[发明专利]一种环状交酯中有机羧酸含量的定量检测方法

说明书

本发明公开了一种环状交酯中有机羧酸含量的定量检测方法，先采用三甲基硅烷重氮甲烷和甲醇使环状交酯中的有机羧酸甲酯化，然后通过气相色谱检测甲酯化以后的有机羧酸甲酯浓度，进而通过换算得到环状交酯中的有机羧酸含量。本发明采用市售的甲基化试剂‑三甲基硅烷重氮甲烷，可方便快速地实现环状交酯中的有机羧酸的甲酯化，实现有机羧酸的气相色谱定量检测。甲酯化过程操作简单，反应速度快，误差小，安全可靠；气相色谱的信号在较宽浓度范围内均呈现良好的线性反应。

技术领域：

本发明属于聚合物单体分析检测技术领域，特别是涉及一种环状交酯中有机羧酸含量的定量检测方法。

背景技术：

环状交酯是制备可降解聚合物，如聚乳酸，聚乙醇酸等的关键单体。通常，环状交酯是在高真空、高温的条件下，在催化剂存在条件下，通过裂解低分子量醇酸聚酯产生的。制备得到的环状交酯中通常含有一系列的有机羧酸杂质。如制备乙交酯的过程中，得到的粗乙交酯中通常存在以下杂质：乙醇酸，甲氧基乙酸，二甘醇酸等。它们的存在会使得后续通过开环聚合得到的聚合物分子量下降，分子量分布变宽，从而导致制得的聚合物性能受损。Kim等人2000年发表于Bulletin of the Korean Chemical Society上的研究指出，随着乙交酯中的有机羧酸含量增加，所得到的聚合物的熔体粘度快速下降。因此，有必要对环状交酯中的有机羧酸进行定量的分析和检测。上述文献中采用了电位滴定的方法来测定有机羧酸的含量，但滴定采用的甲醇钠呈强碱性，易导致乙交酯的开环反应，使得测定的有机羧酸含量偏高。目前还没有一种检测准确率高的专用于检测环状交酯中有机羧酸含量的检测方法。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种操作安全简单、检测准确率高、反应速度快、且适用于较宽浓度范围的环状交酯中有机羧酸含量的定量检测方法。

本发明由如下技术方案实施：一种环状交酯中有机羧酸含量的定量检测方法，采用三甲基硅烷重氮甲烷和甲醇使环状交酯中的有机羧酸甲酯化，然后通过气相色谱检测甲酯化以后的有机羧酸甲酯浓度，进而通过换算得到环状交酯中的有机羧酸含量。

三甲基硅烷重氮甲烷和甲醇使有机羧酸甲酯化的反应机理如下：

有机羧酸甲酯化反应过程中，有机羧酸与三甲基硅烷重氮甲烷和甲醇反应，生成对应的有机羧酸甲酯，甲氧基三甲基硅烷和氮气。

进一步，具体检测方法包括如下步骤：

(1)制备待测环状交酯有机溶液：称取一定质量的待测环状交酯，将待测环状交酯于一定温度下溶解于一定体积的有机溶剂中，冷却至25℃后离心，取上清液1mL置于色谱瓶中；

(2)取上清液制备含有有机羧酸甲酯的溶液：取步骤(1)制备的上清液于0～4℃温度下放置10～30分钟；然后向其中加入甲醇和三甲基硅烷重氮甲烷的正己烷溶液，混合均匀后在30～50℃温度下恒温避光反应30～60分钟，制备得到含有有机羧酸甲酯的溶液；

(3)测定并计算有机羧酸含量：取步骤(2)制备的含有有机羧酸甲酯的溶液进行气相色谱测试，根据色谱测定的结果，对照峰面积与浓度之间的回归方程得到样品中有机羧酸甲酯含量，进而通过换算得到环状交酯中的有机羧酸含量。

进一步，所述步骤(1)中，待测环状交酯与有机溶剂的质量体积比m/V＝1:5～1:10，单位g/mL；所述有机溶剂为酮类、醚类、芳烃类或酯类。

进一步，所述酮类为丙酮或甲乙酮；所述醚类为四氢呋喃或二恶烷；所述芳烃类为甲苯或二甲苯；所述酯类为乙酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸丁酯中的任意一种。

进一步，所述有机溶剂的水含量低于100ppm。

进一步，所述有机溶剂的水含量低于10ppm，以避免环状交酯的水解。