[发明专利]一种双溶剂重结晶丙交酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用重结晶法纯化得到高得率、高纯度丙交酯的方法。根据乙醇有利于提高丙交酯纯化得率，乙酸乙酯有利于提高丙交酯纯度而聚合得高分子量聚乳酸的特性，通过控制在不同重结晶阶段使用不同的有机溶剂达到丙交酯的最佳重结晶效果。

背景技术

在提倡可持续化发展的今天，可生物降解性聚合物的应用正受到广泛的重视。在迄今为止所研究的众多的聚酯中，聚丙交酯(聚乳酸，Polylactic acid，PLA)是一种重要的可生物降解材料之一，可用于工业、包装业、医药业等领域。聚丙交酯的初始原料乳酸，广泛来源于玉米、甜菜、纤维素等天然产物，可有效缓解日益匮乏的石油资源；同时聚丙交酯产物在自然环境中，又可经微生物作用完全分解为CO₂和H₂O，因此聚丙交酯既具有生物基聚合物的特性又属于良好的生物降解聚合物，是真正意义上的生物可再生聚合物。

高分子量的聚乳酸通常是由高纯度的丙交酯开环聚合获得。通常，丙交酯由含水的乳酸经低分子量聚乳酸作为中间体，再通过裂解的方法得到。专利CN1212343、CN1369490、AU2003231482、DE3232103、DE3708915、FR2843390、JP63101378、JP2004149418、US1095205、US5053522、US2002132967、US5463086等介绍了丙交酯的合成过程。

上述方法得到的粗品丙交酯中含有乳酸单体、乳酸二聚物(乳酰乳酸)以及水等杂质，这些杂质对丙交酯的聚合反应会产生不利影响：水的存在能够使丙交酯水解得到乳酸，也能使聚乳酸分子链水解断裂；乳酸及其二聚体等酸性物的存在会使聚乳酸分子链因酸解而遭到降解等。因此，粗品丙交酯需要经过提纯以去除其含有的杂质以达到聚合要求。

溶剂重结晶法纯化粗品丙交酯因其操作步骤少、工艺较成熟而应用较为广泛。专利CN1488628、FR2843390、WO9315069等都对重结晶法纯化丙交酯进行了介绍，选用的重结晶溶剂有如下种类：专利US4727163、CN1583740采用乙酸乙酯；JP10279577、CN100343246c采用低级酯类；JP6279435应用低级醇、酮、酯类或其混合物等。专利CN100343247c更优化了重结晶过程中重结晶溶液浓度、重结晶时间对结晶效果的影响。虽然多数报道选用乙酸乙酯作为溶剂得到的丙交酯可聚合得到高分子量聚合物，但重结晶得率不高；而选用乙醇为溶剂的，虽然重结晶得率较高，但申请人经实验发现用乙醇重结晶得到的丙交酯经聚合得到的聚乳酸分子量较低。

本专利指出利用乙醇可重结晶得到高得率丙交酯、而乙酸乙酯重结晶的丙交酯可聚合得到高分子量聚乳酸的特点，先利用乙醇重结晶得到高得率丙交酯，再用乙酸乙酯重结晶得到可获高分子量聚乳酸的丙交酯，两种溶剂在得率及聚合效果上的优势，可得到令人满意的重结晶结果。

发明内容

本发明的目的即是选择性地使用不同的溶剂，对粗品丙交酯进行重结晶纯化，达到高重结晶得率及可聚合得到高分子量聚乳酸的丙交酯的最佳重结晶效果。

本发明的目的可通过以下步骤达到：

先用乙醇重结晶获得高得率，再用乙酸乙酯重结晶获得高纯度。其中，第一次的重结晶溶剂为乙醇，最后一次重结晶溶剂为乙酸乙酯，且当使用乙酸乙酯重结晶后不再使用乙醇进行重结晶。

本发明的特点是根据乙醇有利于提高丙交酯纯化得率，但所获聚乳酸的分子量不高，而乙酸乙酯虽有利于提高丙交酯纯度而聚合得高分子量聚乳酸，但得率低的特性，控制在不同重结晶阶段使用不同的有机溶剂达到丙交酯的最佳重结晶效果。

具体实施方式

实施例1

取粗品丙交酯50.0g，按表1进行重结晶纯化，重结晶得率为：56.8％；聚合得到聚乳酸分子量为19.6万。

表1