D,L丙交酯提纯溶剂的选择.pdfVIP

第 7 卷第 2 期 过 程 工 程 学 报 Vol.7 No.2 2007 年 4 月 The Chinese Journal of Process Engineering Apr. 2007 D,L−丙交酯提纯溶剂的选择 韩 宁， 王 鹏， 张英民， 史书杰 (哈尔滨工业大学市政环境工程学院，绿色化学与技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150090) 摘 要：考察了两种绿色无毒溶剂乙酸乙酯和乙醇在 D,L-丙交酯提纯过程中的使用情况. 以熔点为指标表征重结晶后 D,L-丙交酯的纯度，考察了重结晶温度、时间及 D,L-丙交酯/溶剂比例对 D,L-丙交酯重结晶收率的影响. 结果表明， 在不同重结晶温度、时间及溶剂用量下，两种溶剂提纯 3 次后 D,L-丙交酯的熔点均能达到聚合的要求. 使用两种溶剂 提纯的经济性对比表明，乙醇较适宜作为 D,L-丙交酯扩大生产中的提纯溶剂，其最佳的提纯条件为温度 4 ℃或更低， 重结晶时间在 1 h 以上，乙醇使用量为2.5 mL/g. 在此条件下，提纯 3 次后 D,L-丙交酯的收率约为 63%. 对重结晶所 得物质进行了元素分析、FT-IR 分析及 1H-NMR 分析，结果表明所得产物为环状 D,L-丙交酯结构. 关键词：D,L-丙交酯；提纯；乙酸乙酯；乙醇 中图分类号：TQ420.6+1 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2007)02−0306−04 1 前 言 溶剂乙酸乙酯与乙醇进行 D,L-丙交酯的提纯研究，并对 两种溶剂进行了综合对比. 聚乳酸是一种具有良好生物相容性和生物降解性 丙交酯纯度直接测定较为困难，而熔点是检测有机 的高分子材料，可应用于医疗、环保等众多领域[1,2]. 目 物质纯度的指标之一，有机物中杂质含量越多，则其熔 前，世界上许多发达国家已经实现或正在进行聚乳酸的 点越低，熔程越宽. 文献[9]报道可供使用的 D,L-丙交酯 工业化. 由于自然界难以降解D-乳酸，而 L-乳酸价格又 熔点为 125 ℃，熔程小于 1 ℃. 故实验中以 D,L-丙交酯 较贵，故人们多研究以 D,L-乳酸为原料制备 D,L 型聚乳 的熔点及熔程来表征其纯度，考察重结晶过程中一系列 酸. 目前聚乳酸的大规模生产方法均为丙交酯开环法， 因素对D,L-丙交酯产率及纯度的影响. 最终选择乙醇作 即由乳酸先制得丙交酯，再以丙交酯为单体开环聚合制 为 D,L-丙交酯扩大生产中的提纯溶剂，并确定了重结晶 得聚乳酸[3,4]. 乳酸制得的粗丙交酯中常含水、乳酸及乳 过程的技术细节，为扩大生产规模奠定了基础. 酸低聚物等杂质，它们不仅使丙交酯难以聚合成高分子 量的聚乳酸，而且还可使丙交酯重新水解成乳酸，难以 2 实 验 保存，因此需要将粗丙交酯进行提纯，以满足聚合要求. 2.1 原料与试剂 根据丙交酯在同一溶剂中不同温度下的溶解度不同，常 粗 D,L-丙交酯用减压微波辐射法自制. 以 D,L-乳 用重结晶法对其提纯. 常用的重结晶溶剂有低分子量的