[发明专利]乙交酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙交酯的生产方法，它是通过乙醇酸缩聚制备得到的聚乙醇酸低聚物，然后解聚乙醇酸低聚物制备乙交酯。乙交酯是制备高分子量聚乙醇酸的最重要的单体。

解聚是制备乙交酯的必经步骤。解聚时，通过控制解聚条件，可以高收率的获得乙交酯。通过该方法可以使生成的乙交酯快速的蒸出，减少了副反应，保证了解聚过程高的转化率，从而高收率的获得乙交酯。

背景技术

聚乙醇酸(PGA)又称聚羟基乙酸或聚乙醇交酯酸，是最早商业化的人工合成手术缝合线。其合成主要有羟基乙酸直接缩合聚合法和乙交酯的开环聚合法两种。直接缩合聚合法操作简单，但一般只能得到相对分子量在几百至几千的低聚物。乙交酯的开环聚合是获得高相对分子质量PGA的常用方法。

乙交酯是环酯化合物，其具有其中从两个乙醇酸分子中消除两个水分子的结构，然而，仅通过直接脱水进行的酯化反应不能生成任何乙交酯。通常，乙交酯类单体的合成分为两步：首先通过乙醇酸或乙醇酸酯缩聚合成低分子量的聚合物(以下简称为低聚物)作为中间体；然后通过高温蒸馏的方法环化上述中间体以生成乙交酯，并从反应体系中提取该气态的环化物。

U.S.专利2668162公开了一种方法，首先在170～185℃通过熔融缩聚制备聚乙醇酸低聚物，然后将乙醇酸低聚物破碎成粉末，并在高真空下1.6～2.0kPa于270～285℃加热，收集所得含有乙交酯的蒸气。粗乙交酯的收率最高可以达到83％。但是该方法需要将低聚物首先破碎成粉末，再进行解聚，粉末容易造成环境污染，不利于工业化生产。

U.S.专利4727163公开了一种方法，使用具有良好热稳定性的聚醚作基材，然后乙醇酸与基材进行嵌段共聚得到嵌段共聚物，最后加热嵌段共聚物进行解聚。收率为67％。虽然耐高温聚醚能够通可以被再利用，可以作为在解聚过程的溶剂，有利有体系受热均匀，但需要耗费大量的多元聚醚，同时在高温下聚合物会有很多副反应发生，得到乙交酯产物中引入其它的杂质。

U.S.专利4835293公开了一种方法，首先在170～185℃通过熔融缩聚制备聚乙醇酸低聚物，然后在常压下进行解聚，通过氮气夹带出在熔体表面蒸发出的乙交酯，混合气体通过不溶于水的非极性溶剂收集，收率48％～62％。由于环状二聚体的生成速率较慢，这种方法难以降低生产成本

专利CN101054371公开了一种方法，采用高纯度的乙醇酸晶体为原料，通过脱水缩聚、熔融缩聚制备得到聚乙醇酸低聚物，所得的低聚物在两种催化剂的催化下高温熔融解聚，粗乙交酯的最高收率可以达到86％。该方法在制备乙交酯时，反应过程耗时较长，难以降低生产成本。

吴羽公司的多篇专利US5830991、US6891048B2、US691639B2、CN1496359A、CN1501923A，提到可以采用添加高沸点极性有机溶剂到聚乙醇酸低聚物中以降低反应体系粘度和解聚反应温度，解聚时乙交酯可以和高沸点有机溶剂一起蒸出，很好的解决了管路堵塞的问题；同时也提到聚乙醇酸低聚物和极性有机溶剂同时加入解聚体系并同时引入二价或多价阳离子形式的硫酸盐和或有机酸盐稳定剂来防止副反应的发生。但是该方法导致了乙交酯粗产品中混有该种溶剂，增加了精制提纯的难度。

现在普遍认为，在高温下解聚时，聚乙醇酸低聚物分子链末端会发生回咬反应，末端生成六圆环不稳定结构，进而生成乙交酯。在解聚体系中，存在大量的酸性成分，乙交酯在酸的作用下容易发生开环反应。因而生成的乙交酯能够快速从解聚体系中抽出，可以避免乙交酯发生开环反应，从而提高乙交酯的收率；同时，解聚反应的速决定于解聚反应活化能，而活化能是反应温度的函数，受反应温度的影响很大，选取合适的反应温度，能够使得解聚反应速率较快，缩短反应时间，能够减少其它副反应的发生，从而提高乙交酯的收率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术制备的乙交酯纯度和收率较低的问题，提供一种乙交酯的生产方法，它是以乙醇酸为原料，首先通过常压分段和加强缩聚制备聚乙醇酸低聚物，然后再高温解聚该低聚物制备乙交酯。解聚时，通过控制解聚条件，尤其是解聚的真空度，可以高收率的获得乙交酯。通过该方法可以使生成的乙交酯快速的蒸出，减少了副反应，保证了解聚过程高的转化率，从而高收率的获得乙交酯。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：乙交酯制备方法，包括以下步骤：