专利名称：十八碳二酸二醋酸酐及其合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及十八碳二酸二醋酸酐的合成工艺，该酸酐是采用十八碳二酸与醋酸酐制备得到的，是聚十八碳二酸酐的预聚体，而聚十八碳二酸酐则可以用于药物控释。
背景技术：
聚酸酐是由二元羧酸在一定条件下缩合成的聚合物，同种二元羧酸单体可自缩合成为均聚酸酐，多种不同的二元羧酸也可以共缩合形成共聚酸酐。聚酸酐是一种新型的高新材料，聚酸酐大都可以自水解降解，因而可用于药物的控、缓释，以提高药物的利用率和疗效；聚酸酐也可以应用于合成聚酯、聚酰胺和聚酯酰胺等高性能材料。
目前已经合成出了多种聚酸酐，例如聚马来酸酐、聚己二酸酐、聚癸二酸酐、聚十二酸酐，以及芳香族聚酸酐，如对苯二甲酸酐-邻苯二甲酸酐的嵌段共聚物等。对于脂肪族聚酸酐而言，相应二元羧酸的碳链越短，则该二元羧酸的亲水性越好，则聚酸酐遇水发生水解的速度就越快。采用不同类型的二元酸制成混合聚酸酐，可以达到调节聚酸酐材料在水介质中发生降解速度在目的，从而实现对药物的定时定量释放。
十八碳二酸是一种从天然油脂中提取的长碳链二元羧酸，这种二元酸由于分子中含有较长的脂肪链，因而不溶水，具有较强的疏水性，所以采用十八碳二酸可以制备在人体环境中降解速率较慢的聚酸酐。
十八碳二酸二醋酸酐是采用十八碳二酸制备聚酸酐的必需预聚物，有关该预聚物及其制备未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种十八碳二酸二醋酸酐及其制备工艺，该物质是制备均聚十八碳二酸酐及共聚十八碳二酸酐的预聚物，其制备工艺过程简单。
本发明是通过下述方案加以实现的由十八碳二酸与醋酸酐合成制得十八碳二酸二醋酸酐，其特征在于，该物质是一种白色粉末状晶体，分子式为C22H38O6，结构式为 分子量为398.534，熔点为96.8～97.6℃，该物质中C、H元素的质量比为6.95，其红外光谱图中，位于2917.82cm-1、2848.39cm-1处的峰窄而尖锐，是长脂肪碳链中亚甲基(-CH2-)的伸缩振动峰，位于1812.79cm-1、1741.43cm-1处双峰之间相距约为70cm-1，是典型的酸酐羰基振动峰。
上述十八碳二酸二醋酸酐的合成工艺，其特征在于将十八碳二酸和醋酸酐按1g∶(7～12)ml的比例混合，并升温至100～160℃，反应0.5～3h，接着进一步在减压条件下反应并脱除醋酸和醋酸酐，得到粗预聚物(混酸酐)；将粗预聚物分散于甲苯中，并用石油醚/干乙醚作沉淀剂使预聚物沉析；然后过滤得到预聚物，将其溶解于二甲基甲酰胺中，并采用石油醚/干乙醚为沉淀剂，使预聚物从溶液中沉析出来，最后，将过滤得到的预聚物用石油醚/干乙醚混合液充分洗涤，并进行减压干燥，即得到十八碳二酸二醋酸酐。
本发明的优点十八碳二酸是一种从天然油脂中提取的化合物，来源广泛；十八碳二酸二醋酸酐是制备聚酸酐的必需中间体，本发明制备工艺过程简单。
附图1十八碳二酸二醋酸酐的红外光谱图位于2917.82cm-1、2848.39cm-1处的峰窄而尖锐(注意与附图2相近波数处的峰形进行比较)，这是长脂肪碳链中亚甲基(-CH2-)的伸缩振动峰，可以看出分子中不含羧羟基；位于1812.79cm-1、1741.43cm-1处双峰之间相距约为70cm-1，是典型的酸酐羰基振动峰，由于没有氢键的影响，所以表现为双峰。
附图2十八碳二酸的红外光谱图位于2917.44cm-1、2849.27cm-1处的强峰宽而散，是典型的羧酸分子结构中羟基的伸缩振动因为氢键的影响以及长碳链中亚甲基(-CH2-)的伸缩振动复合而形成的；位于1698.90cm-1的一个单峰，则是羧基中C＝O的伸缩振动峰，通常羰基的伸缩振动峰为双峰，但羧酸分子中的羰基则由于氢键的影响而变成单峰。
具体实施例方式
具体实施例1十八碳二酸二醋酸酐的制备一、制备十八碳二酸二醋酸酐的原料、产物和反应方程式
二、十八碳二酸二醋酸酐制备工艺(1)本专利中使用的十八碳二酸由科宁公司(Cognis)提供。首先将醋酸酐重蒸，收集139～142℃范围的馏份，然后将25g十八碳二酸晶体与200ml重蒸后的醋酸酐(1g∶8ml)在带回流冷凝器的四口瓶中搅拌混合制成溶液，同时采用油浴加热四口瓶，升温至120℃，保持醋酸酐的冷凝回流。反应1h后，将回流冷凝器改换成直管蒸馏冷凝器，并减压脱除醋酸酐，收集醋酸酐和醋酸的混合冷凝液。待反应器内液体脱除完毕后，得到酸酐粗产物。
(2)将粗产物移至磨口锥形瓶中，并加入甲苯搅拌数分钟，然后将加入无水石油醚(60～90℃沸程)和无水乙醚按1∶1(wt)的混合液，加塞静置一昼夜，然后采用砂芯漏斗进行抽滤，同时采用上述石油醚/乙醚混合溶液滤饼进行冲洗，最后将滤饼置于真空干燥箱中控制温度在30℃左右进行真空干燥数小时。
(3)将通过处理的粗产物完全溶解于微热的N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入250ml干乙醚，即可见有固体沉析出来。将此固液混合物置于0℃下的结晶3天，然后进行抽滤，并用干乙醚洗涤三次，将滤饼置于真空干燥箱中干燥至恒重，即得到十八碳二酸二醋酸酐。
三、十八碳二酸二醋酸酐的表征(1)采用毛细管熔点仪测定精制产物的熔点，升温速度为1℃/min，测得产物的熔程为96.8～97.6℃。而十八碳二酸单体的熔程为128～130℃，从测试结果表明通过与醋酸酐反应，十八碳二酸生成了新的化合物，其熔程为96.8～97.6℃。可以断定，由于原十八碳二酸单体分子内含有羧基，在分子间存在较强的氢键作用，因而熔点较高；生成的新产物中不存在氢键，因而熔点下降。
(2)对精制产物进行C、H元素分析，分析结果表明，精制产物中C、H元素的质量比为6.90，与十八碳二酸二醋酸酐的理论C、H之比6.95很相近。
(3)采用Thermo Nicolet公司的Nexus型FT-IR红外光谱仪对精制产物和十八碳二酸单体进行红外光谱分析(KBr压片)，其谱图如附图所示。
图1为十八碳二酸二醋酸酐的红外谱光图，位于2917.82cm-1、2848.39cm-1处的峰不像十八碳二酸那样宽散，而是窄而尖锐，这是单纯的直链中亚甲基的伸缩振动峰，说明分子中不含羧羟基；位于1812.79、1741.43cm-1处双峰之间相距约为70cm-1，是典型的酸酐羰基振动峰，由于没有氢键的影响，所以表现为双峰。
图2为十八碳二酸的红外光谱图，位于2917.44、2849.27 cm-1处的峰宽而散，强度大，是典型的羧酸分子结构中羟基的伸缩振动因为氢键的影响以及直链中亚甲基的伸缩振动复合而形成的；位于1698.90cm-1的一个单峰，则是羧基中C＝O的伸缩振动峰，通常羰基的伸缩振动峰为双峰，但羧酸分子中的羰基则由于氢键的影响而变成单峰。
通过以上的分析表明，所制得的精制产物为十八碳二酸二醋酸酐。
权利要求
1.一种十八碳二酸二醋酸酐，它由十八碳二酸与醋酸酐合成制得，其特征在于，该物质是一种白色粉末状晶体，分子式为C22H38O6，结构式为 分子量为398.534，熔点为96.8～97.6℃，该物质中C、H元素的质量比为6.95，其红外光谱图中，位于2917.82cm-1、2848.39cm-1处的峰窄而尖锐，是长脂肪碳链中亚甲基(-CH2-)的伸缩振动峰，位于1812.79cm-1、1741.43cm-1处双峰之间相距约为70cm-1，是典型的酸酐羰基振动峰。
2.一种十八碳二酸二醋酸酐的合成工艺，其特征在于将十八碳二酸和醋酸酐按1g∶(7～12)ml的比例混合，并升温至100～160℃，反应0.5～3h，接着进一步在减压条件下反应并脱除醋酸和醋酸酐，得到粗预聚物；将粗预聚物分散于甲苯中，并用石油醚/干乙醚作沉淀剂使预聚物沉析；然后过滤得到预聚物，将其溶解于二甲基甲酰胺中，并采用石油醚/干乙醚为沉淀剂，使预聚物从溶液中沉析出来，最后，将过滤得到的预聚物用石油醚/干乙醚混合液充分洗涤，并进行减压干燥，即得到十八碳二酸二醋酸酐。
全文摘要
本发明公开了一种十八碳二酸二醋酸酐及合成工艺，属于酸酐的制备技术。该酸酐为一种白色粉末状晶体，分子式为C
文档编号C07C51/567GK1569797SQ20041001917
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者袁才登, 缪爱花, 陈志坤 申请人:天津大学