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1、第30卷第2期北京化工大学学报Vol.30,No.22003年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2003D,L2丙交酯的合成及表征石淑先夏宇正郭祖鹏焦书科李效玉(北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)摘要:以乳酸为单体,在催化剂存在下乳酸先缩聚后解聚制备了D,L2丙交酯。考察了蒸馏工艺、催化剂种类对1乳酸脱水效率的影响;用IR、H2NMR、MS、元素分析、紫外光谱分析对丙交酯进行了表征;并考察了丙交酯在不同溶剂中的溶解性。结果表明,用辛酸亚锡作催化剂,在逐步升温后期减压的条件下,乳酸的脱水量达95%以上。
2、分析测试结果表明解聚产物结构为环状交酯结构。关键词:乳酸;D,L2丙交酯;合成;表征中图分类号:O6231624聚丙交酯是一种具有优良生物相容性并可完全113丙交酯的表征生物降解的聚合物,其在体内代谢的最终产物是二熔点采用微量熔点仪测定,开始升温时速度氧化碳和水,经美国食品和药品管理局(FDA)批准5℃/min,接近熔点附近升温速度1℃/min。元素可用作控释药物载体、医用手术缝合线和注射用微分析采用意大利CARLOERBA1106原子吸收分[1]胶囊、微球及埋植剂等制剂的材料。聚丙交酯的光光度计测定。质谱采用英国VG公司VG702制备一般是先由乳酸制得丙交酯,再以丙交酯为
3、单SE高分辨色谱质谱仪测定。红外光谱溴化钾压[2]体开环聚合而成。制取丙交酯一般有常压法和片,采用美国Nicolet2210型红外光谱仪测定。核磁[3]分析采用美国BRUKER公司AC280NMR核磁减压法两种,前者脱水时间长、效率低,后者乳酸损失严重。本文用逐步升温后期减压的方法,在较共振仪测定,内标:TMS,溶剂:CDCl3。紫外光谱短的时间内制得了丙交酯,并对其结构进行了表征。采用北京通用公司TU-1221型紫外分光光度计测定,丙酮作溶剂。1实验部分2结果与讨论111主要原料和试剂乳酸(80%),分析纯,北京益利精细化学品有限乳酸分子间可相互反应酯化脱水生成低聚物,公
4、司;辛酸亚锡,分析纯,美国Aldrich公司;氧化锌,其裂解环化生成丙交酯,反应过程如图1所示。分析纯,北京平谷飞燕化工厂;乙酸乙酯,分析纯,北O京益利精细化学品有限公司。C脱水裂解环化nCH3CHCOOH低聚物CH3CHO112丙交酯的制备催化剂OHOCHCH3在三口瓶中加入计量乳酸及催化剂,逐步升温C(<170℃)脱水,脱水量达理论量80%后开始减压O脱水至理论水量95%以上。升温至230～240℃,在图1丙交酯合成反应过程1133kPa下减压蒸馏出淡黄色丙交酯粗产物。粗产Fig.1Reactionoflactidesynthesis物用乙酸乙酯重结晶3～4次,所得白色
5、透明晶体在211蒸馏工艺对乳酸脱水效率的影响50℃、1133kPa真空烘箱中烘干备用。实验所用乳酸质量分数≥80%的含水溶液,因此乳酸脱水包括两个部分:一是乳酸原料中的大约收稿日期:200220622520%的水分,另一是乳酸缩聚转变成低聚物时生成基金项目:北京化工大学青年教师基金项目(QN0114)第一作者:女,1971年生,讲师,博士生的水。本实验考察了常压法和减压法对乳酸脱水效E2mail:shisx@mail.buct.edu.cn率的影响,实验结果如表1所示。第2期石淑先等:D,L2丙交酯的合成及表征·33·1表1实验方法对乳酸脱水效率的影响Table1Effec
6、tofexperimentationonthelacticesterification实验方法脱水时间/h实验现象出水量/%一直减压710真空泵前NaOH保护塔很快变黄2513减压法2610真空泵前的NaOH保护塔变黄8011先常压后减压一直常压1010出水速度逐渐减慢5614常压法3310出水速度均匀,NaOH保护塔轻微变黄8519逐步升温后期减压1.催化剂为ZnO;2.在100～110℃下蒸馏出50%水分后加催化剂;31在0～2h内从100～170℃逐步升温,待出水量达80%后减压。从表1可以看出,用常压法在逐步升温的条件酯粗产物必须进行精制。丙交酯精制一般用重结晶下对
7、乳酸进行脱水,脱水效率高、出水速度快、能耗的方法进行,重结晶的溶剂的选择也至关重要。本低、操作简便。这是因为温度和压力是影响丙交酯文研究了室温下丙交酯晶体在不同溶剂中的溶解制备的因素,压力太低,反应物乳酸易被蒸出性,实验结果表明,该晶体可溶于苯、甲苯、二甲苯、(NaOH保护塔变黄),影响乳酸脱水效率及丙交酯乙酸乙酯、甲醇、异丙醇、丙酮、丁酮,其中在丙酮中收率;温度太低,则乳酸之间不能发生脱水反应。因溶解速度最快,在芳烃中的溶解速度为:苯>甲苯>此必须在保证乳酸能顺利发生脱水反应的温度下,二甲苯;在异丙醇、丁酮中微溶
