利用内消旋丙交酯再循环来制备丙交酯的方法技术

技术编号:7673535 阅读:209 留言:0更新日期:2012-08-11 16:26
如下制备适合用于聚合的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流:制备低分子量聚(乳酸),使所述低分子量聚(乳酸)解聚以形成S,S-丙交酯、R,R-丙交酯和内消旋丙交酯的混合物,以及将内消旋丙交酯从该混合物中分离以形成S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流。将内消旋丙交酯再循环至工艺中,改变所制备的丙交酯混合物中的丙交酯的摩尔分数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求于2009年3月13日提交的美国临时专利申请第61/159,938号的权益。本专利技术涉及用于制备丙交酯和聚丙交酯(PLA)的方法。聚丙交酯树脂在工业上通过将乳酸转化为丙交酯随后聚合而制备。乳酸为具有一个手性中心的分子,因此,其以两种对映异构体形式存在,所谓的R-(或D-)对映异构体和5-(或L-)对映异构体。两分子的乳酸可缩合,消除两分子的水,以形成3,6_二甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮,其通常称为“丙交酯”。可认为丙交酯由两个“乳酸单元”组成,其中每个都具有以下结构权利要求1.一种制备可聚合的丙交酯流的方法,所述方法包括 a)形成低分子量聚(乳酸); b)使所述低分子量聚(乳酸)解聚,以形成包含内消旋丙交酯、S,S-丙交酯和R,R-丙交酯的粗制丙交酯,其中S,S-丙交酯或R,R-丙交酯为非占优势丙交酯; c)在一个或多个步骤中将内消旋丙交酯与所述粗制丙交酯分离,使得 1)形成富含内消旋丙交酯的流,其中内消旋丙交酯的摩尔分数为至少0.8 ;和 2)形成纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流;和 d)将至少一部分内消旋丙交酯流直接或间接再循环回到步骤a)或步骤b)中, 由此再循环的内消旋丙交酯流中的至少一部分内消旋丙交酯转化为S,S-丙交酯、内消旋丙交酯和R,R-丙交酯的混合物,并且相对于不进行步骤d)时,提高在步骤b)中制备的粗制丙交酯中的非占优势丙交酯的摩尔分数。2.权利要求I的方法,其中,在步骤a)或步骤b)或二者期间,再循环的内消旋丙交酯流经受条件(I)、(2)和(3)中至少之一保持至少30分钟,其中条件(I)为100-300°C的温度;条件(2)为存在含羟基的物类;和条件(3)为存在乳酸聚合/解聚催化剂或酯交换催化剂。3.权利要求2的方法,其中在步骤b)期间,再循环的内消旋丙交酯流经受180-250°C的温度、存在羟基物类和存在乳酸聚合/解聚催化剂,并且在步骤b)中的停留时间为至少15分钟。4.权利要求1-3中任一项的方法,其中将所述内消旋丙交酯流再循环至步骤a)或步骤a)的上游中,并且将再循环的内消旋丙交酯混合至存在于步骤a)中的液相中。5.权利要求1-3中任一项的方法,其中将所述内消旋丙交酯流再循环至步骤b)中,并且再循环内消旋丙交酯流是通过(I)将内消旋丙交酯流作为过冷液体引入步骤b)中,(2)将内消旋丙交酯流与在步骤a)中形成的低分子量聚(乳酸)预混并将它们共同引入步骤b)中,(3)在步骤b)中在低分子量聚(乳酸)的表面处或之下引入内消旋丙交酯流,(4)在将内消旋丙交酯流再循环至步骤b)中之前提供单独的内消旋丙交酯流的水解步骤,或(5)其任何两种以上的组合。6.前述权利要求中任一项的方法,其中步骤c)包括分馏步骤。7.前述权利要求中任一项的方法,其中步骤c)包括熔体结晶步骤。8.前述权利要求中任一项的方法,其中通过使乳酸或乳酸衍生物聚合在步骤a)中形成所述低分子量聚(乳酸),其中所述乳酸或乳酸衍生物含有至少90 %的S-对映异构体或R-对映异构体,和不多于10%的另一种对映异构体。9.权利要求8的方法,其中将足够的内消旋丙交酯流再循环,以对于每摩尔由在步骤a)中聚合的乳酸或乳酸衍生物贡献的乳酸单元,提供0. 015-0. 5摩尔的乳酸单元。10.权利要求9的方法,其中将足够的内消旋丙交酯流再循环,以对于每摩尔由在步骤a)中聚合的乳酸或乳酸衍生物贡献的乳酸单元,提供至少0. I摩尔的乳酸单元。11.权利要求10的方法,其中将足够的内消旋丙交酯流再循环,以对于每摩尔由在步骤a)中聚合的乳酸或乳酸衍生物贡献的乳酸单元,提供可达0. 25摩尔的乳酸单元。12.权利要求8-11中任一项的方法,其中所述乳酸或乳酸衍生物含有至少优选至少99%的S-对映异构体或R-对映异构体,和不多于I %的另一种对映异构体。13.前述权利要求中任一项的方法,其中相对于不进行步骤d)时,在步骤b)中制备的粗制丙交酯中的非占优势丙交酯的摩尔分数提高0. 005-0. 05。14.前述权利要求中任一项的方法,其中相对于不进行步骤d)时,在步骤b)中制备的粗制丙交酯中的非占优势丙交酯的摩尔分数提高0. 01-0. 05。15.前述权利要求中任一项的方法,其中在步骤b)中制备的粗制丙交酯中包含的丙交酯的摩尔分数为0. 50-0. 85 S,S-丙交酯、0. 145-0. 45内消旋丙交酯和0. 005-0. 05 R,R-丙交酯,或者0. 50-0. 85 R,R-丙交酯、0. 145-0. 45内消旋丙交酯和0. 005-0. 05 S,S-丙交酯。16.权利要求15的方法,其中在步骤b)中制备的粗制丙交酯中包含的丙交酯的摩尔分数为0.60-0. 82 S,S-丙交酯、0. 16-0.39内消旋丙交酯和0. 01-0. 04 R,R-丙交酯,或者0.60-0. 82 R,R-丙交酯、0. 16-0. 39内消旋丙交酯和0. 01-0. 04 S,S-丙交酯。17.权利要求15的方法,其中在步骤b)中制备的粗制丙交酯中包含的丙交酯的摩尔分数为0.67-0. 80 S,S-丙交酯、0. 19-0. 30内消旋丙交酯和0. 01-0. 03 R,R-丙交酯,或者0.67-0. 80 R,R-丙交酯、0. 19-0. 30内消旋丙交酯和0. 01-0. 03 S,S-丙交酯。18.前述权利要求中任一项的方法,其中在步骤c)中制备的纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流中包含的丙交酯的摩尔分数为至少0.80 S,S-丙交酯、0.005-0. 20 R,R-丙交酯和0-0. 10内消旋丙交酯,并且内消旋丙交酯的摩尔分数小于或等于R,R-丙交酯的摩尔分数。19.权利要求18的方法,其中在纯化的S,S-丙交酯和R,R_丙交酯流中的内消旋丙交酯的摩尔分数为0-0. 01。20.权利要求1-17中任一项的方法,其中在步骤c)中制备的纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流中包含的丙交酯的摩尔分数为至少0.90 S,S-丙交酯、0.005-0. I R,R-丙交酯和0-0. 05内消旋丙交酯,并且内消旋丙交酯的摩尔分数小于或等于R,R-丙交酯的摩尔分数。21.权利要求20的方法,其中在纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流中的内消旋丙交酯的摩尔分数为0-0. 01。22.权利要求1-17中任一项的方法,其中在步骤c)中制备的纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流中包含的丙交酯的摩尔分数为至少0. 95S,S-丙交酯、0. 005-0. 05 R,R-丙交酯和0-0. 025内消旋丙交酯,并且内消旋丙交酯的摩尔分数小于或等于R,R_丙交酯的摩尔分数。23.权利要求22的方法,其中在纯化的S,S-丙交酯和R,R_丙交酯流中的内消旋丙交酯的摩尔分数为0-0. 01。24.权利要求1-17中任一项的方法,其中在步骤c)中制备的纯化的S,S-丙交酯和R,R-丙交酯流中包含的丙交酯的摩尔分数为至少0.80 R,R-丙交酯、0.005-0. 20 S,S-丙交酯和0-0. 10内消旋丙交酯,并且内消旋丙交酯的摩尔分数小于或等于S,S-丙交酯的摩尔分数。25.权利要求24的方法,其中在纯化的S,S-丙交酯和R,R_丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·D·本森E·S·萨姆纳J·D·施勒德
申请(专利权)人:自然工作有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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