背景及概述[1]
1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮是由兩分子乙醇酸脫水生成的環(huán)狀酯,是用于制備聚乙醇酸(PGA)的單體。聚乙醇酸是一種重要的生物可降解性聚酯材料,在生物酶的催化作用下,可以降解為乙醇酸,參與人體的新陳代謝,因此聚乙醇酸被廣泛用于手術(shù)縫合線、人工組織、藥物控釋等生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
制備[1-2]
1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮制備如下:
方法1:向三口燒瓶中加入70%的乙醇酸水溶液600g以及2g辛酸亞錫,常壓下在110℃~180℃溫度區(qū)間內(nèi)逐漸升溫加熱蒸餾除去反應(yīng)中生成的水。隨后抽真空降低體系壓力至5kPa,提高反應(yīng)溫度至200℃繼續(xù)反應(yīng)2h得到乙醇酸低聚物。升溫至260℃,提高真空度至1kpa,將得到的乙醇酸低聚物進(jìn)行解聚反應(yīng)。隨著反應(yīng)進(jìn)行,不斷有1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮被蒸出,在收集瓶中加入300ml正辛醇,開啟攪拌使得液相1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮和溶劑充分混合。保持收集罐溫度在70℃下4小時(shí),停止解聚反應(yīng),取部分粗1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮樣品進(jìn)行酸堿滴定。然后將收集罐中的液體緩慢降溫,保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速不變的情況下,將體系冷卻至10℃,1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮結(jié)晶析出。將冷卻后的固液混合物過濾后用甲醇涮洗濾餅3次,過濾后將得到的1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮晶體干燥,得到1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮282g,收率88%,其中粗1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮的端羧基含量3.63×10-4mol.g-1,精制后1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮的端羧基含量為7.10×10-6mol.g-1。
方法2:稱取50g的乙醇酸放入500毫升雙口燒瓶中,然后加入0.05g苯丙氨酸亞錫催化劑(0.1wt%),在常壓、120℃條件下預(yù)聚0.5h,然后將溫度提高到160℃,通過減壓蒸餾裝置進(jìn)行抽真空除水,反應(yīng)2h左右至無(wú)水排出,即可得到白色的低聚物。然后在260℃減壓裂解收集1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮,5h完成并收到粗1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮33.9g,產(chǎn)物收率89%,產(chǎn)物熔點(diǎn)為90.6℃。
主要參考資料
[1] CN201810733806.X1,4-二氧雜環(huán)-2,5-己二酮的制備方法
[2] CN201910435107.1一種苯丙氨酸亞錫配合物的用途