RU2478107C2 - Method of producing biodegradable polymer - Google Patents

Method of producing biodegradable polymer Download PDF

Info

Publication number
RU2478107C2
RU2478107C2 RU2009148158/04A RU2009148158A RU2478107C2 RU 2478107 C2 RU2478107 C2 RU 2478107C2 RU 2009148158/04 A RU2009148158/04 A RU 2009148158/04A RU 2009148158 A RU2009148158 A RU 2009148158A RU 2478107 C2 RU2478107 C2 RU 2478107C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactide
polymer
catalyst
magnesium
molecular weight
Prior art date
Application number
RU2009148158/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009148158A (en
Inventor
Генрих Маркович Цейтлин
Сергей Геннадьевич Бексаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Министерство Образования И Науки Российской Федерации
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева), Министерство Образования И Науки Российской Федерации filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева)
Priority to RU2009148158/04A priority Critical patent/RU2478107C2/en
Publication of RU2009148158A publication Critical patent/RU2009148158A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2478107C2 publication Critical patent/RU2478107C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves polymerisation of lactide while heating in the presence of a catalyst. The catalyst consists of a mixture of magnesium methoxides and β-dicarbonyl esters of general formula
Figure 00000001
, where R1 is C1-C2-alkyl and R2 is CH2COCH3, CH2COOR1 and CH2CN. Molar ratio lactide: magnesium methoxide: ester ranges from 20000:1:4 to 10000:3:6. The method enables to obtain a biodegradable polylactide-based polymer which does not contain heavy metals and retains number-average molecular weight of not less than 60000 when heated to 180°C for 15 minutes at atmospheric pressure.
EFFECT: high efficiency of using the polymer.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способу получения биоразлагаемого полимера, который может использоваться в производстве упаковочных материалов и изделий медико-биологического назначения.The invention relates to a method for producing a biodegradable polymer, which can be used in the production of packaging materials and biomedical products.

Известен способ получения полимолочной кислоты [патент США 5821327, 17.03.1997] путем проведения реакции полимеризации лактида в одну стадию с использованием в качестве катализатора солей олова в присутствии 1-35 мол.% циклического имида. Введение последнего в реакционную массу позволяет снизить концентрацию катализатора, уменьшить температуру синтеза и степень деполимеризации. Недостатком данного способа является наличие в готовом полимере значительных количеств низкомолекулярного вещества, которое может сильно ухудшить его эксплуатационные характеристики.A known method of producing polylactic acid [US patent 5821327, 03/17/1997] by carrying out the polymerization of lactide in one stage using tin salts as a catalyst in the presence of 1-35 mol.% Cyclic imide. The introduction of the latter into the reaction mass allows a decrease in the concentration of the catalyst, a decrease in the synthesis temperature and the degree of depolymerization. The disadvantage of this method is the presence in the finished polymer of significant quantities of low molecular weight substances, which can greatly impair its performance.

Наиболее близким по технической сущности является изобретение [патент США 5446123, 25.04.1994]. Авторы предлагают получать композицию на основе полимера лактида путем полимеризации последнего в присутствии октоата олова при температуре 120-180°С и последующего введения дезактиваторов. В указанной композиции при нагревании при 180°С в течение 15 мин при атмосферном давлении образуется менее 2% лактида и сохраняется среднечисловой молекулярный вес не менее 30000. Однако для ряда изделий необходим полимер с большей термической стойкостью и большей величиной молекулярной массы, например, для получения полимерных волокон необходим полимер с молекулярной массой не менее 60000. Кроме того, для получения изделий медико-биологического назначения необходимо, чтобы полимер не содержал тяжелых металлов.The closest in technical essence is the invention [US patent 5446123, 04/25/1994]. The authors propose to obtain a composition based on a lactide polymer by polymerizing the latter in the presence of tin octoate at a temperature of 120-180 ° C and the subsequent introduction of deactivators. In this composition, when heated at 180 ° C for 15 min at atmospheric pressure, less than 2% of lactide is formed and the number average molecular weight of at least 30,000 is retained. However, for some products, a polymer with higher thermal stability and higher molecular weight is required, for example, to obtain polymer fibers need a polymer with a molecular weight of at least 60,000. In addition, for the production of biomedical products, it is necessary that the polymer does not contain heavy metals.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения биоразлагаемого сополимера на основе полилактида, который при нагревании при 180°С в течение 15 мин при атмосферном давлении сохраняется среднечисловой молекулярный вес не менее 60000 и не содержит тяжелых металлов.An object of the present invention is to provide a method for producing a biodegradable polylactide-based copolymer which, when heated at 180 ° C. for 15 minutes at atmospheric pressure, maintains a number average molecular weight of at least 60,000 and does not contain heavy metals.

Поставленная задача решается разработанным способом, в котором процесс полимеризации лактида ведут при нагревании в присутствии катализатора, состоящего из смеси метоксида магния с β-дикарбонильными сложными эфирами общей формулойThe problem is solved by the developed method, in which the polymerization of lactide is carried out by heating in the presence of a catalyst consisting of a mixture of magnesium methoxide with β-dicarbonyl esters with the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1 - алкил C1-C2, R2 - CH2COCH3, CH2COOR1, CH2CN, причем мольное соотношение лактид: метоксид магния: сложный эфир составляет от 20000:1:4 до 10000:3:6.where R 1 is alkyl C 1 -C 2 , R 2 is CH 2 COCH 3 , CH 2 COOR 1 , CH 2 CN, and the molar ratio of lactide: magnesium methoxide: ester is from 20,000: 1: 4 to 10,000: 3: 6.

Изобретение иллюстрируется примером.The invention is illustrated by an example.

Пример 1.Example 1

В 50 мл абсолютного метанола растворяют 0,0009 г метилата магния, прибавляют 0,0065 г диэтилмалоната и упаривают в вакууме досуха.0.0009 g of magnesium methylate is dissolved in 50 ml of absolute methanol, 0.0065 g of diethyl malonate is added and evaporated to dryness in vacuo.

В емкость объемом 50 мл загружают 30 г лактида, 0,0074 г катализатора. Реакционную массу продувают азотом, нагревают при температуре 160°C в течение 5 часов, затем вводят 0,074 г уксусного ангидрида. Через 30 минут нагревание прекращают, охлаждают емкость с продуктом и полученный полимер извлекают. Получают продукт с молекулярной массой 99000.In a capacity of 50 ml load 30 g of lactide, 0.0074 g of catalyst. The reaction mass is purged with nitrogen, heated at a temperature of 160 ° C for 5 hours, then 0.074 g of acetic anhydride is introduced. After 30 minutes, heating was stopped, the product container was cooled, and the resulting polymer was recovered. A product with a molecular weight of 99,000 is obtained.

Условия проведения процесса и данные по изменению молекулярной массы продукта при нагревании при 180°C в течение 15 минут сведены в таблицу 1.The process conditions and data on the change in the molecular weight of the product when heated at 180 ° C for 15 minutes are summarized in table 1.

Как видно из приведенных примеров, использование катализатора, состоящего из смеси метоксида магния с β-дикарбонильными сложными эфирами общей формулойAs can be seen from the above examples, the use of a catalyst consisting of a mixture of magnesium methoxide with β-dicarbonyl esters by the general formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где R1 - алкил C1-C2, R1 - CH2COCH3, CH2COOR1, CH2CN, с его последующей нейтрализацией позволяет увеличить термостойкость последнего.where R 1 - alkyl C 1 -C 2 , R 1 - CH 2 COCH 3 , CH 2 COOR 1 , CH 2 CN, with its subsequent neutralization allows to increase the heat resistance of the latter.

Увеличение термостойкости биоразлагаемого полимера расширяет возможности его переработки в изделия путем экструзии, литьем под давлением и т.п. способами, требующими перевода перерабатываемого вещества в расплав. Использование малотоксичного магния открывает возможность использования полученных продуктов в качестве изделий медико-биологического назначения.An increase in the heat resistance of a biodegradable polymer expands the possibilities of its processing into products by extrusion, injection molding, etc. methods requiring the transfer of the processed substance into the melt. The use of low-toxic magnesium opens up the possibility of using the obtained products as medical-biological products.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ получения биоразлагаемого полимера на основе полилактида путем полимеризации в присутствии катализатора при нагревании, отличающийся тем, что процесс ведут с использованием в качестве катализатора смеси, состоящей из метоксида магния с β-дикарбонильными сложными эфирами общей формулы
Figure 00000001

где R1 - алкил C1-C2, R2 - CH2COCH3, CH2COOR1, CH2CN, причем мольное соотношение лактид:метоксид магния:сложный эфир составляет от 20000:1:4 до 10000:3:6.
A method for producing a biodegradable polylactide-based polymer by polymerization in the presence of a catalyst by heating, characterized in that the process is carried out using a mixture consisting of magnesium methoxide with β-dicarbonyl esters of the general formula
Figure 00000001

where R 1 is alkyl C 1 -C 2 , R 2 is CH 2 COCH 3 , CH 2 COOR 1 , CH 2 CN, and the molar ratio of lactide: magnesium methoxide: ester is from 20,000: 1: 4 to 10,000: 3: 6.
RU2009148158/04A 2009-12-25 2009-12-25 Method of producing biodegradable polymer RU2478107C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148158/04A RU2478107C2 (en) 2009-12-25 2009-12-25 Method of producing biodegradable polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009148158/04A RU2478107C2 (en) 2009-12-25 2009-12-25 Method of producing biodegradable polymer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009148158A RU2009148158A (en) 2011-09-20
RU2478107C2 true RU2478107C2 (en) 2013-03-27

Family

ID=44758205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009148158/04A RU2478107C2 (en) 2009-12-25 2009-12-25 Method of producing biodegradable polymer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2478107C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU469259A3 (en) * 1971-05-14 1975-04-30 Шеринг Аг, Фрг (Фирма) The method of producing polyesters
WO1993018080A1 (en) * 1992-03-13 1993-09-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of lactide with rare-earth metal catalysts
US5446123A (en) * 1992-10-02 1995-08-29 Cargill, Incorporated Hydroxyl-terminated lactide polymer composition
RU2007114954A (en) * 2007-04-20 2008-10-27 Игорь Леонидович Федюшкин (RU) CATALYST FOR PRODUCING POLYLACTIDES AND METHOD FOR ITS SYNTHESIS
WO2009007989A3 (en) * 2007-04-04 2009-04-02 Indian Inst Technology Bombay Method for producing lactic acid polymers of high crystallinity and molecular weight

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU469259A3 (en) * 1971-05-14 1975-04-30 Шеринг Аг, Фрг (Фирма) The method of producing polyesters
WO1993018080A1 (en) * 1992-03-13 1993-09-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polymerization of lactide with rare-earth metal catalysts
US5446123A (en) * 1992-10-02 1995-08-29 Cargill, Incorporated Hydroxyl-terminated lactide polymer composition
WO2009007989A3 (en) * 2007-04-04 2009-04-02 Indian Inst Technology Bombay Method for producing lactic acid polymers of high crystallinity and molecular weight
RU2007114954A (en) * 2007-04-20 2008-10-27 Игорь Леонидович Федюшкин (RU) CATALYST FOR PRODUCING POLYLACTIDES AND METHOD FOR ITS SYNTHESIS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009148158A (en) 2011-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8334348B2 (en) Process for the modification of biodegradable polymers
US9115248B2 (en) Polylactide resin having excellent heat resistance and preparation method thereof
CN111087580A (en) Method for preparing polyglycolic acid
Karande et al. Preparation of polylactide from synthesized lactic acid and effect of reaction parameters on conversion
CN105273175B (en) The polylactide preparation method of organic micromolecule catalyst regulation and control
US9238713B2 (en) 2-pyrrolidone polymer or copolymer having modified physical properties, and manufacturing method for same
US9415382B2 (en) Polylactide resin and preparation method thereof
CN114478932A (en) Polyglycolic acid graft copolymer with high thermal stability and preparation method and application thereof
RU2478107C2 (en) Method of producing biodegradable polymer
Lecomte et al. Recent Developments in the Ring‐Opening Polymerization of ϵ‐Caprolactone and Derivatives Initiated by Tin (IV) Alkoxides
RU2426749C1 (en) Method of producing biodegradable copolymer
JP5636438B2 (en) Polylactide resin, process for producing the same, and polylactide resin composition containing the same
CN108047492B (en) Poly (ethylene 2, 5-furandicarboxylate) nucleating agent and rapidly-crystallized plastic thereof
TW202212088A (en) Method of manufacturing polymer molded product including pretreatment by heating
TWI787629B (en) Process for producing a lactone copolymer
Li et al. Microwave-assisted ring-opening polymerization of poly (glycolic acid-co-lactic acid) copolymers
Turlier et al. Synthesis of potentially biobased poly (hexamethylene sebacate) via reactive extrusion
WO2013039266A1 (en) Method to produce semi-crystalline polylactides
CN115427478B (en) Polylactic acid stereocomplex and preparation method thereof
JPH10176038A (en) Polylactic acid composition, its production and molded product from the composition
Khan et al. Synthesis and characterization of high molecular weight poly (L-lactic acid) using stannous octoate/maleic anhydride binary catalyst system
Li et al. Kinetic Resolution Polymerization Enabled Chemical Synthesis of Perfectly Isotactic Polythioesters
WO2022271670A1 (en) Copolymers and degradable plastics including salicylates
CN117813336A (en) Poly (lactic acid-b-3-hydroxypropionic acid) block copolymer and method for preparing the same
KR20230022136A (en) POLY(LACTIC ACID-β-4-HYDROXYBUTYRATE) BLOCK COPOLYMER AND PRODUCTS CONTAINING THE SAME

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130205