CN1056877A

CN1056877A - 改进的快速生产环酯类的方法

Info

Publication number: CN1056877A
Application number: CN91103425A
Authority: CN
Inventors: 坎列什·K·巴蒂亚
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1990-05-03
Filing date: 1991-05-03
Publication date: 1991-12-11
Also published as: EP0531458A1; JPH05506242A; AU7762291A; WO1991017155A1; PT97558A; EP0531458B1; DE69127284D1; IE911477A1; EP0531458A4; NZ238006A

Abstract

一种用于将α-羟基羧酸、酯、盐或其低聚物高产量，高纯度地转化成环酯的气体参与式方法。在一个实施方案中，气体与低聚物紧密接触以造成大的界面面积，其流量至少为90标准立方英尺每分每立方英尺在反应区的低聚物。在连续操作过程中，气流量相应的为至少1000标准立方英尺每分每立方英尺供入的低聚物。

Description

本发明涉及一种改进的制备环酯类的方法，它通过在较短的滞留时间内用热分解一种α-羟基羧酸、酯、含氮有机盐或其一种低聚物来制备环酯。更具体的说，本发明涉及一种用于快速生产环酯类，特别是丙交酯。气体参与式常压方法。

二聚环酯，例如丙交酯，可聚合成高分子量的聚羟基羧酸类，后者由于其水解性和可生物降解性而有重大意义。例如，它们长期以来对于诸如用作缝合线和纤维（Staple）之类的生物医学应用一直具有重大意义。最近，它们对于在自然环境中可降解的多种非生物医学应用的大宗使用的物品的制造也具有了影响，特别是能被环境接受的可水解的制品。绝大多数这类应用（如果不是全部的话）是优先选用一种二聚环酯生成的可降解的聚合物。然而，以现有技术生产的二聚环酯用于这种非医学的应用太昂贵了，因为生产率低，产生不需要的副产品并且处理也很麻烦。

制备α-羟基羧酸的二聚环酯类的方法是古老而研究过多年的方法。从前，进行这种制备分为明显不同的两个步骤，首先制备出一种羟基羧酸的低聚物（例如链比较短的相应的缩聚物），然后减压加热生成所需的环酯。环酯的生产在以下参考文献中有说明：Gruter等人的US 1095205（1914年）号专利;Lowe的US 2668162（1954）;Bellis的US 4727163（1988）;Bhatia的US 4835293和Muller的德国专利申请公开号第3632109和3708915（1988）。这类方法对于非医学应用从经济上看没有吸引力，因为在高温下从聚合中间体转化成环酯需要好几个小时的反应时间。另外，在高温下长时间滞留经常能产生副反应，导致产生例如不需要的异构体聚合物的焦化，以及随之而来的很难处理的反应器残余料。

本发明基于以下的发现：一种α-羟基羧酸或如下文所定义的一种α-羟基羧酸部分的低聚物，例如乳酸，转化成环酯，例如丙交酯，其过程要比迄今所认为的要快得多，所以当液体和气体之间具有大界面面积，而气体的流速和其体积相对于低聚物的量而言足够大时，就可使环酯的排出基本上与其生成速度一样快。因此，该方法可以把乳酸低聚物非常迅速地转变成环酯，例如丙交酯。这就使短滞留时间的连续过程成为可能。

因此，本发明的方法为该类技术提供了众多的优点。本发明显著地减少了将一种如前述定义的羟基羧基为主的低聚物材料转变成所需的环酯需要的时间。与需要几小时转变的先有方法成为对照，本发明的方法只用短的多的时间即可生成环酯，例如丙交酯。因而，反应物的滞留量可以减少，从而能使因反应物外消旋作用和焦化而可能损失的环酯产量也减少了。因而本发明的方法能快速而高产量地生产环酯，例如丙交酯。通过把未反应的起始料（即未转化的反应物）再循环，环酯的转化还可以提高到更高的水平。

本发明的第一实施方案涉及连续制备具有下式结构的环酯的方法：

其中R₁和R₂可任意地为氢或具有1到6个碳原子的脂族烃基，该方法包括：

（ⅰ）把至少含有：（a），α-羟基羧酸，

HOCR₁R₂CO₂H和（b），（a）的盐二者之一的反应物料流连续供入反应器的进器的进口端，反应器有一进口端和一生成物出口端及一个用于引入在操作温度下为气体和不反应的物质的进口;同时

（ⅱ）把反应区的温度和压力维持在能有效生成含有环酯的流态反应物的水平;

（ⅲ）将上述在运行温度下是气体的并且不反应的物质连续从上述入口通入，气流要足够大以便能从反应物中排除走环酯并形成含有气体和环酯的气态生成物流。

（ⅳ）把（ⅲ）的生成物流从反应区排出;和

（Ⅴ）从生成物流中回收环酯。

本发明的第二个实施方案涉及制备具有如下结构式的一种环酯的改进的方法，

其中，R₁和R₂任意地为氢或含有1到6个碳原子的脂族烃基，该方法包括：

（ⅰ）把一种α-羟基羧酸，HOCR₁R₂CO₂H，或其一种酯或一种含氮有机盐，的低聚物连续供入维持一定温态的反应区中，该温度足以使低聚物解聚而形成环酯;

（ⅱ）把在上述温度下呈气态并且不发生反应的物质连续供入反应区，上述物质形成一气流与低聚物接触，结果与低聚物形成大的界面面积;上述气态物质的供入量要足够大，以使环酯从低聚物中的排除大体上与其生成一样快，气体的供入量至少为90标准立方英尺每分钟每立方英尺反应区的低聚物;

（ⅲ）从反应区中排出含有环酯的气流;及

（ⅳ）从气流中回收环酯。

本发明的一个方面是第一和/或第二实施方案是不连续进行的。

本发明的另一方面是供入的进料物系是液体，并且通常都予热，以减少反应器的热负荷。

上述第二实施方案中的一个方面是，低聚物连续供入反应区，环酯从反应区连续排出。

本发明另一个更特别的方面是反应物进料速度和生成物的排出速度是协调的，从而建立一种稳定的状态，即在反应区内的反应物料量大体上保持恒定。

不过，在上面讨论的第二个实施方案的另一更特殊的连续方法中，低聚物的供入速度和生成物流以及未转化的低聚物的排出速度是协调的，从而建立一种稳定状态，即在反应区内的反应物料大体上维持不变。

具体的说，本发明的方法的一个方面是关于以乳酸，酯，含氮盐或其低聚物为原料高产率，高线度，高转化率地制备包括L-丙交酯和D-丙交酯的丙交酯的方法。

再有，在大致为常压下运行减少了投资和运行费用，因为取消了迄今在该技术中所用的需要保持低减压的花费大的设备。在常压或再高一些的压力下进行汽提消除了在反应器内形成爆燃空气的潜在危险，（有时候，由于空气渗漏，特别是在减压下情况下，有可能形成燃爆性空气）。

图1所示为解聚按照实例3生产的一种低聚物的熟解重量分析法所得的曲线。

在本发明的第一实施方案中，其方法为：将一种α-羟基羧酸或其一种可热离解的盐（例如一种胺盐）连续通入予热到一定温度的反应区里，该温度足可以把这种α-羟基羧酸和或其盐转化成一种环酯。大体上同时把基本上为恒定流量的如上文所定义的一种环酯汽洗剂通进反应物内，使之与反应物紧密接触，并把反应生成物从反应区带出来。从反应区排出的生成物流中包含环状的生成物以及其他的反应生成物，例如，在原料为乳酸的情况下，可能含有游离水分，反应水和未转化的乳酸。环酯可以用已知技术中的任一方法回收，包括溶剂洗涤法。一种这类的溶剂洗涤法在Bhatia的US 4835293号专利中有说明，在本文已借用来作参考。从反应生成物流中回收的未反应的α-羟基羧酸，以及来自反应器中的任何低聚物驱气可以：单独的，或与新鲜的起始原料一起被循环。

第一实施方案中含有α-羟基羧酸基的进料流包括：

（a）α-羟基羧酸，HOCR₁R₂CO₂H，此处R₁和R₂可以任意地为氢或一个C₁-C₆脂族烃基;

（b）一种盐，例如，一种碱金属的盐或一种可热离解的铵或胺盐，HOCR₁R₂CO₂HA，这里A是氨或胺，而这种盐在运行温度下可离解成（a）项中的酸和含有氮的有机盐。

例如，R₁和R₂，当在上式中不是H时，可以是C₁-C₄烷基。在某些情形中，R₁和R₂是H或甲基，如乙醇酸（R₁＝R₂＝H）和乳酸（R₁＝H，R₂＝CH₃）。

α-羟基羧酸的胺盐可以是任一种在运行温度下离解成酸和胺的盐。例如，可以是叔胺的一种盐，脂族的则更好，例如三甲胺，三乙胺，二甲基乙胺，三丁胺，等。

在本发明的第二实施方案中，其方法为：把一种α-羟基羧酸的低聚物，其一种酯的低聚物或其一种含氮的有机盐的低聚物引入反应区并加热到足以解聚其成为环酯的温度。大体上在同时把基本上为恒定流量的如上文定义的一种气态循环汽洗剂通入液体反应物中，其通入量和速度可以使液体反应物与气体之间造成大界面，并且气量足可以把环酯从反应物中迅速提走。汽洗气形成的生成物流包括环酯和其他挥发性物质，后者可以存在于回收的环酯中。环酯可以用已知技术中的任意一种方法回收，例如溶剂萃取法或凝聚法。一种这类的溶剂萃取法在Bhatia的US 4835293号专利中有说明，本文引用来作为参考文献。在回收环酯时从反应生成物流中回收的乳酸和其线性二聚物可以单独的，或者与新的起始原料一起循环到反应区。从反应器排出的反应物料的清洗气流也可以再循环。应该理解术语“连续进料”对于本发明的实施例的连续方法而言，包括恒定的和脉动式的两种进料。

第二实施方案的低聚物进料包括一种α-羟基羧酸、其酯和/或其一种含氮盐的一种聚合物，即：

这里，n是2到12的整数，X可任意为H、R₃或阳离子基HA、R₁、R₂和R₃可任意为H或C₁-C₆烃基，而A为含氮有机碱基。通常，R₁、R₂和R₃、当在上式中不是H时，为一烷基，例如，R₁和R₂是H或甲基，如在乙醇酸中（R₁＝R₂＝H）和乳酸中（R₁＝H，R₂＝甲基）。还有，阳离子基是从诸如氨或烷基胺的氮碱衍生而来的。此外，氮碱为氨或一种叔胺，例如三甲胺，三乙胺，甲基二乙胺、三丙胺，三丁胺等。低聚物的分子量可以变动很广，对于生产丙交酯一般不超过约1000以易于控制。此外，低聚物的结构，就n、R₁、R₂、R₃和HA而言，应该这样：它能在操作温度液化以便解聚成环酯。为连续地或间歇地把低聚物供入到反应区所需的流动性用下述的办法获得：予热该物料和/或加入促液化的大量的可相容的溶剂（一般为小分子溶剂），当需要时可方便地泵送该组合物。

本发明的方法，通常是在有催化剂存在下进行的，催化剂与低聚物反应物料一起由进料流带入或直接将其加入到反应物中。催化剂应当适于促进（1）α-羟基羧酸缩合成低聚物，或（2）低聚物热分离成环酯。催化剂一般是周期表中Ⅳ、Ⅴ和Ⅷ族中的金属或金属的化合物。适用的催化剂的例子有Ⅳ族的金属，值得注意的是Sn金属（粉状），其氧化物，卤化物，或羧酸盐，或者Ⅴ族的，值得注意的为Sb，通常为其氧化物Sb₂O₃。一种适用的锡催化剂的特例是Sn（Ⅱ）羧酸盐，尤其是那些可溶于进料流中的和反应生成物混合物中的，示例则为二价锡的双（2-乙基己基羧酸盐），一般称为二价锡辛酸盐。

催化剂要以有效催化量使用，其变化范围可以很宽，决定于所用的进料的本身和反应条件。对于任何特定物系的最佳有效催化用量可以很容易地通过试车运行来确定。例如，以二价锡的辛酸盐为催化剂，其用量一般为反应物含量的约0.1到约1.5%（以重量计），更常用量为从约0.3到0.9%。

反应器也可以盛有对于低聚物来说基本上是惰性的稀释剂或溶剂，例如高沸点导热剂，以帮助减少在其解聚成环酯过程中低聚物的局部过热和焦化。

用于把环酯和反应水从反应混合物及反应器中夹带走/取走/排除的汽洗剂，可以是在操作温度和压力下呈气态的和稳定的，并对起始物料反应物各组分及反应生成物不反应的任何物质。它们可以是常态下的气体，如氮、氩、一氧化碳或二氧化碳或低分子量的烃。它们也可以是常态下非气态但在反应温度和压力下呈气态的物质。常态下为气态的汽洗剂一般都利用N₂或氮气，因为其惰性和便于获得。通常惰性气体予热达到或很接近操作温度并注入到在反应区中反应物的表面以下，例如引入到反应器搅拌槽的搅拌器下方，或引入到垂直设置的反应器的底部，以使之与向下流动的低聚物能对流接触。这种技术允许人们进行连续反应，滞留时间较短。

气体的流速应该足够高以免限制环酯的洗涤速率。如果流速太低，向环酯的转化会受到相反的影响，其生产率会受限制，因为气体的很重要的作用是把蒸汽态的环酯带出反应器。最佳流量随下面各因素的不同组合而变化：进料，催化剂，反应温度，反应器的构造及形状，其范围一般从约5到20摩尔每摩尔进料，常用量为从7到15摩尔每摩尔进料。

依照本发明的第二个实施方案，惰性气体的流量至少为大约90标准立方英尺每分钟（Scfm）每立方英尺的低聚物，通常为大约180到600Scfm每立方英尺在反应器中的低聚物。对于连续操作的情形，在稳定况态下，以低聚物供入反应器的流量决定气体的供入速度也很方便。按此计算，气体流量至少为1000Scfm（可高达2000至6000Scfm）每立方英尺每分钟供入到反应区中的低聚物。低聚物转变成环酯的合适的有效的温度范围可以变化很宽，但一般在约185到270℃，或在约200到220℃的范围内。对于连续操作的实施例，在此温度范围内的滞流时间不会超过45分钟，而通常不大于20分钟。对于某一特定的低聚物-环酯转化的最佳温度，依其组分而变动。例如，对于生产L-或D-环丙交酯的温度一般的范围为约190-220℃，对于乙交酯为220-250℃。

还要注意到，气体成分可帮助在反应区的反应混合物保持良好混合状态，并帮助从该处排出挥发物，以这种方式帮助避免局部地区的“热点”（hot spots）（即过度高温区域）发生，否则就会造成不希望的和低产率的反应物的降解和焦化。单体的或α-羟基羧基的组分（即第二实施方案的酸或铵盐或胺盐）转化成环酯的合适有效的温度范围可以变动很宽，但通常的范围在约从170到270℃，或者在约190到235℃的范围内，对于生产丙交酯来说为195℃到220℃。

压力的变动可以从低于大气压到等于大气压到高于大气压。通常是1大气压加一小背压施加在生成物流的设备上，后者的设计应使背压保持在实际可能达到的低水平上，例如少于5磅每平方英寸。

反应器的结构和形状不是关键的，只要具有装置（1），能允许在原地生成的流体反应物积聚，或（2），可以引入低聚物进料，还有用于将气态的环酯汽洗剂引入到反应区的装置，便于使之直接地紧密地与低聚物组分接触而形成大的气-液交界面，并具有用于排出含有环酯的气态物流的装置。因此，反应器可以是一个配有气体喷射装置的搅拌釜，并且通常是可以使气体直接进到搅拌器下面的那种。反应器也可以是一填充塔或筛板塔，或者是已知技术中任何其他可有效地使气-液紧密接触的装置，例如，泡罩塔，板式塔，喷射式反应器或薄膜式反应器，还要有引入气体组分的装置，以便使气体组分紧密地与喷射的或成膜的反应物相接触。同样的，生成物流的回收和处理系统也可以是任一种已有的技术。一种这类的反应器装置在Bha-tia的US 4835293号专利中有说明，本文特地借用作参照。

依据本发明的第一实施方案，如果愿意，α-羟基羧酸可以以溶液的形式（例如在水、丙酮中等）供入到反应区。例如乳酸的浓缩水溶液可大量获得，依照本发明的方法可以直接供入到反应区。

一种特别适合于依照本发明的第二实施方案的连续的方法解聚低聚物组合物的反应器包括一垂直设置的塔式反应器，例如筛板塔，在塔的顶部或靠近塔顶部设置有供入液化的低聚物装置，在塔的底部有排出未转化的液体反应物的装置，在塔的底部或靠近塔的底部有供入气体组分的装置，以便于穿过在塔中向下方来的反应物，在塔的顶部有出口装置用于排出气态生成物流，以及环绕塔柱有加热装置，用于把反应物加热到要求的温度并予以保持。

供入到反应器的低聚合物应该能在操作温度下液化。如果是固态的或太粘稠不便于送入到反应器中并在反应区保持液态，可以使用适当的溶剂例如丙酮，用量宜少，能足以使之成为可泵送的液态物即可。通常，进料流予热到使低聚物解聚成环酯的反应温度。

以下的试剂是用来说明本发明的，而不能认为是把本发明限于本文中所述的任一特定实施例。

实施例1和2是在一个28毫米的Oldershaw蒸馏塔内进行的，有五块筛板，为了本发明的目的，在顶板处设置了一个低聚物进料管，一个把气体引入到塔内最底层筛板之下的接口，一个在塔顶的气流排放口，一个用于收集在塔底部未转化低聚物的烧瓶，和一个用于控制温度的加热套。气流排放口与一汽提装置连接，用以从气体流中提出环酯。汽提装置Bhatia的US 4835293号专利中有说明。实施例 1

A 用下述方法制备一种L-乳酸的低聚物：把754.1克88%含水乳酸（约98%L-乳酸）和2.54克的二价锡的辛酸盐的混合物逐渐加热，在2小时内达到167℃，同时用小股流的N₂气排出游离水分及缩合水。在此期间收集到190毫升水馏分。再把反应物保温在160-176℃半小时，在此期间又收集到6毫升馏出液，而馏出液的排出速度大体上降到零。然后将反应物冷却并与丙酮混合;形成的组合物含78.6%的低聚物和21.4%的丙酮（重量比），并且完全可以在室温下用泵送到反应器里。

B 将温度刚刚超过室温由A所获得的低聚物-丙酮组合物，以2.2克/分的流量连续泵送到前述的五筛板反应器的最高层板上，同时将予热至约185℃的N₂气流。以0.14scfm的流量送至最低层（第五层）筛板下。进料持续约2小时15分钟，温度范围从186C到197℃，平均约190℃，在第四层筛板处的温度范围为205°到212℃，大部分时间为210℃。

在135分钟的操作期间，305克的进料组合物（含240克的低聚物，理论上相当于222克丙交酯）进入塔内，有86克未反应的低聚物在收集瓶里被回收，相当于64%的转化率。反应器滞留量基本上是恒定的，大约为11克。从上面的数据计算出惰性气体流量为2750scfm/每立方英尺/每分钟低聚物进料，和432scfm/每立方英尺在反应区的滞留量。97克的低聚物（滞留量和底沉积物）纯净而颜色略黄。低聚物在反应器中滞留的时间可以用滞留量除以低聚物流量来计算。基于低聚物的进料流量计算为约6分钟，以其在底部的流出速度来计算则为17分钟。

C 以丙酮洗涤从塔中出来的N₂气流来回收丙交酯生成物。在减压的条件下部分蒸发丙酮溶液以沉淀出丙交酯。加入激冷水进一步沉淀丙交酯，后者被过滤，滤饼用异丙醇在过滤器上冲洗，残余溶剂减压蒸发去掉，获得86克丙交酯。另有21克从滤液和洗液中回收，如前述的一样，也在减压下浓缩滤液、洗液并干燥。这107克的白色结晶L-丙交酯相当于79%数量（136克）的低聚物转化了。

用高压液体色谱法（HPLC）在手性柱上发现这一生成物中没有D-丙交酯和内消旋丙交酯。其纯度，不计重结晶作用，用HPLC测为99.71%，用差示扫描量热法测（DSC）为98.69%。如DSC测定的那样，它有一个明确的熔点在97℃。经过重结晶作用（90%的回收率），纯度增加到99.77%（HPLA测），和99.59（用DSC测）。熔点用DSC测为97.5℃。重结晶前的旋光度为-288°，而从异丙醇重结晶后为-298°，再次表明纯度非常高。

实施例 2

重复实施例1中的步骤，除了以下几项之外：

（a）低聚物本身（即不加丙酮），予热到140℃形成液态进料，

（b）低聚物进料流量为1.5克/分，

（c）最高层板的温度范围为204到217℃，绝大部分时间在215℃，

（d）在第四层板处的温度范围为189到196℃，绝大部分时间在195℃，

（e）堕性气体的流量为3300scfm/立方英尺/分钟低聚物进料，和432scfm/立方英尺在反应区的滞留低聚物，以及

（f）未转化的低聚物量为13.8克，相应的转化率为约93%。

未重结晶前的丙交酯的纯度用HPLC测为98.5%，用DSC测为99.34%，明确显示的熔点为98.9℃。旋光度为-294°。从异丙醇重结晶后，用DSC测的纯度为99.69%;旋光度为-300℃。大约80%的转化了的低聚物作为纯L-丙交酯生成物从丙酮溶液中被回收。

实施例 3

使用一个热解重量分析（TGA）装置模拟在氮气流中乳酸低聚物的解聚。所使用的低聚物是用与实施例1中描述相同的步骤从88%的乳酸制备的。使用的低聚物的试样重15.3毫克。表面与体积比非常高：假定试样是一个单个的液滴，交界面积经计算大约为600平方英尺每立方英尺低聚物。低聚物的温度在大约2分钟内快速升到解聚温度215℃并将其维持。通入流量比较大的氮气（100立方厘米/分）。令人惊异的是发现低聚物的解聚速度非常快。

如从图1中所看出的那样，约50%的低聚物在大约10分钟内发生转化，而有70%在约16-18分钟内转化。这表明低聚物解聚成环酯可以非常迅速地完成（即用几分钟的滞留时间，不同于先有技术中所用的几小时），只要反应器设计成能够提供大界面面积，以易于环酯的排出，并且要有充足数量的载体以便将环酯从反应区带走的速度与其生成的一样快。

下面的实施例4和5是在一个带搅拌器的反应器中进行的，反应器设置有一进料口，一气态生成物流出口和一气体喷射装置，用于将N₂气引进来，更详细的说明见Bhatia的US 4835293号专利，包括本文中的图1。

实施例 4

将376.4克含有2克二价锡的辛酸盐的88%L-乳酸加入到反应器内并予热到217℃以减少加热时间，同时将予热到135℃的N₂气流以0.1scfm的流量通入反应器以便排除在乳酸中的游离水分和乳酸缩合成低聚物的缩合水。将乳酸加入予热的反应器中使其温度降至93℃，但很快又被加热以开始排除水分。随着反应器温度不断地增加，排除水分在不断地进行。仅20分钟后大部分水分被排出，在反应温度达到178℃时丙交酯开始离析，并且可看到从与反应器连接的水冷式冷凝器内的N₂气流中冻结出来。

所以，随着丙交酯的不断产生，可以连续地供入乳酸，如下面的实施例中专门说明的那样。

实施例 5

将106.9克含有0.25%重量的二价锡的辛酸盐（催化剂）的88%L-乳酸装入予热到215℃的反应器内并如实施例4所述的方法排出水分。19分钟后，收集到40.2克水和挥发出来的乳酸，反应器内留下的66.7克缩聚的低聚物。

然后开始连续供入予热到68℃、含有0.25%重量催化剂的88%乳酸，由N₂气流提走的反应生成物用丙酮洗涤回收。进料速度、N₂气流量和反应器的温度在以下73分钟内调配好，以便达到接近稳定状态的操作条件。在此期间全部180克的乳酸进料被消耗，从反应器泄放出25克低聚物反应物质，因而低聚物的含量与连续进料开始时大至相同。

在上述调协期间获得近于稳定的操作之后，从洗涤器排出丙酮溶液，并向其中加入新鲜的丙酮。在以下的20分钟内以3克/分的速度往反应器供入含0.25%催化剂的乳酸，同时将加热到164℃的氮气以0.3scfm的流量喷入。在此期间反应器温度的范围在208°和221℃之间。然后将反应停止，将反应器中的物质以及涤气器中的丙酮溶液排出。

反应物61克，具有一定的流动性，略呈琥珀色，与先有技术的传统方法得到的高粘度呈淡黑色的反应器残余料成明显的对比。

丙酮溶液通过真空法提出丙酮来浓缩，然后加入激冷水以使丙交酯产物沉淀并将未转化的酸保存在水中。将L-丙交酯产物过滤，用冷水洗二次并干燥。其重量为35.6克。产物是纯白的结晶体的L-丙交酯，其纯度用差示扫描量热法（DSC）测得为97.24%。

上述操作中的滤液和洗液合在一起并且减压蒸发，获得26克未转化的乳酸。

这样，大约55%的乳酸进料转化成丙交酯。回收的未转化的酸以及流体反应物，可以再循环而获得更高的总产量。

以在反应结束后从反应器中排出的61克反应物和3克/分酸的进料流量为基础，计算出的反应滞留时间大约为20分钟。

Claims

1、一种制备具有下式结构的环酯的改进的方法，

其中R₁和R₂任意为一氢或-C₁-C₆脂族烃基，该方法包括：

(i)将包含有α-羟基羧酸，HOCR₁R₂CO₂H，或其一种酯或低聚物或一种盐的反应原料引入反应区中，并将反应区维持在足以能生成环酯的温度和压力下；

(ii)往反应区连续通入一种在上述温度为气态且不起反应的物质，上述物质形成一气体流与反应原料接触从而与反应原料形成一大交界面；上述气态物质的供入量要足以将从进料中生成的环酯以大体上与其生成同样快的速度提走；

(iii)从反应区中排出含有环酯的气流；和

(iv)从气流中回收环酯。

2、权利要求1的方法，其中，（ⅰ）的反应原料是连续地被加入到反应区中，在（ⅱ）中供入的气体是至少以1000标准立方英尺每分钟（scfm）每立方英尺供入的低聚物的速率加入，（ⅲ）的气流连续地从反应区排出。

3、权利要求2的方法，其中，反应区保持的压力至少为大约一大气压。

4、权利要求3的方法，其中，反应原料含有一种低聚物且所说的低聚物含有一种足可以将低聚物解聚成环酯的催化剂，催化剂以催化有效量存在。

5、权利要求4的方法，其中，催化剂和低聚物一起被加入到反应区。

6、权利要求1的方法，其中，温度的范围为约180℃到270℃。

7、权利要求1的方法，其中，反应原料予热到的温度是反应区的温度，或大体上接近反应区的温度。

8、权利要求1的方法，其中，反应原料以第一流量供入，含有环酯的气流以第二流量排出而未转化的原料以第三流量排出，上述各流量保持基本恒定且相互协调，以保持在反应区内的进料量大体恒定。

9、权利要求1的方法，其中，反应原料包括一种α-羟基羧酸或其一种盐，以及一种催化剂，该催化剂能高效地促使α-羟基羧酸或者其一种盐缩合成一低聚合物，并高效地将缩合产物转化成一种环酯。

10、权利要求1的方法，其中，反应原料包括至少一种从下组选出的物质，该组的组成为：L-乳酸，α-羟基羧酸和乳酸。

11、权利要求1的方法，其中，环酯包括有丙交酯。

12、权利要求1的方法，其中，气态物质引入到反应区的流量至少为90标准立方英尺每立方英尺进料。