用於將聚合酯轉化為聚合酸的方法
2023-10-30 06:58:27 1
用於將聚合酯轉化為聚合酸的方法
【專利摘要】本發明通常涉及用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，所述聚合物具有酸基團的側酯。通常使用含水強鹼進行該方法。
【專利說明】用於將聚合酯轉化為聚合酸的方法
發明領域
[0001]本發明通常涉及用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，所述聚合物具有酸基團的側酯。通常使用含水強鹼進行該方法。
【背景技術】
[0002]通常已知，可用各種陽離子交換聚合物治療高鉀血症，所述聚合物包括如在W02005/09708U W02010/022381、W02010/022382 和 W02010/022383 中公開的聚氟丙烯酸(poIyFAA)，各篇公開通過引用整體併入本文。
[0003]然而，在之前生產這些聚合物的方法中，在大氣下使用較長的反應時間。由於增加的成本和雜質的存在，此類方法不適於商業生產。已發現，當聚合物以珠的形式水解時，難於將酯基團完全水解為酸基團，因為難於水解珠的內部上的酯基團。
[0004]發明概述
[0005]本發明提供通過形成反應混合物將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，所述反應混合物包含強鹼水溶液和具有酸基團的側酯的聚合物，其中反應混合物(i)具有基本上惰性的氣氛，(?)使得反應達14個小時，和/或(iii)含有至少Ikg具有酸基團的側酯的聚合物。另外的方面是聚合物是珠的形式。
[0006]本方面的許多方面之一是用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法。該方法包括形成具有基本上惰性氣氛的反應混合物，其中反應混合物包含強鹼水溶液和具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含側酸基團的聚合物或其鹽及醇。
[0007]另一方面是用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，其包括形成反應混合物，該反應混合物包含強鹼水溶液和具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含側酸基團的聚合物或其鹽及醇，其中使得反應混合物反應達14小時。
[0008] 又一方面是用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，其包括形成反應混合物，該反應混合物包含強鹼水溶液和至少Ikg具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含側酸基團的聚合物或其鹽及醇。
[0009]優選實施方案的描述
[0010]由於連接至聚合物主鏈的酯基團的空間效應，具有側酯基團的聚合物可更難於通過用含水鹼水解轉化酸基團。具有側酯基團的聚合物是珠的形式，並且在珠內部上的連接至聚合物的酯基團，比在珠外部上的酯基團，更難於轉化酸基團。此外，本文所述的方法提供改進的控制具有側酸基團的產物聚合物的陽離子交換容量的方式，所述方法通過密切控制具有酸基團的側酯的聚合物轉化為具有側酸基團的聚合物進行。
[0011]此外，已發現，當水解具有酸基團的側酯的聚合物時，反應中氧的存在可引起在具有酸基團的聚合物中的雜質。還已發現，相對長的反應時間連同暴露至高溫還可在具有酸基團的聚合物中產生更多雜質。當以較大反應規模進行水解反應時，更多雜質產生產物聚合物。可通過與強鹼水溶液在基本上不含氧(如，惰性)氣氛下進行水解反應和/或通過降低反應時間，在甚至當以千克的規模量產生聚合物時，將所得聚合物中雜質的存在最小化。本文所述的水解方法提供具有側酸基團的聚合物，其具有更一致的顏色並且將聚合物批次之間的顏色差異最小化。
[0012]當將酯基團轉化為酸基團並且產生醇時，具有側酯基團的聚合物可與含水強鹼進行反應。通常該反應如下所述:
[0013]
【權利要求】
1.一種用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，其包括: 形成具有基本上不含氧氣氛的反應混合物，所述反應混合物包含強鹼水溶液和具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含所述側酸基團的聚合物或其鹽及醇。
2.一種用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，其包括: 形成反應混合物，所述反應混合物包含強鹼水溶液和具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含所述側酸基團的聚合物或其鹽及醇， 其中使得所述反應混合物反應達14小時。
3.一種用於將聚合物的酯基團轉化為酸基團的方法，其包括: 形成反應混合物，所述反應混合物包含強鹼水溶液和至少Ikg具有酸基團的側酯的聚合物，所述具有酸基團的側酯的聚合物水解以產生包含所述側酸基團的聚合物或其鹽及醇。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述聚合物是疏水性聚合物。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述酸基團是羧酸基團、膦酸基團、磷酸基團、磺酸基團、硫酸基團、氨基磺酸基團或其鹽。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述聚合物是珠的形式。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述聚合物是交聯的。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包含相應於式I和2、式I和3或式1、2和3的結構單元，其中 式1、式2和式3由以下結構表示:
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包含相應於式1、2和3的結構單元。
10.根據權利要求8所述的方法，其中由式1、2和3表示的所述結構單元由以下結構表示:
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包含相應於式1A、2A和3A的結構單元。
12.根據權利要求4至7中任一項所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包括聚合混合物的反應產物，所述聚合混合物包含以下任一組單體(i)式11和22、(ii)式11和33或(iii)式11,22和33，其中 式11、式22和式33由以下結構表示:
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包括聚合混合物的反應產物，所述聚合混合物包含式11、22和33的單體。
14.根據權利要求12所述的方法，其中式11、22和33由以下結構表示:
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包括聚合混合物的反應產物，所述聚合混合物包含式11A、22A和33A的單體。
16.根據權利要求1至15中任一項所述的方法，其中所述酯的烷基基團是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、正戍基、2_戍基、3_戍基、2_甲基-1- 丁基、3_甲基-1-丁基、3_甲基-2-丁基、2，2-二甲基_1_丙基、1，1-二甲基_1_丙基、正己基、2-己基、3_己基、2_甲基-1-戍基、2_甲基_2_戍基、2_甲基_3_戍基、3-甲基-1-戍基、3-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、4-甲基-1-戊基、4-甲基-2-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、2，3_ 二甲基-1-丁基、3，3_ 二甲基-1-丁基、3，3_ 二甲基 _2_ 丁基、2，3- 二甲基-2- 丁基或2-乙基-1- 丁酯。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述酯的烷基基團是甲酯。
18.根據權利要求4至17中任一項所述的方法，其中所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物包含聚-a -氟丙烯酸甲酯。
19.根據權利要求18所述的方法，其中所聚-a -氟丙烯酸甲酯與交聯單體交聯。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述交聯單體是二乙烯基苯、1，7-辛二烯或其組合。
21.根據權利要求1、2和4至20中任一項所述的方法，其中所述反應混合物包含至少Ikg所述具有酸基團的側酯的疏水性聚合物。
22.根據權利要求21所述的方法，其中所述反應混合物包含至少5kg所述具有酸基團的側酯的聚合物。
23.根據權利要求21所述的方法，其中所述反應混合物包含至少IOkg所述具有酸基團的側酯的聚合物。
24.根據權利要求1至23中任一項所述的方法，其中加入至所述反應混合物的具有酸基團的側酯的聚合物的含水懸浮液的聚合物含量為約15重量％至約30重量％。
25.根據權利要求24所述的方法，其中加入至所述反應混合物的具有酸基團的側酯的聚合物的含水懸浮液的聚合物含量為約20重量％。
26.根據權利要求1至25中任一項所述的方法，其中所述強鹼是氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫、氫氧化韓、氫氧化銀、氫氧化鋇或其組合。
27.根據權利要求26所述的方法，其中所述強鹼是氫氧化鈉或氫氧化鉀。
28.根據權利要求27所述的方法，其中所述強鹼是氫氧化鈉。
29.根據權利要求1至28中任一項所述的方法，其中加入至所述反應混合物的強鹼水溶液的濃度是約15重量至約50重量％。
30.根據權利要求29所述的方法，其中加入至所述反應混合物的所述強鹼水溶液的濃度是約25重量％。
31.根據權利要求1至28中任一項所述的方法，其中加入至所述反應混合物的強鹼水溶液的濃度是約10摩爾％至約20摩爾％。
32.根據權利要求1至31中任一項所述的方法，其中所述強鹼與所述具有酸基團的側酯的聚合物的摩爾比是約0.8至約1.5。
33.根據權利要求32所述的方法，其中所述強鹼與所述具有酸基團的側酯的聚合物的摩爾比是約1.22。
34.根據權利要求1至33中任一項所述的方法，其中所述強鹼水溶液進一步包含醇。
35.根據權利要求1至33中任一項所述的方法，其中所述反應水溶液進一步包含醇。
36.根據權利要求34或35所述的方法，其中所述醇是甲醇、乙醇、丙醇或其組合。
37.根據權利要求1至36中任一項所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約14小時。
38.根據權利要求37所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約10小時。
39.根據權利要求37所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約8小時。
40.根據權利要求37所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約6小時。
41.根據權利要求37所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約5小時。
42.根據權利要求37所述的方法，其中使得所述反應混合物反應達約4小時。
43.根據權利要求34至42中任一項所述的方法，其中所述強鹼水溶液包含約5重量％至約25重量％的醇。
44.根據權利要求43所述的方法，其中所述強鹼水溶液包含約10重量％的醇。
45.根據權利要求35至42中任一項所述的方法，其中所述反應水溶液包含約5重量％至約15重量％的醇。
46.根據權利要求45所述的方法，其中所述反應水溶液包含約7重量％的醇。
47.根據權利要求2至46中任一項所述的方法，其中所述反應混合物具有基本上不含氧氣氛。
48.根據權利要求1和4至47中任一項所述的方法，其中所述不含氧氣氛包括惰性氣體，並且所述惰性氣體是氦、氖、氮、氬、氪、氙或其組合。
49.根據權利要求48所述的方法，其中所述惰性氣體是氮、氬或其組合。
50.根據權利要求1和4至49中任一項所述的方法，其中所述反應混合物中氧的濃度小於約5ppm。
51.根據權利要求1至50中任一項所述的方法，其中在加入所述強鹼水溶液至所述混合物之前，用惰性氣體吹掃所述強鹼水溶液。
52.根據權利要求1至51中任一項所述的方法，其中所述反應混合物的溫度是約55°C至約95 °C。
53.根據權利要求52所述的方法，其中所述反應混合物的溫度是約80°C至約85°C。
54.根據權利要求1至53中任一項所述的方法，其中經過I至3小時將所述強鹼水溶液加入至所述反應混合物。
55.根據權利要求54所述的方法，其中將所述強鹼水溶液經過約2小時加入至所述反應混合物。
56.根據權利要求54或55中任一項所述的方法，其中當所述反應混合物的溫度是約80°C至約85°C時，將所述強鹼水溶液加入至所述反應混合物。
57.根據權利要求1至56中任一項所述的方法，其中通過用酸滴定來自所述反應混合物的樣品，監測所述聚合物的酯基團轉化為所述酸基團。
【文檔編號】C08F8/12GK103703033SQ201280035853
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年6月27日 優先權日:2011年6月27日
【發明者】E·康納, F·薩雷梅 申請人:瑞立普薩公司