摘 要
本发明涉及新材料化学品领域,特别涉及乙醇酸(GA),乙醇酸二聚体,乙交酯,和聚乙醇酸类(PGA)可降解绿色材料及其衍生物的新生产工艺技术。首次发现由甲醛等简单羰基化合物前体和氯仿等两类丰产C1原材料直接加成反应得到的中间体在碱解条件下高选择性地制备得到乙醇酸二聚体和/或乙醇酸单体,并由此可以进而制备得到乙交酯单体或聚乙醇酸高聚物。该技术拥有优异的成本竞争力,操作简单性,环保友好性,和资源可持续性。
【背景技术】
近年来,随着我国禁塑令等法律法规相继出台,聚羟基酸(PHA)及其聚酯衍生型材料作为减少塑料废弃物,实现国家“双碳”目标的重要可降解型塑料替代产品日益受到关注。该类材料广泛应用于油气开采、农业生产、食品饮品包装和医疗等领域,特别是医用可吸收手术缝线、药物控制释放、骨固定等医用高分子材料高端领域;以及油气行业用于制作可降解压裂桥塞、压裂球、降解环、可降解暂堵纤维、暂堵颗粒等。
当前我国以PBAT或PBS为代表的可降解聚合物材料已经实现产业化,聚乳酸PLA材料技术业已取得突破并产业化。与此形成鲜明对照的是,生物降解性能优异的聚乙醇酸(PGA)材料则受到技术和成本的双重制约,产业化仍亟待突破。PGA产业的源头关键材料涉及以下结构通式所示的乙醇酸单体GA-1,乙醇酸二聚体GA-2,乙交酯GA-3,和PGA聚合物GA-4。
本项申请现已意外地发现,以常用的羰基化合物(醛或酮)例如甲醛,和氯仿等大宗C1丰产化学品为原料,经由其直接加成得到的C2骨架的卤代醇中间体,直接在碱解条件下作用,高选择性地制备得到乙醇酸二聚体和/或乙醇酸单体,并进而制备得到乙交酯单体或聚乙醇酸高聚物。本发明披露工艺使用价廉易得非危化品原材料,工艺流程简单温和可控,无须任何特种订制设备,投资强度得到大幅度简省,因此该技术拥有优异的成本竞争力,操作简单性,环保友好性,和资源可持续性。