一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備方法

2023-07-15 02:57:36 2

一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備。製備方法採用含有羧基的不同相對分子質量聚乙二醇單甲醚，與衣康酸發生酯化反應，製備一種可生物降解性丙烯酸酯單體。滿足市場上對環保和生物降解性丙烯酸酯單體和樹脂的需求。衣康酸與聚乙二醇單甲醚是微生物製劑和可降解性材料，其製備一種具有生物降解性的新型丙烯酸酯，具有生物相容性、低皮膚刺激性、可降解性等優良性能。
【專利說明】一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備
【技術領域】
[0001]本發明涉及利用衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應，製備一種具有生物降解性的丙烯酸酯。
【背景技術】
[0002]衣康酸(itaconic acid), C5H6O4(M=130.1),學名為甲叉琥拍酸,亞甲基丁二酸,是不飽和二元有機酸。它含不飽和雙鍵，具有活潑的化學性質，可進行自身間的聚合，也能與其他單體如丙烯睛等聚合，溶於水，乙醇等其它溶劑；能進行各種加成反應，酯化反應和聚合反應，是化學合成工業的重要原料，也是化工生產的重要原料。由於它廣闊的應用前景和較低的價格，已被美國能源部評選為最具市場潛力的12種生物基平臺化合物之一。衣康酸其分子內部含有兩個活潑的羧基和一個雙鍵，雙鍵和羧基呈共軛關係，使得衣康酸的性質非常活潑，除可自身聚合外，也可以和不同數目的其他單體聚合，形成聚合高分子，因此廣泛應用於化學合成行業。
[0003]聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH)具有良好的水溶性、潤溼性、潤滑性、生理惰性、對人體無刺激、溫和，在化妝品和製藥工業中應用廣泛。可選取不同分子質量級的產品來改變製品的粘度、吸溼性和組織結構。相對分子量低的產品(分子量小於2000)適於作潤溼劑和稠度調節劑，用於膏霜、乳液、牙膏和剔須膏等。相對分子量高的產品適用於唇膏、除臭棒、香皂、剔須皂、粉底和美容化妝品等。在清洗劑中，也用做懸浮劑和增稠劑。在製藥工業中，用作油膏、乳劑、軟膏、洗劑和栓劑的基質。近年來，研究者也常用聚乙二醇單甲醚來修飾小分子藥物。也有將本品與丙烯酸反應，做成MPEG丙烯酸酸酯，是製備聚羧酸鹽高效水泥減水劑的主要原材料。
[0004]本專利利用衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應，製備具有生物降解性的丙烯酸酯。

【發明內容】

[0005]針對目前市場上環保和生物降解性丙烯酸酯單體和樹脂需求，本發明的目的在於:
[0006](1)原材料是微生物製劑和可降解性材料，達到環保要求。
[0007](2)製備一種具有生物降解性的新型丙烯酸酯，開拓丙烯酸酯市場。
[0008]本發明所提供的一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備方法，包括以下步驟:
[0009](I)衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應:
[0010]採用環己烷作溶劑，加入相對溶劑質量5%_20%衣康酸，相對溶劑質量0.05%-0.5%對羥基苯甲醚作阻聚劑，加入或滴加相對溶劑質量15%-55%聚乙二醇單甲醚，30-600C反應5-10小時，69-80°C環己烷回流反應6-10小時，帶出酯化反應的副產物水。
[0011](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。[0012](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加1173/184/2959光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應10-30秒，光照強度40-80mW/cm—2，觀察和測試固化後樣品。
[0013]所述的衣康酸是:亞甲基丁二酸(C5H6O4)15
[0014]所述的聚乙二醇單甲醚酯是:聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH, n=l_500)。
[0015]本發明涉及用含有羧基的不同相對分子質量聚乙二醇單甲醚，與衣康酸發生酯化反應，製備一種可生物降解性丙烯酸酯單體。滿足市場上對環保和生物降解性丙烯酸酯單體和樹脂的需求。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017](I) 200g環己烷(分析純)，IOg衣康酸，0.1g對羥基苯甲醚，30g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O (C2H4O)nH，n=7)。30°C反應5h，69°C環己烷回流反應6h，帶出酯化反應的副產物水。
[0018](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0019](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數2%的1173光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應10秒，光照強度40mW/cm_2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0020]實施例2:
[0021 ] (I) 200g環己烷(分析純)，20g衣康酸，0.2g對羥基苯甲醚，90g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH, n=12)。40°C反應8h，75°C環己烷回流反應8h，帶出酯化反應的副產物水。
[0022](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0023](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數4%的184光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應20秒，光照強度60mW/cnT2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0024]實施例3:
[0025](I) 200g環己烷(分析純)，30g衣康酸，0.3g對羥基苯甲醚，IlOg聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH, n=10)。60°C反應10h，80°C環己烷回流反應10h，帶出酯化反應的副產物水。
[0026](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0027](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數6%的2959光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應30秒，光照強度80mW/cm_2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0028]實施例4:
[0029](I) 200g環己烷(分析純)，IOg衣康酸，0.1g對羥基苯甲醚，IIOg聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O (C2H4O)nH，n=30)。50°C反應6h，72°C環己烷回流反應IOh，帶出酯化反應的副產物水。
[0030](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0031](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數4%的1173光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應15秒，光照強度50mW/cnT2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0032]實施例5:
[0033](I) 200g環己燒(分析純)，15g衣康酸,0.1g對羥基苯甲醚，100g聚乙二醇單甲醚(mPEG, CH3O(C2H4O)nH, n=20)。55°C反應9h，76°C環己烷回流反應7h，帶出酯化反應的副產物水。
[0034](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0035](3)固化分析將 步驟(2)中得到的產物添加質量分數2%的184光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應10秒，光照強度55mW/cm_2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0036]實施例6:
[0037](I) 200g環己烷(分析純)，25g衣康酸，0.2g對羥基苯甲醚，80g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O (C2H4O) nH，n=8 )。45 °C反應7h，78 °C環己烷回流反應9h，帶出酯化反應的副產物水。
[0038](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0039](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數3%的2959光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應30秒，光照強度45mW/cm_2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0040]實施例7:
[0041 ] (I) 200g環己烷(分析純)，22g衣康酸，0.4g對羥基苯甲醚，44g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O (C2H4O)nH，n=5)。48°C反應8.5h，71°C環己烷回流反應6.5h，帶出酯化反應的副產物水。
[0042](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0043](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數5%的184光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應10秒，光照強度70mW/cnT2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0044]實施例8:
[0045](I) 200g環己燒(分析純),32g衣康酸,0.9g對羥基苯甲醚，68g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O (C2H4O)nH，n=5)。44°C反應7.5h，71°C環己烷回流反應8.5h，帶出酯化反應的副產物水。
[0046](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0047](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數5%的1173光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應10秒，光照強度80mW/cm_2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
[0048]實施例9:
[0049](I) 200g環己燒(分析純)，12g衣康酸,0.6g對羥基苯甲醚，78g聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH, n=19)。54°C反應7h，73°C環己烷回流反應9.5h，帶出酯化反應的副產物水。
[0050](2)將步驟(1)中製備的衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應溶液，用減壓旋蒸的方法進行溶液提純，處理完後，得到透明產物。
[0051](3)固化分析將步驟(2)中得到的產物添加質量分數6%的184光引發劑，用塗布器均勻的塗在乾淨的載玻片表面，在固化箱中進行光固化反應12秒，光照強度75mW/cnT2，觀察固化後樣品。樣品表面光滑透明，固化完全。
【權利要求】
1.一種可生物降解性丙烯酸酯單體的製備方法，包括以下步驟: (I)衣康酸與聚乙二醇單甲醚酯化反應: 採用環己烷作溶劑，加入相對溶劑質量5%-20%衣康酸，相對溶劑質量0.05%-0.5%對羥基苯甲醚作阻聚劑，加入或滴加相對溶劑質量15%-55%聚乙二醇單甲醚，30-60°C反應5_10小時，69-80 V環己烷回流反應6-10小時，帶出酯化反應的副產物水。
2.根據權利要求1的製備方法，其特徵在於步驟(1)中所述的衣康酸是:亞甲基丁二酸(C5H6O4)tj
3.根據權利要求1的製備方法，其特徵在於步驟(1)中所述的聚乙二醇單甲醚是--聚乙二醇單甲醚(mPEG，CH3O(C2H4O)nH, n=l_500)。
4.根據權利要求1的製備方法，其特徵在於步驟(1)中所述的衣康酸與聚乙二醇單甲醚的質量比是1: 1-1:11。
【文檔編號】C08G65/00GK103788362SQ201410021448
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】聶俊, 曹寶學, 馬貴平 申請人:北京化工大學常州先進材料研究院