Способ получения сложных полиэфиров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 6 63/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕДЬСТВ АВТОРСКО го назначения да Изобретен полимеры по счет того, что да или их сме мол/л оксикис гидроксидом и ние 05 - 1,0 ч Са:СООН = 3:5 полимеризаци массе,на основе гликоли ие позволяет по упрощенной тех расплав лактида и си, содержащих (1 лот, выдерживают ли гидридом каль при молярном и 90 - 130 С с по ей смеси при 16 да и лактилучить эти нологии за ли гликоли- -15) 10 с оксидом, ция в течеотношен ии следующей 0-220 С в, Т, В. Власов 42 НИЯ СЛОЖНЪХ П осится к созданию биолимеров медицинскомолочная кислоты, а димеры и олигомеры, в сыром гликолиде и месей, вызывают сущее молекулярной массы меров, что делает их неготовления биодеструкГликолевая и ,.также их линейныеприсутствующие лактиде в виде при ственное снижени образующихся поли пригодными для из(57) Изобретение отодеструктируемых и Изобретение относится к синтезу биодеструктируемых полимеров медицинского назначения на основе гликолида и лактида, которые могут быть использованы для изго-. товления рассасываемых хирургических нитей, штифтов для остеосинтеза переломов костей и других иэделий, биодеструктирующих в живом организме без образования токсичных продуктов,Цель изобретения - упрощение технологии получения высокомолекулярного полимера, не содержащего токсичных примесей, и пригодного для изготовления высокопрочных биодеструктирующих изделий медицинского назначения. тируемых иэделий медицинского назначения.Твердое неорганическое соединение ф кальция при взаимодействии с расплавом мономеров нейтрализует примеси органических кислот, химически связывая их в виде солей кислот или их олигомерных про- О иэводныа. Температура этого взаимодейст- ОО вия незначительно превышает температуру (Я плавления мономеров, например для глико-, о лидаона равна 90 С,длялактида 130 С. При(Я этом одновременно происходит формиро- рвание каталитического комплекса, который после повышения температуры реакцион- св ной смеси до 140 - 160 С способен иниции- юф ровать процесс полимериэации лактонов.Время обработки мономеров соединением кальция составляет 30 - 60 мин и зависит от начального содержания органической кислоты в мономере и молярного соотношения Са и органической кислоты. Последняя величина колеблется от 3,0 до 5,0 в зависимости от природы соединения кальция. Вкачестве акцептора активных примесей использую оксид кальция, гидроксид алцияили гидрид кальция,Специальными спьтами показано, чтоостаточное содержание органических кислот в мономерах после такой обработки непревышает Б 10 з моль/л, что позволяетполучать на их основе высокомолекулярныеполимерц с волокнообраэующими свойствами.При температуре предварительной обработки (90-130 С) не имеет место образование полимеров. Полимеризациюгликолида и лактида после сбработи и приготовления катализатора проводят в расплаве в интервале 140-220 оС,П р и м е р 1. А. 10,0 г гликолида-сырца,содержащего по данным пстенциометрического титрования 5,0 10 моль/л гликолевой кислоты, помещают в стекляннуюампулу и добавляют к нему такое количествоСаО, чтобы молярное отношение Са:СООНбыло равно 4,0. Смесь вакуумируют (Роот =-0,01 мм рт,ст.), прогревают при 90 С в течение 1 ч, при этом содержание гликслевойкислоты понижается до 4,0 10 моль/л.Далее температуру поднимают до 160 С ипроводят полимеризацию гликолида поддействием приготовленного катализатора,Выход кристаллического полигликслида сволокнообразующими свойствами 98,4% за1 ч.Б, Для сравнения аналогичный сгыпроводят по известному способу, Для этогс10,0 г гликслида-сырца загружают в токеаргона в предварительно откачан ный сосуддля перекристаллизации, добавляют необходимое количество осу шенного этилацетата и последовательно проводят такое числоперекристаллизаций, которое необходимодля получения кондиционного мсномера.После четырех циклов перекристаллизациисодержание гликслевсй Кислоты в мсномере понизилось с 5,0 10 дб 4,5 10 змоль/л, что вполне достаточно для получения вцсоксмолекулярногс полимера, Вцходочищенного мономера 45%.К 1,0 г очищенного гликолида в токеаргона добавляют ЯпСИ 2 Н 2 О в таком количестве, чтобы его концентрация составила 1,0 10 з моль/л, смесь вакуумируют(Рост, -0,01 мм рт.ст.) и проводят полимеризацию в реСплаве при 60 С в течение 1 ч,Выход кристаллического пслигликолида сволокнообразующими свойствами 57),.Таким образом предлагаемый способпозволяет вдвое снизи п потери мономерапри очистке и получить высокомолекулярный полимер с волскносбразующими свойствами без участия токсичных соединенийтяжелых металлов.П р и м е р 2. А, По примеру 1 А проводятполимеризацию лактида. Для этого 10,0 лак 5 тида-сырца,содержащего 15,0 "10 моль/лмолочной кислоты, смешивают с СаО примолярном отношении Са:СООН = 3,0, Смесьпрогревают в вакууме (Рост. = 0,01 мм рт.ст.)в течение 1 ч при 130 С. Содержание молоч 10 ной кислоты при этом понижается до4,5 10 з моль/л (по данным потенциометрического титрования). Далее температуруподнимают до 160 С и полимеризуютлактид под действием сФормированного15 катализатора в течение 1 ч, Выход высокомолекулярного полимеса 55%,Б. Для сравнения аналогичный опытпроводят по примеру 1 Б. Для этсгс 10,0 гб,1-лактида-сырца, содержащего 15,0 1020 моль/л молочной кислоты, подвергаю перекристаллизации из горячего раствора этилацетата пс известному способу, Послечетырех циклов перекристаллизации остаточное содержание молочной кислоты в лак 25 тиде 4,6 10моль/л, выход очищенногомсномера 50%,К 1,0 г очищенного с,1-лактида добавляк)т ЯпС 22 Н 2 О (концентрация 1,0 10моль/л) и проводят пслимеризацию в рас 30 плаве при 160 С в течение 1 ч, Выход высокомолекулярногос полимера - 36%.Таким образом, предлагаемый способгоэволяет вдвое сократить потери мснсмера и получить высокомолекулярный пслилак 35 тид без участия токсичных катализаторов наоснове тяжелых металлов,П р и м е р 3. Пс примеру 1 А проводятполимеризацию гликолида в присутствииСа (ОН 2) при малярном отношении Са:40 СООН = 4,0, После предварительного выдерживания смеси Са(ОН)2 с расплавленным мснсмерсм в течение 0,5 ч остаточноесодержание гликслевсй кислоты 4,2 10моль/л, Выход кристаллического пслигли 45 колида с вслскнссбразующими свойствами88% при 160" С за 1 ч,П р и м е р 4. По примеру 2 А проводятполимериэацию б,1-лактида при мслярномотношении Са(ОН)2; молочная кислота, рав 50 ном 3.0. Остаточное содержание молочнойкислоты после предварительного выдерживания в расплава смеси лактидэ и Са (ОН)2 иприготовления катализатора составляет4,0 10 з моль/л, Выход выссксмслекуляр 55 ного пслилактида 480 при 160 оС за 1 чП р и м е р 5, Пс примеру 1 А проводятполимеризацию гликолида в присутствииСаН 2 при малярном отношении Са:СООН= 5,0. Остаточное содержание гликолевой1685952 сле выдерживания в расплаве смеси мономеров с Са(ОН)2 при 100 С в течение 1 ч равно 4,5 10 мольл. Выход высокомолекулярного волокнообразующего сополимера 89 за 6 ч при 160 С.П р и м е р 9. По примеру П проводят сополимеризацию 25 мол,гликолида и 75 мол. б,-лактида в присутствии СаН 2 при молярном отношении Са: СООН = 5,70. Остаточное содержание органических кислот после выдерживания в расплаве при 130 С в течение получаса смеси мономеров с СаН 2 составляет 4,8 10 мольл. Выход высокомолекулярного сополимера 65 за 6 ч при 160 ОС. Составитель В,ПоляковаТехред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Н.Яцола Заказ 3574 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4I5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 кислоты после предварительного выдерживания в расплаве смеси СаНг с гликолидом в течение 0,5 ч составляет 4,4 10 моль/л. Выход кристаллического волокнообразующего полимера равен 48 за 1 ч при 160 С. 5П р и м е р 6. По примеру 2 А проводят полимеризацию б,-лактида в присутствии СаН 2 при молярном отношении Са:СООН- " 4,0, После предварительного выдерживания в расплаве при 130 С в течение 1 ч 10 смеси СаН 2 и лактида остаточное содержание молочной кислоты равно 4,П 10 мольл. Выход. высокомолекулярного полимера 46,7 за 1 ч при 160 С,П р и м е р П. По примеру 1 А проводят 15 совместную полимеризацию эквимолярных количеств гликолида и б,1-лактида в присутствии СаО при молярном отношении Са:СООН =4,0. После выдерживания в течение 1 ч расплавленной смеси мономеров с 20 СаО при 130 С суммарное остаточное содержание органических оксикислот в реакционной смеси составляет 4,6 10 з мольл. Далее температуру смеси поднимают до 160 С и сополимеризуют гликолид и лактид 25 под действием приготовленного катализатора. Выход высокомолекулярного сополимера 78 за 6 ч при 160 С.П р и м е р 8, По примеру П проводят сополимеризацию 75 мол. гликолида и 25 30 мол. лактида в присутствии Са(ОН)2 при молярном отношении Са:СООН = 3,0, Остаточное содержание органических кислот поФормула изобретения Способ получения сложных полиэфиров путем полимеризации или сополимеризации гликолида и лактида в массе в присутствии катализатора при 160 С, о т л и ч а ю -. щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии получения высокомолекулярного полимера, не содержащего токсичных примесей и пригодного для изготовления высокопрочных, биодеструктируемых изделий медицинского назначения, расплав мономера или смеси мономеров, содержащих (1 - 15) х 10 мольл оксикислот, предварительно выдерживают с оксидом, гидроксидом или гидридом кальция в течение 0,5-1,0 ч при молярном соотношении Са:СООН=3,0;5,0 и 90-130 С.