专利名称：生产纳米颗粒悬浮液的方法
生产纳米颗粒悬浮液的方法本发明涉及一种生产和/或官能化纳米颗粒悬浮液的方法。传质控制地合成纳米颗粒的微滴乳状液方法包括制备油包水微滴乳状液(W/0微滴乳状液)，其中将水溶性反应物作为初始料引入分散 相水中。在乳化步骤之后将该微滴乳状液与第二油溶性和部分水溶性反应物混合，后者此时经由乳化剂所占据的界面扩散通过连续相而进入微滴乳状液液滴中并因此引发沉淀反应(传质控制方法)。在沉淀反应之后，要求将微滴悬浮乳状液提纯和/或转化成悬浮液。在一个方案中，可以将包含第一反应物的油包水乳液与包含第二反应物的油包水乳液混合，其中由于两个分散相的液滴聚结，存在于其中的反应物反应(聚结控制方法)。代替水相，还可以在每种情况下将与非极性连续油相不溶混的极性有机相用作分散相。W08/058958描述了一种生产亚微米核/壳颗粒的微滴悬浮乳状液的方法，其中-起始点为第一分散液相I在第二连续液相II中的悬浮乳液，其包含-在第一分散液相I中的形成核的固体K的纳米颗粒，和-用于壳的分子分散溶解的前体物质和任选反应物，以及-在该悬浮乳液的第一分散液相I中通过化学或物理转化用于壳的前体物质而生产亚微米核/壳纳米颗粒。分离该悬浮乳液的已知方法是(a)共沸蒸馏，(b)加入溶解性促进剂和(C)过滤。共沸蒸馏导致更易挥发相的除去并且还通过部分除去其他相而导致该纳米悬浮液的浓缩。然而，水相的除去可导致剩余的前体物质结晶出来，其随后作为颗粒存在于该悬浮液中并因此导致该悬浮液的污染。此外，它是能量和成本密集方法。此外，该方法仅可在要包含该纳米颗粒的相(因此例如水相)具有更高沸点时进行。此外将乳液分离成油相和水相(或者更一般地分离成非极性和无极性相)可以通过加入既溶于水相又溶于油相中的溶解性促进剂而进行。例如异丙醇、丙酮或破乳剂可以用作溶解性促进剂。缺点是该溶解性促进剂对终产物的稀释。此外，纳米颗粒可以既存在于水相中又存在于油相中。通过过滤分离负载有纳米颗粒的乳液通常证明是困难的，因为滤膜具有因污损而变得堵塞的倾向，这增加了过滤时间。此外，为了在过滤过程中保持低压降，需要维持大的过滤器面积。术语乳液用于指由两个不溶混性液相构成的液态分散体系，其中称为分散相或内相的一个相以分散形式存在于称为连续相或均匀相的呈细滴形式的第二相中。取决于各相的极性，乳液称为水包油(0/W)或油包水(W/0)乳液，其中在第一种情况下由非极性介质构成的疏水性油相以细分散液滴形式存在于由水溶液或与非极性相不溶混的其他极性组分构成的极性相中。相反地，在W/0乳液的情况下，极性相以细分散液滴形式存在于非极性油相中。术语“微滴乳状液”用于由空间和/或静电效应和/或由一种或多种乳化剂和/或由其他助剂动力学稳定的热力学不稳定液态分散体系(乳液)，其分散相具有<5000nm 5ym)的平均液滴直径。
术语悬浮乳液用于具有分布在乳液中的固体颗粒的体系，相应地，微滴悬浮乳状液为具有分布于其中的固体颗粒的微滴乳状液。 乳化的先决条件是液滴在微滴乳状液或悬浮乳液中充分稳定。取决于该物质体系，这可以因表面电荷而提供，即液滴本身的静电推进。若要求通过乳化剂对液滴相的外部稳定化，则这可以经由通过存在于连续相中的合适稳定化助剂引起的静电和/或空间效应发生。稳定颗粒和/或乳液的助剂也可以存在于分散相中。稳定微滴乳状液或亚微米悬浮液的助剂还包括以使得分散相的液滴或颗粒的聚结、分层或沉降得以防止或减缓的方式改变连续相的流变性能的物质。 本发明的目的是提供一种以油包水乳液生产纳米颗粒或官能化纳米颗粒的方法，其中将包含纳米颗粒的相由油相分离变得特别简单。该目的由一种生产纳米颗粒悬浮液的方法实现，该方法具有下列步骤(i)在稳定乳液的乳化剂存在下制备极性分散相在非极性连续相中的乳液，其中极性相包含一种或多种形成该纳米颗粒的前体物质，(ii)将该一种或多种前体物质转化成在极性分散相中的纳米颗粒，(iii)破乳并相分离，其中作为至少一相得到至少一种纳米颗粒悬浮液，(iv)分离该纳米颗粒悬浮液，(V)任选由该纳米颗粒悬浮液分离该纳米颗粒，其中该乳化剂选自通式(I)的化合物
权利要求
1.一种生产纳米颗粒悬浮液的方法，具有如下步骤 (i)在稳定乳液的乳化剂存在下制备极性分散相在非极性连续相中的乳液， 其中所述分散相包含一种或多种形成所述纳米颗粒的前体物质， (ii)将所述一种或多种前体物质转化成在所述极性分散相中的纳米颗粒， (iii)破乳并相分离，其中作为至少一相得到至少一种纳米颗粒悬浮液， (iv)分离所述纳米颗粒悬浮液， (v)任选由所述纳米颗粒悬浮液分离所述纳米颗粒， 其中所述乳化剂选自通式(I)的化合物
2.根据权利要求I的方法，其中所述乳化剂选自通式(Ia)的草酸酯、通式(Ib)的草氨酸酯、通式(Ic)的羟基氨基甲酸酯和通式(Id)的丙二酸酯
3.根据权利要求I或2的方法，其中所述乳化剂的分裂通过向所述乳液中加入碱而进行。
4.根据权利要求3的方法，其中所述乳化剂通式(Ia)的草酸酯
5.根据权利要求I或2的方法，其中所述分裂通过将所述乳液加热至50-200°C的温度而进行。
6.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中所述非极性相为选自正链烷烃、芳族烃、醚、石蜡、蜡、矿物油和植物油的溶剂。
7.一种官能化纳米颗粒的方法，其具有如下步骤 (i)在稳定乳液的乳化剂存在下制备极性分散相在非极性连续相中的乳液(悬浮乳液)，其中分散相包含悬浮形式的纳米颗粒，其中分散和/或连续相以溶解形式包含一种或多种官能化试剂， ( )使所述纳米颗粒与所述官能化试剂在分散相中反应， (iii)破乳并相分离，其中作为至少一相得到至少一种纳米颗粒悬浮液， (iv)分离所述纳米颗粒悬浮液， (V)任选分离所述官能化纳米颗粒， 其中所述乳化剂选自通式(I)化合物 O^ \0R1(I) 其中X 为 0、NH、NR2，Y为 C(0)、NH、NR3， R为具有6-30个碳原子的饱和或单-或多不饱和线性或支化烃基，和 R1为氢或C1-C4烷基，和 R2为具有1-30个碳原子，优选6-30个碳原子的饱和或单-或多不饱和线性或支化烃基， R3为C1-C4烷基， η为O或I, 并且破乳通过分裂所述乳化剂而进行。
8.根据权利要求7的方法，其中所述乳化剂选自通式(Ia)的草酸酯、通式(Ib)的草氨酸酯、通式(Ic)的羟基氨基甲酸酯和通式(Id)的丙二酸酯 1、\or1 r、a产、又叉。r1 OH OH(la)(Ib)(Ic)(Id) 其中R和R1具有上面所给含义。
9.根据权利要求7或8的方法，其中所述乳化剂的分裂通过向所述乳液中加入碱而进行。
10.根据权利要求9的方法，其中所述乳化剂为通式(Ia)的草酸酯
11.通式(I)的化合物作为乳化剂的用途
12.根据权利要求11的用途，其用于在纳米颗粒的合成或官能化过程中稳定乳液。
13.一种选自通式(I)化合物的乳化剂
14.根据权利要求13的乳化剂，其选自通式(Ia)的草酸酯、通式(Ib)的草氨酸酯、通式(Ic)的羟基氨基甲酸酯和通式(Id)的丙二酸酯
全文摘要
生产纳米颗粒悬浮液的方法，其具有下列步骤(i)在稳定乳液的乳化剂存在下制备极性分散相在连续有机相中的乳液，其中水相包含一种或多种形成该纳米颗粒的前体物质，(ii)将一种或多种前体物质转化成在分散水相中的纳米颗粒，(iii)破乳并相分离，其中以一相得到该纳米颗粒悬浮液，(iv)分离该纳米颗粒悬浮液，(v)任选由该纳米颗粒悬浮液分离纳米颗粒，其中该乳化剂选自通式(I)的化合物，其中X为O、NH，Y为C(O)、NH，R为具有6-30个碳原子的饱和或单-或多不饱和线性或支化烃基，R1为氢或C1-C4烷基并且R2为具有1-30个碳原子，优选6-30个碳原子的饱和或单-或多不饱和线性或支化烃基，R3为C1-C4烷基，n为0或1，并且破乳通过分裂该乳化剂而进行。
文档编号C07C55/06GK102883800SQ201180022414
公开日2013年1月16日 申请日期2011年3月7日 优先权日2010年3月8日
发明者R·英格尔, W·格林格, S·布莱斯, T·穆勒, C·贝兰基, H·舒赫曼, M·格德拉特 申请人:巴斯夫欧洲公司