磷钨杂多酸催化合成丙交酯

丙交酯是制备高分子量聚乳酸的重要原料,其光学纯度和化学纯度的高低决定了高分子量聚乳酸的品质。目前,以乳酸为原料经二步法合成丙交酯的工艺被广泛采用。

在二步法制备丙交酯过程中常采用金属盐催化剂(如辛酸亚锡,氯化亚锡等),但这种催化方法存在金属锡易污染产品、不容易再生、对环境可能造成污染等缺陷。除此之外,用金属盐催化剂催化合成丙交酯,反应时间较长,反应温度较高,随着反应的进行,体系粘度不断增大易造成传热缓慢,局部温度过高,导致碳化现象。

磷钨杂多酸催化合成丙交酯图片

针对上述现有技术,有学者尝试磷钨杂多酸作为催化剂,以催化乳酸合成丙交酯。众所周知,采用磷钨杂多酸作为催化剂,其具有酸性强、催化活性高、结构稳定且污染小等优点,避免了常用催化剂金属残留环境污染等问题,同时合成过程中无需惰性气体保护,简化了合成工艺,其应用内容如下:

将钨酸钠,磷酸氢二钠置于三口烧 瓶中,钨酸钠与磷酸氢二钠的质量比为1:8,加入少量水,加热至完全溶解,在不断搅拌下缓 慢滴加盐酸至pH值为0.5,反应2h;冷却,加入少量盐酸、乙醚萃取,充分摇动后静置,溶液分 为三层,分离出底层油状物,空气吹扫除去乙醚,干燥,即得磷钨杂多酸。

将100g L-乳酸加入到三口烧瓶中,置于反应器内加热,升温到80℃,压强0.098MPa,脱 水2小时,加入乳酸量0.01%的磷钨杂多酸,升温至130℃,压强0.098MPa,反应3h,得到乳酸低聚物,迅速升温至180℃,压强0.04MPa,反应2h;粗丙交酯蒸汽经进料口进入精馏塔精馏 提纯,得到精丙交酯,将其置于50℃真空干燥箱中干燥24小时,丙交酯收率85%。

磷钨杂多酸催化剂,酸性强,催化活性高,结构稳定,无毒无金属。属绿色合成工艺,符合当代化学发展的方向与要求,具备工业应用价值,并且明显提高了丙交酯产率。

 

 

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