Способ очистки гликолида или лактида от примесей органических кислот Советский патент 1991 года по МПК C07D319/12 

Изобретение относится к лактонам, в частности к усовершенствованному способу очистки гликолида или лактида от примесей органических кислот, и может быть использовано для удаления следов воды и примесей кислотного характера из сырых лактонов, чтобы сделать их пригодными для получения высокомолекулярных полимеров медицинского назначения.

Целью изобретения является упрощения процесса и повышение выхода целевого продукта.

Пример 1. 1,0 г сырого гликолида, содержащего по данным потенцио- метрического титрования ч8 ,0 Ю моль/г гликолевой кислоты, помещают в стеклянную ампулу и добавляют к нему оп-

ределенное количество СаО. Смесь ва- куумируют и прогревают при 90°С в течение 1 ч. После охлаждения расплава его обрабатывают этилацетатом, предварительно осушенным СаО, для экстракции гликолнда и анализируют глико- лид на содержание остаточной гликолевой кислоты. Молярное соотношение Са/СООН 4,0:1. Остаточное содержание гликолевой кислоты 4,7-10 моль/л. Выход очищенного мономера 0,90 г (90%).

Возгонку гликолида проводят при молярном соотношении СаО/гликолевая кислота, равном ч,0, которое обеспечивает достаточную степень связывания кислотных примесей в мономере. Для этого к 1,0 г сырого гликолида добавляют расчетное количество СаО так, что

о го

СЛ

00

1

О5

молярное отношение СаО/гликолевая кислота равно не менее 4,0. Полученную . смесь помещают в стеклянную ампулу, вакуумируют (Рост 0,1ммрт.ст.), нагревают до 90°С и выдерживают расплав при этой температуре в течение 0,5 ч, а затем возгоняют гликолид при постоянной откачке (Рост 0,1 мм рт.ст.). Возогнанный порош- JQ кообразный гликолид собирают в специальный приемник и анализируют на содержание гликолевой кислоты. Выход мономера 0,90 г (90%) остаточное содержание гликолевой кислоты 4,8 15 х10 эмоль/л, т.пл. (очищенного глико- лида) 83,9°С.

Очищенный указанным способом гликолид полимеризугот под действием катализатора при 160°С в 20 течение 6 ч с образованием высокомолекулярного полимера с волокнообразу- ющими свойствами. Вязкость расплава полигликолида при 245 С составляет 22000 П.25

Для сравнения очистку гликолида проводят по известному способу. Для этого гликолид-сырец (100-120 г) в противотоке аргона загружают в предварительно откаченный (Рвег 30 0,01 мм рт.ст.) прибор типа CQK- слета. Затем таким же образом в колбу экстрактора загружают 300 мл этил- ацетата, предварительно осушенного CaClg. и обезвоженным . 35

В атмосфере аргона, барвотирующего через растворитель, экстрагируют гликолид (температура куба с этилаце- татом 60°С, температура охлаждающей воды в холодильнике экстрактора дд 15-25°С). Раствор гликолида поступает в куб экстрактора, на фильтре остаются олигомеры гликолевой кислоты, нерастворимые в этилацетате.

I45

Горячий раствор гликолида в противотоке аргона переливают в сосуд для перекристаллизации, который предварительно вакуумируют и заполняют аргоном. При медленном охлаждении JQ раствора до комнатной температуры гликолид выпадает из этилацетата в виде крупных игольчатых кристаллов. Раствор в токе аргона сливают с осадка гликолида; последующие перекристал-,. лизации проводят в этом же сосуде. Содержание гликолевой кислоты в глико- лиде в зависимости от числа перекристаллизации мономера из этилацетата (по

данным потенциометрического титрования) приведено в табл. 1.

Мономер, содержащий 4,6.10 3моль/г гликолевой кислоты,-пригоден для получения высокомолекулярного полимера. Т.пл. мономера 84,1°С, вязкость расплава полигликолида при 245°С составляет 21000 И.

Пример 2. Аналогично примеру 1 по предлагаемому способу проводят очистку сырого 0,Ь-лактида, содержащего 149,0 10 моль/л молочной кислоты. Смесь лактида с определенным количеством СаО прогревают в течение 1 ч при 130°С. Соотношение Са/СООН 3,0:1. Остаточное содержание молочной кислоты 4, моль/л, выход 0,85 г (85%).

Возгонку В,Ь-лактида проводят при молярном соотношении СаО/молочная кислота, равном 3,0, температуре 130°С и остаточном давлении 0,1 мм рт.ст. Выход очищенного мономера 85%, остаточное содержание молочной кислоты 4,210 моль/л, т.пл. мономера 124,1аС.

Очищенный 0,1,-лактид полимеризуют в присутствии катализатора SnClz у при с образованием высокомолекулярного полимера с волокнооб- разующнми свойствами.

Для сравнения очистку D,L-лактида проводят по известному способу аналогично примеру 1. Содержание молочной кислоты в и,Ь-лактиде в зависимости от числа перекристаллизации мономера из этилацетата приведено в табл. 2.

Т.пл. очищенного мономера 123,.

Пример 3. Аналогично примеру

1по предлагаемому способу проводят возгонку гликолида в вакууме в присутствии добавки Са(ОН)2 при молярном соотношении Са/гликолевая кислота, равном 4,0. Выход мономера 85%, остаточное содержание гликолевой кислоты 3, моль/л, вязкость расплава полигликолида 20000 П.

П р и м е р 4. Аналогично примеру

2по предлагаемому способу проводят возгонку лактида в присутствии Са(ОН)л при молярном соотношении Са/молочная кислота, равном 3,0. Выход лактида 85%, остаточное содержание молочной кислоты 4,0 10 3моль/л.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 по предлагаемому способу гликолид обрабатывают СаО при молярном отног сырого гли- содержащего 48,0-10 моль/г

шении Са/гликолевая кислота, равном 6,0, и температуре 90°С в течение 0,5 ч. Очищенный мономер экстрагируют из застывшей реакционной массы этил- ацетатом, предварительно осушенным СаО. Выход гликолида 95%, остаточное содержание гликолевой кислоты 2,1-10- моль/л, т.пл. 84,2°С.

Примерб. 10,0 колида,

гликолевой кислоты, растворяют в 50 мл этилацетата при 60°С. К полученному раствору добавляют оксид кальция в таком количестве, что полярное отношение Са/гликолевая кислота равно 5,0. Приготовленную суспензию выдерживают при 60-80 С и постоянном пе ремешнванин в течение 30 мин. Далее раствор отфильтровывают и отгоняют органический растворитель. Выход гликолида 90%, остаточное содержание гликолевой кислоты в гликолиде 4,2-10 5моль/л,т.пл. 84,1°С.

Пример 7. Аналогично примеру 6 проводят обработку 0,1,-лактида, содержащего 149,0 10 моль/л молочной кислоты, оксидом кальция при молярном отношении Са/молочная кислота, равном 5,0. Выход лактида 92%, остаточное со держание молочной кислоты 4,7 10 моль/л, т.пл. 124,1°С.

Данные влияния условий обработки, проведенной по предлагаемому способу, на выход очищенных гликолида и лактида по примерам 1-33 приведены в табл. 3.

Как следует из данных, приведенных в табл. 3, проведение процесса

0

5

0

5

5

при предлагаемых условиях позволяет упростить процесс за счет уменьшения количества стадий очистки и увеличить выход продукта до 85-96%. При этом качество продукта, определяемое температурой плавления либо оцененное по вязкости полимера, полученного из мономера, находится на известном уровне.

Кроме того, очистку гликолида и лактида проводят при значительном (до 1 мол.%) содержании в исходных мономерах органических кислот.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить процесс и увеличить выход целевого продукта до 85-96%.

Формула изобретения

Способ очистки гликолида или лактида от примесей органических кислот с использованием обработки исходного соединения при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с цетью упрощения процесса и повышения качества целевого продукта, процесс ведут обработкой гликолида или лактидп в расплаве или в растворе этилацетата при 50-90dC неорганическим соединением кальция, выбранным из группы: СаО, СаН2 , Са(ОН)г или CaCOj при молярном соотношении Са/СООН, равном (4-10):1 в случае гликолида и (3-10):1 в случае лактида для СаН, СаО и Са(ОН)г, или при молярном соотношении Са/СООН, равном (8-(0):1 для СаС03.

Изобретение относится к лакто- нам, в частности к способу очистки гликолида или лактида от примесей органических кислот, может быть использовано в производстве полимеров медицинского назначения. Цель - повышение выхода продукта и упрощение процесса. Последний ведут обраооткой гликолида или лактида в расплаве или в растворе этилацетата при 50-90°С соединением кальция, выбранным из группы: СаО, СаН, СаСОН), СаСО. Молярное соотношение кальция и карбоксильных групп веществ составляет для гликолида

Исходный После пере- кристаллизации:

первой второй третьей четвертой

Т а б л и ц а 1

48,0-10

-1

100

85 70 55

45

1Гликолид

2Лактид

3Гликолид

4Лактид

5Гликолид

Гликолид

7Лактид

8Гликолид

и и

1Ь 1/ 18

it

1623876

Таблица

Таблица 3

1625876

I0| Продолжение табл.3