и, отримання циклічного лактид і перетворення його в полімолочной кислоту.
При розробці процесу олігомеризації 85%-ної водної//-молочної кислоти на першій стадії відпрацьовувався спосіб відгону розчинної води при нагріванні суміші до температури ПЗ - 125 "С при нормальному тиску. При цьому вода легко відганяли до отримання 90 - 95%-ного розчину молочної кислоти. Подальша отгонка розчинної води була утруднена, тому для її видалення застосовували вакуум 100 - 200 мм рт. ст. з барботированием сухого азоту через розчин молочної кислоти.
Процес видалення розчинної води в лабораторних умовах у вакуумі тривав 3 - 5 ч. При цьому в реакторі залишалася безводна молочна кислота з кислотним числом 400мгКОН/г продукту. Останнє вказує на те, що при отгонке води в пропонованому режимі починався процес олігомеризації з утворенням незначного кількості димеризованих і тримерного продуктів конденсації молочної кислоти. Теоретичне значення кислотного числа мономерній молочної кислоти одно 623 мгКОН/г продукту.
Необхідно відзначити, що при отгонке води спостерігався помітний унос молочної кислоти, особливо на заключній стадії, коли процес проводився у вакуумі. Кислотність водного погона протягом відгону коливалася від 5 до 20 мгКОН/м. У відігнати воді містилося молочної кислоти в кількості до 3% за масою загальної завантаження. У промислових умовах цю кислоту необхідно регенерувати і повертати в технологічний процес.
Проведення чисто термічної поліконденсації молочної кислоти при атмосферному тиску і температурі 100 - 110 С забезпечує отримання низькомолекулярного олігомеру із середнім ступенем полімеризації. У зв'язку з цим було виконано комплекс досліджень з використання різних каталітичних систем поліконденсації молочної кислоти з метою отримання олігомерів із заданою молекулярною масою 800 - 1200.
В якості каталізаторів вивчали різні за природою системи: оксид цинку і пара-толуол-сульфокислоту. При дослідженні оксиду цинку в якості каталітичної системи олигомеризации процес проводили при поетапному підвищенні температури.
У зневоднену молочну кислоту завантажували 1,5% оксиду цинку, набирали вакуум 50 мм рт. ст. і систему нагрівали до 115 - 120 'С з постійним барботированием сухого азоту. Після двогодинного нагріву реакційної маси її кислотне число дорівнювало 150 мгКОН/г продукту. p> З метою підвищення ступеня поліконденсації молочної кислоти температуру реакційної маси піднімали до 150 - 170 В° С і продовжували нагрів ще 2,5 ч. При цьому значення кислотного числа знижувалося незначно і досягало 120 мгКОН/г продукту (Див. малюнок), що відповідало ступеня поліконденсації молочної кислоти 5 і середньою молекулярною масою ~ 400. За час реакції олігомеризації в присутності ZnO в приймачі з водою збиралося - 20% за масою загального завантаження молочної кислоти з кислотністю 260 мгКОН/г продукту. Останнє свідчить про те, що крім реакційної води відбувався винесення молочної кислоти і її низькомолекулярних олігомерів.
Незважаючи на досить жорсткі умови олігомеризації у присутності каталізатора ZnO, ice ж не вдалося отримати олігомер молочної кислоти з молекулярною масою, оптимальною для отримання лактид.
Для досягнення необхідного ступеня поліконденсації молочної кислоти в якості каталізатора олигомеризации була досліджена пара-толуолсульфо-кислота, яка широко застосовується для отримання складних ефірів на основі карбонових кислот і спиртів. Реакцію олигомеризации молочної кислоти в присутності 0,5 - 2% пара-толуолсульфокіслоти проводили в середовищі азеотропірующіх розчинників.
Досліди з використанням в якості розчинника циклогексану і 0,5% каталізатора проводили при 80 - 85 * С, однак виділення води при цьому не спостерігалося. З цієї причини циклогексан був замінений на більш висококиплячий розчинник - толуол і кількість каталізатора збільшили до 1 - 2%. У цих умовах вдалося отримати олігомер із середнім ступенем поліконденсації 10 - 15, що відповідало молекулярної масі 720 - 1100.
Однак незважаючи на отримання олігомеру із заданою молекулярної масою, використання розчинника в промислових умовах небажано, тому з метою виключення розчинника синтез олігомеру відпрацьовували в присутності, 2% каталізатора при 140 - 160 'С і вакуумі 50 - 75 мм рт. ст. протягом 1,5 - 2 ч. В результаті отримали продукт з кислотним числом 40 - 50 мгКОН/г продукту (Див. малюнок), що відповідало середньої молекулярної масі 900 - 1200. Саме такий олігомер використовували надалі для отримання лактид.
Процес лактідізаціі отриманих олігомерів проводили у присутності свіжоприготовленої цинкового пилу в реакторі, забезпеченому термометром, підвідної трубкою для азоту, насадкою Вюрца, з'єднаної з низхідним холодильником з приймачем. Після завантаження олігомеру, що містить 2% каталізатора лактідізаціі, в системі набирали вакуум 200 мм рт. ст. і повільно піднімали температуру реакційної маси до 170 - 190 С, підвищуй вакуум д...
