[发明专利]一种聚合级丙交酯的制备方法

说明书

本发明提供了一种聚合级丙交酯的制备方法，包括以下步骤：将含有游离酸的丙交酯与碳二亚胺类化合物混合反应后进行一次减压蒸馏，得到聚合级丙交酯，所述聚合级丙交酯中游离酸含量小于10mmol/kg。本发明利用碳二亚胺类化合物与原料丙交酯中的游离酸反应而生成高沸点组分，然后通过一次减压蒸馏即可获得聚合级丙交酯。本发明提供的方法工艺流程较短，简化了丙交酯的提纯工艺，具有一定的经济效益和社会效益。实验结果表明采用本发明提供的方法获得的聚合级丙交酯通过本体聚合可获得重均分子量为105～140kg/mol的聚乳酸产品，其分子量分布指数为1.4～1.7，玻璃化转变温度为57～60℃。

技术领域

本发明属于有机化工分离提纯技术领域，具体涉及一种聚合级丙交酯的制备方法。

背景技术

工业上聚乳酸的生产过程是，乳酸脱水缩聚生成乳酸低聚物，乳酸低聚物催化裂解生成丙交酯，丙交酯经过提纯获得聚合级丙交酯，最后利用丙交酯的开环聚合反应制备高分子量的聚乳酸。

聚合级丙交酯的最重要质量指标是丙交酯单体中的游离酸、水、金属离子的含量及丙交酯单体的立体化学纯度。其中游离酸和水是影响聚乳酸聚合度的最重要因素。丙交酯中的游离酸，如乳酸和乳酰乳酸不仅使聚合速率降低，而且限制最终聚乳酸产品的分子量。丙交酯中的微量水引发丙交酯的水解生成游离酸，从而也限制聚乳酸的聚合度。

在工业上，通常采用熔融结晶和精馏的方法提纯以获得聚合级丙交酯。采用熔融结晶方法获得聚合级L-或D-丙交酯需要多次熔融和结晶的过程，生产过程复杂，能耗较高。而丙交酯的精馏提纯通常在减压条件下进行，既可以有效地脱除低沸点的乳酸和水，又可以有效脱除乳酸的齐聚物等高沸点杂质，最终获得聚合级丙交酯。但是，精馏法提纯丙交酯的设备投资和能耗都较高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚合级丙交酯的制备方法，本发明提供的聚合级丙交酯的制备方法简单，能耗低，获得的聚合级丙交酯能够直接通过本体聚合获得高分子量聚乳酸。

本发明提供了一种聚合级丙交酯的制备方法，包括以下步骤：

将含有游离酸的丙交酯与碳二亚胺类化合物混合反应后进行减压蒸馏，得到聚合级丙交酯，所述聚合级丙交酯中游离酸含量小于10mmol/kg。

优选的，所述含有游离酸的丙交酯中游离酸含量为10～500mmol/kg。

优选的，所述丙交酯包括meso-丙交酯、D-丙交酯和L-丙交酯中的一种或多种。

优选的，所述碳二亚胺类化合物包括N,N’-二乙基碳二亚胺、N,N’-二叔丁基碳二亚胺、N,N’-二苯基碳二亚胺、N,N’-二对甲苯基碳二亚胺、N,N’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二环己基碳二亚胺、N,N’-二异丙基碳二亚胺、N,N’-二(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基甲基)碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺、1-叔丁基-3-乙基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-环己基碳二亚胺、2,2’,6,6’-四异丙基二苯基碳二亚胺、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N,N’-二环己基碳二亚胺碘甲烷盐、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺碘甲烷盐、1-环己基-3-吗啉乙基碳二亚胺对甲苯磺酸盐、N,N’-二(三甲基硅烷基)碳二亚胺和具有式(I)结构的聚碳化二亚胺中的一种或多种；

式(I)；

其中，R选自甲基、亚甲基、苯基、亚苯基、多取代苯基、环己基、环亚己基、多取代环己基、异丙基、异丙叉基中的一种或多种，n＝2～30。

优选的，所述的碳二亚胺类化合物中碳二亚胺基与丙交酯中游离酸的摩尔比为1～5：1。

优选的，所述反应的时间为0～40min。

优选的，所述反应的温度为95～140℃。