L-丙交酯結(jié)晶過程的研究.pdf

1、L-丙交酯是合成可降解材料聚乳酸的中間體,而L-丙交酯的純度對合成聚乳酸起著至關(guān)重要的作用。目前對L-丙交酯的研究多側(cè)重于合成方法的選擇,沒有關(guān)于L-丙交酯溶液結(jié)晶的系統(tǒng)研究,而對于物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)等形態(tài)學研究也未見報道。因此,對L-丙交酯的結(jié)晶過程進行研究,具有重要的理論和實際應用價值。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,對L-丙交酯的結(jié)晶過程進行了系統(tǒng)研究。
　　晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)學研究是了解物質(zhì)結(jié)晶過程的理論基礎(chǔ)。本文采用溶劑蒸發(fā)法培養(yǎng)出L-

2、丙交酯兩種多晶型(晶型A,晶型B)的單晶,其中B晶型是本文首先發(fā)現(xiàn)的一個新晶型;利用X射線單晶衍射分析了兩種晶型的晶體結(jié)構(gòu),得到了其晶胞參數(shù)和空間群等數(shù)據(jù);采用BFDH模型、AE模型,通過MaterialsStudio軟件對晶型A的晶習進行了模擬預測,通過與實驗結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)AE模型的適用性較好;考慮了不同結(jié)晶方式、不同溶劑體系對晶習的影響,實驗表明這些因素會影響晶體的粒度大小,但不會對產(chǎn)品的晶習產(chǎn)生顯著影響。
　　結(jié)晶過程熱力

3、學數(shù)據(jù)對結(jié)晶過程開發(fā)和優(yōu)化具有重要的指導作用。本文采用動態(tài)法測定了L-丙交酯在六種不同溶劑體系中的溶解度,利用Apelblat簡化經(jīng)驗方程、Wilson方程、NRTL方程、UNIQUAC方程對溶解度數(shù)據(jù)進行了關(guān)聯(lián),同時利用van’tHoff方程計算了L-丙交酯在不同純?nèi)軇┲械娜芙忪?、溶解熵以及溶解過程的吉布斯自由能。實驗發(fā)現(xiàn)L-丙交酯在所測量的溶劑體系中溶解度均隨溫度的升高而增大,聯(lián)合采用Apelblat簡化經(jīng)驗方程和NRTL方程可以較

4、準確的關(guān)聯(lián)L-丙交酯在不同溶劑中的溶解度數(shù)據(jù);計算證明L-丙交酯在純?nèi)軇┲械娜芙膺^程是吸熱過程,也是非自發(fā)的熵增過程。
　　L-丙交酯冷卻結(jié)晶過程最佳操作時間表的確定是本文研究的最終目的。本文在前述晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)學特點以及溶解度數(shù)據(jù)測定的基礎(chǔ)上,選擇A-B混合溶劑提純L-丙交酯,利用XRD、DSC等離線分析方法和FBRM、ATR-FTIR、PVM等在線分析手段,對L-丙交酯的結(jié)晶過程進行了優(yōu)化,主要考察了溶劑配比、溶液初始濃度、終