[发明专利]一种粗品环酯纯化制备高纯度环酯的工艺

说明书

一种粗品环酯纯化制备高纯度环酯的工艺。本发明提供一种快速、高效、绿色的粗品环酯纯化新工艺，包括造粒、水洗与分离、干燥三道工序，仅采用水作为洗涤剂，所制得的环酯产品纯度高、产率高。本发明的优点为：所制备的高纯度环酯产品不含任何有机溶剂、纯度高；工艺操作简便、高效；工艺可实现连续化生产，易于工业化实施，无三废。

技术领域

本发明属于生物可降解聚合物合成用环酯单体制备技术领域，具体为一种粗品环酯纯化制备高纯度环酯的新工艺。

背景技术

环酯(如乙交酯、丙交酯等)是开环聚合法合成生物可降解聚合物(如聚乙醇酸、聚乳酸、聚乳酸-乙醇酸等)的单体。环酯的纯度对开环聚合反应的转化率、产品聚合物的质量(如：分子量、分子量分布、等规度等)具有至关重要的影响。因此，商品生物可降解聚合物生产中需要严格控制所用环酯单体中的杂质(如酸、水、低聚物等)含量。而目前的合成工艺制得的粗品环酯，通常无法达到聚合反应所要求的高纯度。除此之外，高纯度环酯单体产品如贮藏时间较长，其中杂质的含量会逐渐增加，环酯的纯度逐渐降低，进而低于聚合反应所要求的高纯度。

粗品环酯的纯化工艺是目前商品生物可降解聚合物大规模、连续化生产中尚未彻底解决的关键技术之一。一方面，大规模生产中通常采用的精馏纯化工艺存在能耗高，工艺及设备复杂，投资大等问题。另一方面，实验室研究中采用的溶剂重结晶法存在溶剂用量大、回收率低，能耗高，产品环酯产率低等缺点。除上述两种目前常用的工艺外，溶剂萃取法(或称洗涤法)也是目前粗品环酯纯化工艺的研究热点。

中国发明专利CN 1112559A公开了一种将粗品丙交酯与水接触去除其中所含内消旋丙交酯(meso-丙交酯)的工艺。该工艺将熔融状态下的丙交酯与水接触，通过水解反应将粗品丙交酯中所含的大部分内消旋丙交酯去除，再通过有机溶剂(如：丙酮)重结晶的方法得到高纯度的丙交酯。该工艺的缺点在于水解反应选择性差，内消旋丙交酯在水解的同时，目标产物(如：L-/D-丙交酯)也会发生不同程度的水解，导致目标产物的产率过低(如实施例3中水解步骤产率仅为76％)。并且水解反应副产的少量酸性杂质仍需要进一步的重结晶法加以去除，导致总体产率低。

中国发明专利CN 101468978A公开了一种依次采用水、有机醇多次纯化粗品丙交酯的工艺。该工艺采用了低沸点的有机醇(如：甲醇、乙醇、异丙醇)作为洗涤剂之一，由于丙交酯在有机溶剂中具有一定的溶解度，因此导致提纯后的丙交酯产品产率较低(80-81％)、光学纯度较低(97％e.e.)。除此之外，采用易燃、易爆的有机醇作为洗涤剂增加了工艺的安全性隐患。

中国发明专利CN 10544011A公开了一种采用异丙醇和环己烷的复合溶剂对久置环酯进行提纯的工艺。尽管该工艺采用了异丙醇和环己烷的复合溶剂作为洗涤剂，但提纯后的环酯产品产率仍较低(85-92％)，并且环酯产品中仍含少量酸(0.12-0.36％)及其他杂质(0.08-0.34％)，无法直接用于开环聚合反应。

由上述可知，目前溶剂萃取法(或称洗涤法)中均采用有机溶剂作为洗涤剂之一，这在降低目标环酯产品产率的同时还增加了工艺的复杂性以及安全性隐患。

本发明申请人在中国发明专利CN 103193759A中已公开了一种较上述工艺更为简易、实用的粗品丙交酯纯化工艺，即依次采用1-10％稀碱水溶液和去离子水对粗品L-/D-丙交酯进行提纯，所制得的L-/D-丙交酯产品均可达到光学纯。但该纯化工艺中采用稀碱水溶液(浓度1-10％)作为洗涤剂，美中不足之处在于残存于粗品丙交酯中的少量乳酸或寡聚乳酸会与碱反应生成盐，这样生成的洗涤废水中含有的乳酸盐尽管没有毒性，但由于含量低，回收能耗高，同时也不符合直接排放标准。

针对上述粗品环酯提纯工艺中存在的问题，最近本发明申请人通过深度的研究，开发出一种工艺更为绿色、产率更高的粗品环酯纯化工艺。

发明内容

本发明旨在解决现有粗品环酯纯化工艺存在的上述问题，提供一种简易、高效、绿色的粗品环酯纯化新工艺。