1,4-二氧杂环-2,5-己二酮的制备

2020/2/26 14:45:18

背景及概述[1]

1,4-二氧杂环-2,5-己二酮是由两分子乙醇酸脱水生成的环状酯,是用于制备聚乙醇酸(PGA)的单体。聚乙醇酸是一种重要的生物可降解性聚酯材料,在生物酶的催化作用下,可以降解为乙醇酸,参与人体的新陈代谢,因此聚乙醇酸被广泛用于手术缝合线、人工组织、药物控释等生物医用材料领域。

制备[1-2]

1,4-二氧杂环-2,5-己二酮制备如下:

方法1:向三口烧瓶中加入70%的乙醇酸水溶液600g以及2g辛酸亚锡,常压下在110℃~180℃温度区间内逐渐升温加热蒸馏除去反应中生成的水。随后抽真空降低体系压力至5kPa,提高反应温度至200℃继续反应2h得到乙醇酸低聚物。升温至260℃,提高真空度至1kpa,将得到的乙醇酸低聚物进行解聚反应。随着反应进行,不断有1,4-二氧杂环-2,5-己二酮被蒸出,在收集瓶中加入300ml正辛醇,开启搅拌使得液相1,4-二氧杂环-2,5-己二酮和溶剂充分混合。保持收集罐温度在70℃下4小时,停止解聚反应,取部分粗1,4-二氧杂环-2,5-己二酮样品进行酸碱滴定。然后将收集罐中的液体缓慢降温,保持搅拌转速不变的情况下,将体系冷却至10℃,1,4-二氧杂环-2,5-己二酮结晶析出。将冷却后的固液混合物过滤后用甲醇涮洗滤饼3次,过滤后将得到的1,4-二氧杂环-2,5-己二酮晶体干燥,得到1,4-二氧杂环-2,5-己二酮282g,收率88%,其中粗1,4-二氧杂环-2,5-己二酮的端羧基含量3.63×10-4mol.g-1,精制后1,4-二氧杂环-2,5-己二酮的端羧基含量为7.10×10-6mol.g-1。

方法2:称取50g的乙醇酸放入500毫升双口烧瓶中,然后加入0.05g苯丙氨酸亚锡催化剂(0.1wt%),在常压、120℃条件下预聚0.5h,然后将温度提高到160℃,通过减压蒸馏装置进行抽真空除水,反应2h左右至无水排出,即可得到白色的低聚物。然后在260℃减压裂解收集1,4-二氧杂环-2,5-己二酮,5h完成并收到粗1,4-二氧杂环-2,5-己二酮33.9g,产物收率89%,产物熔点为90.6℃。

主要参考资料

[1] CN201810733806.X1,4-二氧杂环-2,5-己二酮的制备方法

[2] CN201910435107.1一种苯丙氨酸亚锡配合物的用途

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