[发明专利]一种可生物降解性丙烯酸酯单体的制备

说明书

技术领域

本发明涉及利用衣康酸与聚乙二醇单甲醚酯化反应，制备一种具有生物降解性的丙烯酸酯。

背景技术

衣康酸（itaconic acid），C₅H₆O₄(M=130.1)，学名为甲叉琥珀酸，亚甲基丁二酸，是不饱和二元有机酸。它含不饱和双键，具有活泼的化学性质，可进行自身间的聚合，也能与其他单体如丙烯睛等聚合，溶于水，乙醇等其它溶剂；能进行各种加成反应，酯化反应和聚合反应，是化学合成工业的重要原料，也是化工生产的重要原料。由于它广阔的应用前景和较低的价格，已被美国能源部评选为最具市场潜力的12种生物基平台化合物之一。衣康酸其分子内部含有两个活泼的羧基和一个双键，双键和羧基呈共轭关系，使得衣康酸的性质非常活泼，除可自身聚合外，也可以和不同数目的其他单体聚合，形成聚合高分子，因此广泛应用于化学合成行业。

聚乙二醇单甲醚（mPEG，CH₃O(C₂H₄O)_nH）具有良好的水溶性、润湿性、润滑性、生理惰性、对人体无刺激、温和，在化妆品和制药工业中应用广泛。可选取不同分子质量级的产品来改变制品的粘度、吸湿性和组织结构。相对分子量低的产品（分子量小于2000）适于作润湿剂和稠度调节剂，用于膏霜、乳液、牙膏和剔须膏等。相对分子量高的产品适用于唇膏、除臭棒、香皂、剔须皂、粉底和美容化妆品等。在清洗剂中，也用做悬浮剂和增稠剂。在制药工业中，用作油膏、乳剂、软膏、洗剂和栓剂的基质。近年来，研究者也常用聚乙二醇单甲醚来修饰小分子药物。也有将本品与丙烯酸反应，做成MPEG丙烯酸酸酯，是制备聚羧酸盐高效水泥减水剂的主要原材料。

本专利利用衣康酸与聚乙二醇单甲醚酯化反应，制备具有生物降解性的丙烯酸酯。

发明内容

针对目前市场上环保和生物降解性丙烯酸酯单体和树脂需求，本发明的目的在于：

（1）原材料是微生物制剂和可降解性材料，达到环保要求。

（2）制备一种具有生物降解性的新型丙烯酸酯，开拓丙烯酸酯市场。

本发明所提供的一种可生物降解性丙烯酸酯单体的制备方法，包括以下步骤：

（1）衣康酸与聚乙二醇单甲醚酯化反应：

采用环己烷作溶剂，加入相对溶剂质量5%-20%衣康酸，相对溶剂质量0.05%-0.5%对羟基苯甲醚作阻聚剂，加入或滴加相对溶剂质量15%-55%聚乙二醇单甲醚，30-60℃反应5-10小时，69-80℃环己烷回流反应6-10小时，带出酯化反应的副产物水。

（2）将步骤（1）中制备的衣康酸与聚乙二醇单甲醚酯化反应溶液，用减压旋蒸的方法进行溶液提纯，处理完后，得到透明产物。

（3）固化分析将步骤（2）中得到的产物添加1173/184/2959光引发剂，用涂布器均匀的涂在干净的载玻片表面，在固化箱中进行光固化反应10-30秒，光照强度40-80mW/cm^-2，观察和测试固化后样品。

所述的衣康酸是：亚甲基丁二酸（C₅H₆O₄）。

所述的聚乙二醇单甲醚酯是：聚乙二醇单甲醚（mPEG，CH₃O(C₂H₄O)_nH，n=1-500）。

本发明涉及用含有羧基的不同相对分子质量聚乙二醇单甲醚，与衣康酸发生酯化反应，制备一种可生物降解性丙烯酸酯单体。满足市场上对环保和生物降解性丙烯酸酯单体和树脂的需求。

具体实施方式

实施例1：

（1）200g环己烷（分析纯），10g衣康酸，0.1g对羟基苯甲醚，30g聚乙二醇单甲醚（mPEG，CH₃O(C₂H₄O)_nH，n=7）。30℃反应5h，69℃环己烷回流反应6h，带出酯化反应的副产物水。

（2）将步骤（1）中制备的衣康酸与聚乙二醇单甲醚酯化反应溶液，用减压旋蒸的方法进行溶液提纯，处理完后，得到透明产物。

（3）固化分析将步骤（2）中得到的产物添加质量分数2%的1173光引发剂，用涂布器均匀的涂在干净的载玻片表面，在固化箱中进行光固化反应10秒，光照强度40mW/cm^-2，观察固化后样品。样品表面光滑透明，固化完全。

实施例2：