专利名称：聚乙二醇及其制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有低醛含量的聚乙二醇及其制备方法。
具有通式H(OCH2CH2)nOH，其中n等于4-900，相应于平均分子量为180-40000的聚乙二醇，其一般通过环氧乙烷与水或单乙二醇、二甘醇或三甘醇聚合而制备，由于其令人感兴趣的性能而在大量的应用领域中使用。在大量的这些应用中，聚乙二醇与生物，特别是人类的皮肤进行表面接触，或也将其口服或肠胃外给药给人类或动物。这些应用例如有用于如下物质的溶剂在医药滴剂、注射溶液、食品增补剂、片剂、软膏、棒、栓剂或明胶胶囊中使用的活性物质、芳香物质或增味剂；用于薄膜片剂的覆盖层的增塑剂；片剂中的粘结剂；牙膏中的保湿剂；淋浴制剂、洗发剂、乳膏冲洗剂、头发治疗剂、皂类、液体皂类、头发喷雾剂、头发凝胶、剃须后用产品、面膜、防晒产品、乳膏或洗剂中的增湿剂和/或调理剂；多相产品，例如两相淋浴制剂、两相泡沫浴剂或三相油性浴剂中的成分；以及在滴眼液、轻泻剂或抗细胞凋亡(antiapoptotisch)作用的溶液中的活性物质。
对于这些应用重要的是，将对于活的有机体有害的副产物在这些聚二醇中的含量保持尽可能低。所述这些副产物特别包括醛，特别是甲醛。
因此对于在制药产品中的使用，在Europischen Pharmakopoe(欧洲药典)(Ph.Eur.)4.5(自2003年7月起生效)中的专题著作07/20031444，“Macrogole”要求最大的醛含量，其作为在强酸性溶液中的甲醛测定，为最大30ppm，在特别的应用中为最大15ppm。
但是，市售聚乙二醇经常显示的醛含量(作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole(聚乙二醇)”测定)明显更高，典型地为40-100ppm。这种醛含量由聚乙二醇用的制备方法决定。通常如下进行通过水和环氧乙烷的反应首先制备一种混合物，该混合物基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成(二醇混合物)。将这种二醇混合物通过蒸馏方式分离。在该方法中，由于在蒸馏分离二醇混合物的进程中高的温度负荷而发生分解反应。这样获得的单乙二醇、二甘醇或三甘醇然后用作用于制备真正的聚乙二醇的原料产品，这通过向这些二醇上按本身已知的方式在碱性催化下加成环氧乙烷而进行。
在乙氧基化成聚乙二醇之前经常实施的在最高至150℃的高温下的干燥步骤，如EP 1245608中所述，也另外促进醛的形成。所述醛然后再次位于由原料二醇的乙氧基化制备的聚乙二醇中。
根据EP 1245608通过三甘醇的乙氧基化制备的具有低平均分子量为190-1050的聚乙二醇也显示醛含量(作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定)典型地为40-100ppm。这据推测原因在于，在那里也使用这样的三甘醇，其在高的温度负荷下从二醇混合物中获得，如上所述。
高于希望的最大15或30ppm(作为甲醛形式测量)的极限的醛含量在许多应用中是不可接受的。特别是在将活的人类包括在内的应用中，例如化妆品和制药应用中，醛含量必须尽可能低。因此，存在一个任务是，提供具有低醛含量的聚乙二醇。
现在令人惊奇地发现，具有低醛含量的聚乙二醇可由单乙二醇、二甘醇或三甘醇制备，如果这种二醇在显著更温和的条件下从二醇混合物中获得。
本发明提供一种具有残余含量为低于30ppm醛的聚乙二醇，该残余含量作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定。优选，聚乙二醇含有低于15ppm的醛，其作为甲醛形式，根据上述方法测定。聚乙二醇优选具有的平均分子量为190-40000，特别优选190-1050，和特别是190-210。
本发明聚乙二醇的制备原则上按上述自身已知的方法进行，即通过水和环氧乙烷反应制备基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级二醇组成的二醇混合物，将该二醇混合物蒸馏分离成三种上述二醇，并且环氧乙烷在碱性催化下加成到分离开的较低级二醇上。在此对本发明重要的是用于蒸馏处理二醇混合物的物理参数。例如，单乙二醇通过在真空(0-40hPa)和90-200℃下，优选在5-20hPa和100-150℃下，特别优选在10hPa和120℃下的蒸馏从二醇混合物中获得，二甘醇通过在0-40hPa和100-220℃下，优选在5-20hPa和10-180℃下，特别优选在10hPa和150℃下的蒸馏从二醇混合物中获得，并且三甘醇通过在0-40hPa和140-250℃下，优选在5-10hPa和140-160℃下，特别优选在5hPa和140℃下的蒸馏从二醇混合物中获得。通过这种温和的制备，各原料二醇包含非常低的醛含量，从而由其通过随后的乙氧基化得到的聚乙二醇同样具有低的醛含量。附加的降低醛含量的可能方案是，使用干燥的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，优选干燥的氢氧化钠作为在环氧乙烷加成到单乙二醇、二甘醇或三甘醇上过程中的碱性催化剂。由此可以不再使用按照EP 1245608中描述的干燥过程，以避免在干燥步骤中对二醇的热负荷和因而随之出现的醛形成。这样，由此得到的聚乙二醇也具有希望的低醛含量。但是原则上不排除如下情况，即将在EP 1245608中描述的通过加热对原料二醇的干燥过程与本发明的方法相结合。
环氧乙烷向单乙二醇、二甘醇或三甘醇上的加成按自身已知的方式，例如在80-230℃下，优选在120-180℃下，以及在压力为0-1MPa，优选0.2-0.6MPa下，在强碱性物质，例如NaOH或KOH存在下，根据EP 1245608中的说明进行。
下文的实施例用于进一步阐述本发明，但不是对本发明加以限制。所有的百分比数据是重量百分比。
实施例1具有平均分子量为200的聚乙二醇的制备向7491kg三甘醇中掺入5kg50％氢氧化钠水溶液作为催化剂，该三甘醇通过在5hPa和140℃下的温和蒸馏从一种基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中获得，并在110℃和真空下干燥1小时。然后，将2498kg环氧乙烷在氮气气氛中以气态添加入并采用6kg90％乳酸将催化剂中和而结束反应。醛含量，其作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定，为13ppm。
实施例2具有平均分子量为200的聚乙二醇的制备向7491kg三甘醇中掺入2.5kg氢氧化钠丸粒作为催化剂，所述三甘醇通过在5hPa和140℃下的温和蒸馏从一种基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中获得并然后具有水含量为0.04％。然后，将2498kg环氧乙烷在氮气气氛中以气态添加入并采用6kg90％乳酸将催化剂中和而结束反应。醛含量，其作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定，为13ppm。
权利要求
1.聚乙二醇，其具有残余含量为低于30ppm的醛，该含量作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定。
2.权利要求1的聚乙二醇，其具有残余含量为低于15ppm的醛。
3.权利要求1或2的聚乙二醇，其具有平均分子量为190-40000。
4.权利要求1或2的聚乙二醇，其具有平均分子量为190-210。
5.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过单乙二醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种单乙二醇，其通过在压力为低于40hPa和温度为90-200℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
6.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过单乙二醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种单乙二醇，其通过在压力为5-20hPa和温度为100-150℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
7.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过单乙二醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种单乙二醇，其通过在压力为10hPa和温度为120℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
8.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过二甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种二甘醇，其通过在压力为低于40hPa和温度为100-220℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
9.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过二甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种二甘醇，其通过在压力为5-20hPa和温度为120-180℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
10.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过二甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种二甘醇，其通过在压力为10hPa和温度为150℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇和三甘醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
11.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过三甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种三甘醇，其通过在压力为低于40hPa和温度为140-250℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
12.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过三甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种三甘醇，其通过在压力为5-10hPa和温度为140-160℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
13.一种制备权利要求1-4中一项或多项的聚乙二醇的方法，其通过三甘醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而进行，其特征在于，使用一种三甘醇，其通过在压力为5hPa和温度为140℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
14.权利要求5-13中任一项的方法，其特征在于，使用干燥的碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物作为碱性催化剂。
15.权利要求5-13中任一项的方法，其特征在于，使用干燥的氢氧化钠作为碱性催化剂。
16.聚乙二醇作为助剂或活性物质用于化妆品和制药制剂中的用途。
全文摘要
本发明涉及一种聚乙二醇，其具有残余含量为低于30ppm的醛，该含量作为甲醛形式，根据Ph.Eur.专题著作07/20031444，“Macrogole”测定。这种聚乙二醇通过单乙二醇在碱性催化剂存在下的乙氧基化而获得，其中使用一种单乙二醇，该单乙二醇通过在压力为低于40hPa和温度为90－200℃下从基本上由单乙二醇、二甘醇、三甘醇和更高级的二醇组成的二醇混合物中蒸馏而获得。
文档编号C08G65/26GK1890291SQ200480036700
公开日2007年1月3日 申请日期2004年12月8日 优先权日2003年12月12日
发明者T·亨宁, R·瓦格纳 申请人:科莱恩产品(德国)有限公司