[发明专利]一种L-丙交酯的精制方法

说明书

本发明公开了一种高纯L‑丙交酯的精制方法，具体包括以下步骤：(1)将低纯度丙交酯溶于无水乙醇和乙酸乙酯混合溶剂中，得到混合溶液备用；(2)将混合溶液通过重结晶得到初纯化的丙交酯结晶；(3)将初纯化的丙交酯结晶送入结晶器中熔化为液态，降温进行冷却结晶；(4)结晶结束后开始发汗，所得晶体全部融化排出后即得到高纯L‑丙交酯。本发明通过两步纯化技术，先以混合溶剂进行重结晶，进行快速的初步提纯，再通过熔融结晶二次精制提纯，操作设备简单，反应条件温和，在经济和环境上都非常友好，同时能高效去除丙交酯产品中所含的水、酸组份以及内消旋丙交酯等，得到高纯度的L‑丙交酯产品。

技术领域

本发明属于有机物纯化技术领域，尤其涉及一种高纯L-丙交酯的精制方法。

背景技术

聚乳酸(polylacticacid，PLA)是一种新型的具有生物降解能力的半晶聚合物，是一种绿色环保的生物基材料，可广泛应用于生活中的许多领域，如医学材料、建筑行业、食品包装等。目前，国内外生产的高分子质量的PLA多是由L-丙交酯开环聚合得到的。PLA的合成技术关键不仅在于其本身的聚合工艺，还在于将原料丙交酯提纯到足够的纯度，这样才能用于聚乳酸的制备并且获得高分子质量的聚乳酸。因此，丙交酯纯化方法一直被认为是聚乳酸生产过程中的一个关键环节。

L-丙交酯传统的纯化方法主要分为3类：气助蒸发法、水解法以及重结晶法等。气助蒸发法的原理为通过加热使交酯汽化，作为气流中的蒸汽组分与其杂质相分离，并在下游增加能够从汽流中回收丙交酯的操作，该方法分离过程复杂，并且收率一般不高。水解法的目的是从粗丙交酯中除去内消旋丙交酯从而获得光学纯度较高的丙交酯的方法，具体操作方式是向含有内消旋丙交酯的粗丙交酯中加入一定量的水，使内消旋丙交酯水解，因为丙交酯也能发生水解反应，因此采用该方法纯化丙交酯加入水的量以及水解时间很难控制，而且得到的丙交酯的纯度也达不到聚合的要求，还需要进一步纯化。重结晶法是目前丙交酯纯化技术中研究的最多的一种方法，也是有机物纯化过程中常用的方法，该方法纯化的周期比较长，需要多次纯化才能达到聚合反应要求的纯度，存在的问题是经过多次重结晶提纯，丙交酯的总产率较低，而且需要使用大量醇类或者脂类的有机溶剂，涉及到溶剂回收问题，会带来环境污染。

专利CN1757643A以乙酸乙酯为溶剂重结晶丙交酯，收率为72-74％。专利CN1757644A用乙醇作为溶剂，虽然收率较高，但由于残留溶剂等因素的影响，其结晶出来的丙交酯经聚合得到的聚乳酸分子量较低，价值不大。专利CN10287522A采用了高温真空精馏与非溶剂化耦合的方式来纯化丙交酯。由于精馏需要在高温区进行操作，这在一定程度上增加了工艺操作的难度与操作成本。同时丙交酯在高温区很容易发生反应，可能在纯化过程中引入新的杂质成分。

丙交酯作为合成聚乳酸的单体，其纯度的重要性不言而喻。虽然许多研究者致力于这方面的研究，并取得了相当的进展，但若投入批量生产，则在生产的连续性、产率、回收率及成本上尚有许多工作可做。为了使丙交酯的工业化生产成为可能，有必要对丙交酯单体的纯化工艺进行改进。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高纯L-丙交酯的精制方法。

为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种高纯L-丙交酯的精制方法，具体包括以下步骤：

(1)将低纯度丙交酯溶于无水乙醇和乙酸乙酯体积比为2：3的混合溶剂中，多频超声波交替振荡处理20-30分钟，得到混合溶液备用；

(2)将上述混合溶液通过重结晶得到初纯化的丙交酯结晶；

(3)将初纯化的丙交酯结晶送入结晶器中，通过105-115℃的导热油将丙交酯结晶熔化为液态，再冷却至85-90℃令丙交酯结晶析出，之后继续降温进行冷却结晶，至降温到74-78℃后养晶20-30分钟，结晶结束；