r z y k ł a d 6
Do kolby okrągłodennej o pojemności 100 ml wprowadza się 5 g cykloheksanonu (0,051 mol), po czym wkrapla się 19,176 g (0,102 mola) nadkwasu n-dekanowego w cykloheksanie o stężeniu 15% mas. i o temperaturze 45°C (stosunek molowy nadkwasu n-dekanowego do cykloheksanonu wynosi 2:1), nagrzewając mieszaninę do temperatury 50°C. Proces prowadzi się przez 3,5 h uzyskując 2,99 g oligo-£--kaprolaktonu (W=51%). Następnie mieszaninę poreakcyjną zadaje się metanolem (30 ml) a krystalizację prowadzi się w temperaturze -1°C przez 12 h. Osad filtruje się pod próżnią, przemywa 15 ml metanolu, a następnie suszy pod zmniejszonym ciśnieniem (1 mbar) w temperaturze 25°C przez 8 h. Uzyskuje się 2,99 g oligo-£--kaprolaktonu o czystości 95% i o masie cząsteczkowej 800-2000 Da, zakończonego grupami hydroksylowymi -OH oraz karboksylowymi -COOH (masę cząsteczkową, strukturę i czystość potwierdza się analizami NMR, MALDI TOF oraz TGA/DTG).
PL 239 463 B1
Zastrzeżenia patentowe

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób otrzymywania oligo-£-kaprolaktonu przez utlenianie nadkwasem organicznym, znamienny tym, że w procesie typu one pot utlenia się cykloheksanon z ewentualnym dodatkiem do 20% alkoholu wielowodorotlenowego (poliolu) nadkwasem karboksylowym o liniowym łańcuchu alifatycznym o 2-12 atomach węgla w cząsteczce (wzór 2) ewentualnie zawierającym do 20% mas. kwasu siarkowego (VI), w stosunku molowym nadkwas:cykloheksanon 0,2-6:1, w rozpuszczalniku w postaci cykloheksanu lub toluenu lub ich mieszaniny, w temperaturze 20-70°C przez 0,5-8 godzin z intensywnym mieszaniem mieszaniny reakcyjnej, przy czym równolegle w tym samym środowisku i warunkach zachodzi reakcja oligomeryzacji prowadząca do powstania oligo-£--kaprolaktonu (wzór 1) o masie cząsteczkowej 228-10000 Da, po czym wydziela się oligomer przez destylację a następnie krystalizację na zimno albo, z pominięciem destylacji, przez wytrącanie bezpośrednio z mieszaniny poreakcyjnej.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się 300-600 ml rozpuszczalnika na 1 mol cykloheksanonu w reaktorze.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się stosunek molowy nadkwasu do cykloheksanonu 0,6-1,5:1.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stężenie nadkwasu wynosi 25-40% mas.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do utleniania cykloheksanonu stosuje się kwas naddekanowy.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się 0-5% poliolu.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że poliolem jest glikol monoetylenowy, gliceryna lub pentaerytrytol.
  8. 8. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosując stosunek molowy kwas naddekanowy:cykloheksanon 0,5:1; stężenie nadkwasu 35% mas. w cykloheksanie jako rozpuszczalniku, temperaturę procesu 50°C, czas procesu 4 h otrzymuje się oligo-£--kaprolakton o masie cząsteczkowej w zakresie 1 tys. - 3 tys. Da.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że destylację mieszaniny poreakcyjnej prowadzi się w kolumnie destylacyjnej, w której oddestylowuje się rozpuszczalnik, cykloheksanon, nieprzereagowany ^--kaprolakton i kwas karboksylowy powstały z nadkwasu.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że do pozostałości po destylacji dodaje się 2-30 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu wprowadzonego na początku procesu i pozostawia w temperaturze poniżej 0°C w celu wytrącenia oligo-£--kaprolaktonu który następnie filtruje się pod próżnią i przemywa 5 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu, uzyskując oligo-£--kaprolakton o masie cząsteczkowej 228-10000 Da.
  11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek nadkwasu n-dekanowego do cykloheksanonu wynosi 1-2:1, proces utleniania i oligomeryzacji prowadzi się w temperaturze 5055°C przez 3,5-4 h, a następnie do mieszaniny poreakcyjnej dodaje się 5-15 ml metanolu na 1 g cykloheksanonu i tak otrzymaną mieszaninę utrzymuje się w temperaturze poniżej 0°C przez 8-24 godzin, po czym otrzymany osad filtruje się pod próżnią, przemywa metanolem a potem suszy się pod ciśnieniem 1-10 mbar.
PL429811A 2019-04-30 2019-04-30 Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu PL239463B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429811A PL239463B1 (pl) 2019-04-30 2019-04-30 Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429811A PL239463B1 (pl) 2019-04-30 2019-04-30 Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429811A1 PL429811A1 (pl) 2020-11-02
PL239463B1 true PL239463B1 (pl) 2021-12-06

Family

ID=73025108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429811A PL239463B1 (pl) 2019-04-30 2019-04-30 Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL239463B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429811A1 (pl) 2020-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5107908B2 (ja) 脂肪族ポリエステルアミド組成物およびその製法
KR100517853B1 (ko) 고분자량 폴리에스테르의 개선된 제조 방법
CN104797627B (zh) 具有高分子量的脂肪族聚碳酸酯共聚物及其制备方法
US20100041857A1 (en) Insitu synthesis of ester-amide-containing molecules
JP2018141013A (ja) 環状オリゴマーを調製する方法、及びそれにより得られる環状オリゴマー
JP2005517782A (ja) ポリ(カーボネート−コ−エステル)コポリマーの製造方法
US20170051111A1 (en) Aliphatic polyimides from a 1:2 molar ratio of diamine and unsaturated monoanhydride or unsaturated diacid
JP2001288257A (ja) 脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの製造方法およびセルロースの再資源化方法
CN111057224B (zh) 高分子量高顺式含量聚马来酸二元醇酯及其制备方法
PL239463B1 (pl) Sposób otrzymywania oligo-ε-kaprolaktonu
JP2005524401A5 (pl)
US10662289B2 (en) Polymers from bio-derived dicarboxylic acids
WO1999019378A1 (fr) Procedes de production d'acide polyhydroxy carboxylique et de glycolide
US4005121A (en) Process for the preparation of oligocarbonates with two catalysts
US3549570A (en) Copolycarbonates
US3658761A (en) Process for preparing hydrolyzates of acyloxycaproic acid and alklyhydroxycaproate and polyurethanes made therefrom
US3272776A (en) Preparation of poly
KR102350740B1 (ko) 아세틸화 락타이드 올리고머계 가소제 및 이의 제조방법, 및 아세틸화 락타이드 올리고머계 가소제를 포함하는 pla 수지 조성물
EP3792296B1 (en) Method for the synthesis of polyethers
WO2009087910A1 (ja) 生分解性ポリマーの製造方法
EP2695901B1 (de) Aliphatische langkettige Polykondensate
JP4139526B2 (ja) エステルアミドおよびポリエステルアミドの製造方法
US3474126A (en) Process for production of high molecular weight diamines
US9273179B2 (en) Decomposable polymer
US3432473A (en) Process for the production of aliphatic or cycloaliphatic polyesters of carbonic acid