聚乳酸(PLA)具有良好的生物相容性和降解性,在体内及自然环境中能逐渐降解,最终成为二氧化碳和水,因此, PLA是一种绿色环保的材料。PLA被广泛应用于药物控制释放体系﹑外科手术缝合线﹑骨科组织工程材料等[ 1 ] ,但这都要求PLA具有较高的分子质量。合成高分子质量的聚乳酸,需要化学纯度和光学纯度均很高的丙交酯,而丙交酯的合成是以乳酸为原料,经过2步反应得到。首先将乳酸酯化脱水生成乳酸低聚物,然后再将乳酸低聚物在较高温度下进行催化解聚,得到丙交酯。两步法反应过程的优化和控制直接决定了丙交酯产品的品质和收率。

1 乳酸和丙交酯

1.1 乳酸

乳酸是两步法合成丙交酯的原料。乳酸分子中含有1个手性碳原子,存在着2种光学异构体: L-乳酸和D-乳酸。

等量的L-乳酸和D-乳酸混合而成的D, L-乳酸为外消旋乳酸,不具有旋光性。

1.2 丙交酯

丙交酯是合成聚乳酸重要的中间体。丙交酯分子中含有2个手性碳原子,存在着4种光学异构体:L-丙交酯、D-丙交酯、外消旋丙交酯和内消旋丙交酯。用于聚合较多的是L-丙交酯和D, L-丙交酯[ 2 ] 。

2 两步法合成丙交酯工艺

丙交酯的合成通常采用两步法,即先将乳酸酯化脱水生成乳酸低聚物,再在较高的温度下,催化解聚得丙交酯。

2.1 影响乳酸低聚物制备的因素