近日，萬華化學(xué)獲得了一項(xiàng)重要的發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱為“一種用于乳酸合成丙交酯的催化劑及其制備方法和應(yīng)用”。
聚乳酸常見的合成方法有兩種，一種是乳酸直接脫水縮合形成聚乳酸，但反應(yīng)體系生成的水難以去除，生成的聚乳酸往往分子量不高。另一種是先將乳酸脫水環(huán)化形成環(huán)狀二聚物丙交酯，再將丙交酯催化開環(huán)聚合得到高分子量聚乳酸。其中丙交酯的化學(xué)純度和光學(xué)純度越高，催化聚合得到的聚乳酸性能越優(yōu)良、應(yīng)用越廣泛。
目前，工業(yè)化丙交酯的合成是以乳酸為原料，采用金屬鹽催化劑。金屬錫有一定生物毒性，容易污染產(chǎn)品，且該類催化劑失活后難以再生。鋅類催化劑中氧化鋅具有較好的催化性能，但氧化鋅為非均相催化劑，難以與乳酸體系均勻混合，容易沉積在反應(yīng)器底部，堵塞管道，不利于工業(yè)化。目前工業(yè)化合成的粗丙交酯中，游離乳酸的含量還比較高，基本在1.8％以上，而游離乳酸和乳酸二聚物等直接影響下游的聚合應(yīng)用，需要進(jìn)一步純化處理。如果能降低粗丙交酯中的乳酸和乳酸二聚物含量，可以縮減合成步驟，減少能耗，優(yōu)化合成工藝。
本發(fā)明提供了一種用于乳酸合成丙交酯的催化劑及其制備方法，所述催化劑為有機(jī)金屬配合物，含有氨基吡啶和烷氧基結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、原料易得、合成簡便、結(jié)構(gòu)可調(diào)等特點(diǎn)，用于催化乳酸預(yù)聚、解聚合成的丙交酯光純高、游離乳酸含量少。
催化劑結(jié)構(gòu)
所用中心金屬為鈣、鎂、鋅等無毒無污染且生物相容的元素；配體中苯胺結(jié)構(gòu)上的氮原子和烷氧基結(jié)構(gòu)上的氧原子能夠與金屬活性中心形成兩個共價鍵，金屬離子得到兩個共用電子，同時吡啶結(jié)構(gòu)上的氮原子與金屬中心配位，共用電子使得金屬中心更加穩(wěn)定，因而該催化劑表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性和溶解性；
金屬活性中心上連接烷氧基結(jié)構(gòu)，在催化反應(yīng)時能夠快速被乳酸的羥基所取代，大大減少引發(fā)反應(yīng)所需的時間，提升催化劑的催化性能；
此外，與現(xiàn)有該類別的絡(luò)合物相比，本發(fā)明催化劑還具有很好的耐水解性。
