CN117916228A - 内消旋丙交酯的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种游离酸含量为至少30meq/kg的meso‑丙交酯的纯化方法，该方法包括以下步骤中的至少一个步骤：使包括至少75wt.％的meso‑丙交酯的进料进行溶剂结晶，然后回收产物meso‑丙交酯，其中溶剂结晶步骤在包括总计至少70wt.％的选自式R1‑C(＝O)‑R2的酮类中的至少一种化合物的溶剂中进行，其中R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基以及式R3‑O‑R4的醚类，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基，溶剂以进料和溶剂的总和计为5‑50wt.％的量存在，溶剂结晶条件被选择为使得进料中至少15％的meso‑丙交酯以固体形式结晶，其中从溶剂结晶然后回收产物meso‑丙交酯的最后步骤回收的固体meso‑丙交酯的游离酸含量为至多20meq/kg。本发明的各种特征的组合导致了一种方法，该方法以有效的方式以高纯度和高产率生产meso‑丙交酯，其中乳酸和线性乳酸低聚物的形成最小。本发明还涉及一种纯化的meso‑丙交酯及纯化的左旋(L‑)丙交酯和/或右旋(D‑)丙交酯流的生产方法，以及一种聚乳酸的生产方法，该方法包括meso‑丙交酯的纯化步骤。
Description
本发明涉及一种内消旋(meso-)丙交酯的纯化方法。本发明还涉及一种纯化的meso-丙交酯及纯化的左旋(L-)丙交酯和/或右旋(D-)丙交酯流的生产方法，以及一种聚乳酸的生产方法，该方法包括meso-丙交酯的纯化步骤。
丙交酯，是乳酸的环状二聚体，其在本领域中作为聚丙交酯(polylactide)聚合物的起始材料是众所周知的，聚丙交酯也称为聚乳酸(polylactic acid)或PLA。PLA被用于医疗应用，例如可生物降解缝线、夹子、骨板和生物活性控制释放装置。此外，PLA是一种吸引人的聚合物，用于许多技术应用，例如包装，因为它是可生物降解的，并且可以从可再生资源中获得。丙交酯有三种立体化学构型，即由两个L-乳酸单体组成的L-丙交酯、由两个D-乳酸单体构成的D-丙交酯和由L-乳酸单体和D-乳酸单体组成的meso-丙交酯。L-丙交酯和D-丙交酯的等摩尔混合物也称为外消旋(或rac-)丙交酯或D，L-丙交酯。
不同单体的量影响所得PLA的性质，包括其结晶动力学和熔点。因此，按照惯例会调节PLA中不同丙交酯立体异构体的相对量。L-丙交酯和D-丙交酯是彼此的对映异构体，具有相同的物理性质，诸如熔点和沸点，并且因此也具有相同的蒸馏特性。meso-丙交酯具有不同的物理性质，比L-或D-丙交酯更易挥发。
常规上，丙交酯是由乳酸通过包括以下步骤的方法制成：使乳酸聚合以形成乳酸低聚物，和在催化剂存在下使乳酸低聚物解聚以形成丙交酯。乳酸能够从许多来源获得，例如通过将烃源置于发酵培养基中以生成乳酸，然后分离乳酸。
例如，Henton(Amar K.Mohanty、Manjusri Misra、Lawrence T.Drzal主编的《Natural Fibers，Biopolymers，and Biocomposites(天然纤维、生物聚合物和生物复合材料)》，ISBN 9780849317415，2005年4月8日由CRC Press出版，第16章，Polylactic acidTechnology(聚乳酸技术)；D.e.Henton，P.Gruber，J.Lunt和J.Randall)描述了从乳酸开始制备PLA的集成化方法。通过发酵获得的乳酸通过缩合聚合反应转化为预聚物。然后将预聚物转化为丙交酯。将丙交酯进行第一蒸馏步骤，特别是去除水和乳酸单体。然后将该丙交酯进行第二蒸馏步骤，在该步骤中分离meso-丙交酯，一方面产生富含meso-丙交酯的流，另一方面产生贫含meso-丙交酯的，并且因此富含L-和/或D-丙交酯的丙交酯流。可以将该两种流的一部分合并并且提供给聚合步骤，其中PLA通过开环聚合形成。
将meso-丙交酯与L-和/或D-丙交酯分离的步骤允许将meso-丙交酯定制地提供给聚合反应器，从而产生如上所述的期望的聚合物条件。它还允许提供meso-丙交酯及L-和/或D-丙交酯用于单独的另外用途。meso-丙交酯也可以回收到该方法的早期，例如再循环到聚合或解聚步骤。
如本领域中众所周知的，聚合过程中污染物的存在通常与对聚合物性能的有害影响有关联。对于许多聚合物，污染物的存在已被证明会导致不期望的聚合物变黄。污染物的存在也可能影响聚合物的另外性质，例如其分子量。例如，Auras等人(聚乳酸：合成、结构、性质、加工和应用，2010)指出：“聚乳酸的丙交酯单体的规格和允许杂质水平由聚合机理和所用催化剂决定。PLA是通过大批量丙交酯的ROP商业化生产的。锡(II)催化的方法提供了对分子量和反应速率的良好控制，条件是它是在不存在杂质诸如水、金属离子、乳酸或其他有机酸的情况下进行的。因此，丙交酯粗品的纯化对于高分子量PLA(Mw>100kg/mol)的工业生产是必不可少的。事实上，丙交酯是乳酸的最终形式，处于其脱水和最纯状态。”
在上述方法中，通过两个连续的蒸馏步骤获得meso-丙交酯流和贫含meso-丙交酯的L-和/或D-丙交酯流。然而，对其中一种或两种流进行另外的纯化步骤以去除另外的杂质可能仍然是合适的。这种情况尤其适用于meso-丙交酯，它可能含有大量的挥发性组分，这些组分是由第二蒸馏步骤产生的，在该步骤中，它与D-和L-丙交酯分离。
因此，本领域需要一种meso-丙交酯的纯化方法。对于技术人员显而易见的是，对于这样一种在商业规模上相关的方法，将对产率和效率有严格的要求。在meso-丙交酯的情况下，尤其应该避免的影响是乳酸和线性乳酸低聚物的形成。一方面，meso-丙交酯具有相对较高的反应性，使得形成乳酸和线性乳酸低聚物的风险成为现实风险。另一方面，这些化合物的形成不仅降低了meso-丙交酯的产率，它们本身的存在催化了丙交酯向乳酸和线性乳酸低聚物的转化，导致效果加重。此外，任何meso-丙交酯纯化方法都不应产生难以去除的污染物，并且它应能够以有效的方式生产足够纯度的，例如聚合物级的meso-丙交酯。
本发明提供了一种解决这些问题的方法。
本发明涉及一种游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯的纯化方法，该方法包括以下步骤中的至少一个步骤：
使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的进料进行溶剂结晶，然后回收产物meso-丙交酯，其中该溶剂结晶步骤在包括总计至少70wt.％的选自式R1-C(＝O)-R2的酮类中的至少一种化合物的溶剂中进行，其中R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基以及式R3-O-R4的醚类，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基，该溶剂以进料和溶剂的总和计为5-50wt.％的量存在，溶剂结晶条件被选择为使得进料中至少15％的meso-丙交酯以固体形式结晶，
其中从溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的最后步骤回收的固体meso-丙交酯的游离酸含量为至多20meq/kg。
已经发现，本发明的各种特征的组合导致了一种方法，该方法以有效的方式以高纯度和高产率生产meso-丙交酯，其中乳酸和线性乳酸低聚物的形成最小。
值得注意的是，早先已经描述了使meso-丙交酯进行溶剂结晶的可能性。
US 5,053,485描述了生产meso-丙交酯的聚合物，并且如果需要，可以与其他单体聚合。在该参考文献中，DL-丙交酯在例如甲苯中结晶，并且能够简单地从母液中分离，母液主要由meso-丙交酯和甲苯组成。蒸发母液后，剩下由meso-丙交酯、游离酸和副产物组成的液体。meso-丙交酯粗品能够从溶剂中回收并且进行重结晶。还提及乙醇、环己烷、甲苯/环己烷(1:1)、甲苯/乙醇(1:1)和甲乙酮作为溶剂，表明优选异丙醇(IPA)。其表明应允许结晶快速进行，因为如果结晶步骤持续时间过长，则最终meso-丙交酯的游离酸含量将过高，而产率将过低。本文件中未提供结晶示例。
US 5,214,159指向meso-丙交酯的制备，其包括将meso-丙交酯与D，L-丙交酯分离。其表明meso-丙交酯可以重结晶以进一步纯化。优选的溶剂是C1-C4醇，优选异丙醇或甲苯。这些参考文献没有描述本发明的特定溶剂结晶过程。
US 5,364,086描述了一种丙交酯粗品的纯化方法，其中使用不良溶剂和良溶剂使丙交酯粗品重结晶。在结晶过程中，两种溶剂同时存在。不良溶剂与良溶剂之间的比例在1:1至5:1的范围内。提到了甲乙酮作为一种良溶剂的示例。该参考文献没有描述包含至少75wt.％的meso-丙交酯的进料用5-50wt.％的包括至少70wt.％的酮的溶剂进行结晶。该参考文献也没有描述丙交酯的游离酸含量和待结晶的丙交酯的量。
根据本发明的方法特别适用于从包括以下步骤的方法生产纯化的meso-丙交酯及纯化的L-或D-丙交酯流：
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使该低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯。
这种类型的方法通常产生包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，并且如上文说明的，丙交酯粗品经常被分离以形成meso-丙交酯流和贫含meso-丙交酯的并且其在本文中将被表示为纯化的L-和/或D-丙交酯流的流。在这个分离步骤中形成的meso-丙交酯流能够通过本文所述的溶剂结晶方法进行处理。这可以直接完成。不需要预先结晶。
因此，本发明还涉及一种纯化的meso-丙交酯及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的生产方法，该方法包括以下步骤：
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使该低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)和使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，其中该纯化方法是本文中所提出的溶剂结晶方法，和
回收纯化的meso-丙交酯及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流。在分离步骤c)和步骤d)中进行的溶剂结晶方法之间不进行中间结晶步骤。具体地，步骤c)形成的该包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流可以在步骤d)中直接处理，而不需要任何中间纯化或浓缩步骤。
本文所述的溶剂结晶方法对于结合到生产聚丙交酯的方法中也是特别吸引人的。因此，本发明还涉及一种聚丙交酯的生产方法，该方法包括以下步骤：
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使该低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，其中该纯化方法是本文中所提出的方法，和
e)使纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分、纯化的meso-丙交酯的至少一部分、或纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分和meso-丙交酯的至少一部分的纯化的组合进行聚合步骤以形成聚丙交酯。再次，在分离步骤c)和步骤d)中进行的溶剂结晶方法之间不进行中间结晶步骤。具体地，步骤c)形成的该包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流可以在步骤d)中直接处理，而不需要任何中间纯化或浓缩步骤。
本发明及其各种实施例的其他优点将从进一步的说明书中变得显而易见。
下面将更详细地讨论本发明。
进行溶剂结晶步骤的原因是存在污染物，特别是酸性污染物。因此，提供给溶剂结晶步骤的meso-丙交酯进料的游离酸含量是至少30meq/kg。游离酸含量可以通过使用例如无水甲醇中的甲基化钠或甲基化钾的滴定法测定。
游离酸含量取决于meso-丙交酯的来源，并且可能高得多。事实上，根据本发明的方法对于处理具有较高游离酸含量的进料可能特别有吸引力，因为与例如熔融结晶或蒸馏相比，根据本发明的方法在相对较低的温度下进行。如上所述，游离酸的存在增加了进料的反应性，并且本方法的较低温度有助于使结晶过程中发生的副反应最小化。因此，在一些实施例中，meso-丙交酯进料的游离酸含量为至少50meq/kg，优选至少80meq/kg，特别地至少120meq/kg，或至少150meq/kg。上限并不重要。提到作为的上限可以700meq/kg的值。一般来说，游离酸含量将较低，例如至多400meq/kg，特别是至多300meq/kg，通常至多200meq/kg。
根据本发明的方法的起始材料是包括至少75wt.％的meso-丙交酯的进料。meso-丙交酯的量是在将其提供给溶剂结晶步骤时在进料上计算的。优选地，进料包括至少80wt.％的meso-丙交酯，更特别地至少90wt.％的meso-丙交酯，在一些实施例中至少95wt.％的meso-丙交酯。可以使用HPLC使用水/乙腈混合物作为洗脱剂和UV检测来分析丙交酯组合物中的meso-丙交酯的量，其中首先洗脱乳酸和乳酰乳酸，然后洗脱meso-丙交酯，并且在更长的洗脱时间下洗脱L-和D-丙交酯以及乳酸的低聚物。
进料还可以包括挥发性酸，如乙酸和丙酮酸、琥珀酸和酸酐，其量典型地远低于1wt.％。其他化合物包括2,3-丁二醇和发酵过程中可能形成的其他羟基酸(的酯)。它们可能以数十至数千ppm(百万分之一)存在。根据本发明的方法还减少了这些化合物在meso-丙交酯中的存在。
在一个实施例中，包括meso-丙交酯的进料以液体形式进行提供。例如，它可以从蒸馏步骤后的冷凝器中得到。
meso-丙交酯进料在溶剂中进行溶剂结晶步骤，该溶剂包括总计至少70wt.％的选自式R1-C(＝O)-R2的酮类中的至少一种化合物，其中R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基以及式R3-O-R4的醚类，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基。
由于本文中公开的酮或醚的使用是本发明的一个关键特征，优选地，溶剂由总计至少80wt.％的，更特别地至少90wt.％的，还特别地至少95wt.％的，甚至更特别地至少98wt.％的选自如上所述的酮类和醚类中的至少一种化合物组成。
优选地，该溶剂包括的醇、酯和芳香族溶剂中的每种少于5wt.％，特别是少于2wt.％，更特别是少于1wt.％。醇和酯的存在是不利的，因为它们可能与混合物中存在的丙交酯或污染物反应。考虑到与之相关联的环境和食物接触问题，芳香族溶剂的存在是不利的。
其中使用式R1-C(＝O)-R2的酮类，其中R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基，优选R1是甲基。进一步优选地，R1为甲基，R2选自甲基、乙基和异丁基。特别优选地，R1和R2都是甲基，从而得到二甲基酮或2-丙酮，也称为丙酮(acetone)。
其中使用式R3-O-R4的醚类，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基，优选R1为甲基、乙基或异丙基。特别优选地，R3和R4独立地选自甲基、乙基或异丙基。提到作为优选的可以是二异丙基醚。
已经发现使用酮类比使用醚类更优选。
已经发现，使用本文所述的特定溶剂，特别是优选的溶剂，可以产生高效的结晶过程，良好地分离游离酸杂质，其中能够有效地从母液中分离得到的meso-丙交酯。特别地，已经发现使用特定溶剂，特别是丙酮形成的meso-丙交酯晶体浆料具有吸引力人的过滤性能。这意味着，在浆料中形成晶体的情况下，诸如在悬浮结晶中，能够使用常规的过滤设备诸如带式过滤器将晶体从母液中有效地分离出来。此外，它们也能够很容易地用额外的溶剂洗涤，已经发现这可以进一步降低meso-丙交酯的游离酸含量。
如上所述，溶剂包括总计至少70wt.％的选自本文所述的酮类和醚类的至少一种化合物。虽然原则上可以使用各种化合物的混合溶剂，但通常不认为是必要的或优选的。因此，在一个实施例中，溶剂包括总计至少70wt.％的，优选至少80wt.％的，更特别地至少90wt.％的，还更特别地至少95wt.％的，甚至更特别地为至少98wt.％的选自本文所述的酮类和醚类的化合物。
将meso-丙交酯以这样的量溶解在溶剂中，使得待进行溶剂结晶的溶液的溶剂含量按进料和溶剂的总量计算为5-50wt.％。已经发现，meso-丙交酯在所选溶剂中的溶解度非常好，以至于有限量的溶剂，即，至多50wt.％，足以使meso-丙交酯在溶剂中获得必要的溶解。从工艺效率的观点来看，较少的溶剂被认为是优选的。因此，在一些实施例中，使用至多40wt.％的溶剂，特别是至多35wt.％的溶剂，在某些实施例中至多30wt.％的溶剂。已经发现5wt.％的值是最小的。低于该值，溶解度通常不足以获得足够的溶解、结晶和分离行为。溶剂含量可以优选为至少10wt.％。
溶剂的确切量将取决于溶剂的性质以及溶剂和meso-丙交酯的混合物的温度。更高的温度伴随着meso-丙交酯在溶剂中的溶解度增加，导致获得meso-丙交酯在该溶剂中的溶液所需的溶剂更少。
对技术人员显而易见的是，由于水促进丙交酯水解为乳酸，因此应避免在系统中存在大量的水。因此，优选使用无水溶剂，并且另外地采取必要的步骤来防止水的存在。
一旦获得了meso-丙交酯在该溶剂中的溶液，就将该溶液置于结晶条件下。结晶可以通过降低温度、去除溶剂或通过它们的组合，例如通过溶剂蒸发来促进。在一个实施例中，将溶液的温度降低，例如降低到低于50℃的，特别地低于45℃的，更特别地低于40℃的，还更特别地低于35℃的，甚至更特别地低于30℃的值。从工业角度来看，在0℃以下工作可能不切实际。提到的下限可以是5℃，特别地是10℃。对技术人员显而易见的是，温度将影响晶体产率，在较低温度下获得较高产率。合适的温度将取决于溶剂的性质和量以及单个结晶步骤所需的晶体产率。
根据溶液的饱和条件，可以通过添加晶种来促进结晶。
溶剂结晶步骤以这样的方式进行，即进料中至少15％的meso-丙交酯以固体形式结晶。最佳量将取决于方法和仍然有效地将含有杂质的母液与固体meso-丙交酯分离的能力。一般来说，结晶较低的量可以导致较大的晶体，具有优选的过滤和洗涤性能，并且因此具有较高的纯度。另一方面，较高的量可以与较高的整体方法效率相关联。在一个实施例中，进行溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤，使得进料中至少20％的，特别是至少25％的，更特别是至少30％的meso-丙交酯以固体形式结晶。相反，在高于80％的高结晶水平下，浆料可能变得太粘稠而不能有效地搅拌和泵送，可能发生晶体消耗，并且液固分离可能变得不那么有效。因此，在至多80％时操作可能是优选的。在特定实施例中优选的结晶水平也将取决于溶剂类型和浓度以及工艺配置。
如上所述，根据本发明的方法是降低meso-丙交酯的游离酸含量的有效方法。这能够通过降低因子来表示，降低因子被定义为起始材料的游离酸含量除以产物晶体的游离酸含量。因此，降低因子为1意味着游离酸含量没有减少。降低因子为2意味着游离酸含量已经减半。已经发现，根据本发明的方法可以在单个结晶步骤中实现至少2，在许多实施例中至少3，或至少4，并且在一些实施例中甚至更高的降低因子。基于本说明书中的教导，其在技术人员选择溶剂的性质和量以及结晶温度使得能够实现每个结晶步骤所需的降低因子的范围内。
合适的设备包括使用静态结晶器、刮壁结晶器和搅拌容器。搅拌容器悬浮液结晶可以通过外壁冷却或蒸发冷却，或两者使用，或在悬浮结晶器中进行冷却。合适的装置是技术人员已知的，这里不需要进一步的说明。考虑到所形成的meso-丙交酯晶体的良好过滤性能，在搅拌容器中悬浮结晶被认为是优选的。晶体能够通过离心进行回收，但是通过过滤进行回收被认为是优选的。使用带式过滤器可能特别有吸引力。
如果需要，可以用另外的溶剂洗涤从溶剂中回收的meso-丙交酯晶体，以去除附着在晶体上的杂质。为了防止meso-丙交酯溶解在洗涤溶剂中，洗涤溶剂通常相对较冷，即，在至多进行溶剂结晶的温度下，通常更低。
在一个实施例中，溶剂结晶以悬浮结晶的形式进行，随后通过过滤回收晶体，优选地在带式过滤器上进行过滤，随后洗涤晶体，优选也在带式滤波器上洗涤晶体。固液分离步骤的另一个优选方法是离心过滤，其中母液可以有效地与晶体分离。
已经发现，在根据本发明的方法中获得的晶体的溶剂含量可以相对较低，例如，低于1wt.％，特别地低于0.7wt.％，更特别地低于0.5wt.％。由于溶剂的相对高的挥发性，晶体中的溶剂含量能够通过例如在亚大气压下蒸发溶剂而容易地进一步降低。
根据结晶步骤中结晶的meso-丙交酯的量，从固体meso-丙交酯分离的母液仍然能够含有大量的meso-丙交酯。母液能够根据需要进行处理。母液能够被重新加热并且被再循环以进一步溶解meso-丙交酯。母液也能够进行进行另外的结晶步骤以回收额外的meso-丙交酯。母液也能够从过程中清除，或被水解以提供技术级乳酸。母液的处理方式将取决于其中存在的meso-丙交酯的量，也取决于污染物的量。显然，如果母液中污染物的量太高，则将其再循环到结晶过程中可能导致系统中污染物的添加而不是减少，这是应该避免的。
本文中使用的溶剂的一个优点是它们相对容易纯化，例如通过蒸馏。因此，在一个实施例中，该方法包括将用过的溶剂进行蒸馏，并且将纯化的溶剂提供给meso-丙交酯结晶步骤的步骤。
从溶剂结晶过程中回收的meso-丙交酯晶体的污染物含量与进入该方法时的meso-丙交酯的污染物含量相比降低。然而，根据meso-丙交酯进入该方法时的污染物含量以及该方法的实施方式，污染物含量可能仍然高得令人无法接受。因此，从溶剂结晶步骤中回收的meso-丙交酯可能优选进行另外的溶剂结晶步骤，然后回收产物meso-丙交酯，该过程可根据需要重复。在一个实施例中，总共进行2-10个连续的溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的步骤，具体是2-6个。
上述第一溶剂结晶和回收步骤的优选同样适用于该另外的溶剂结晶和回收步骤。这些步骤可以以相同或不同的方式执行。优选地在所有结晶步骤中使用相同的溶剂，以允许有效的溶剂回收和再循环。结晶条件，例如在每个步骤中结晶的meso-丙交酯的百分比可能不同。
在一个实施例中，在一系列连续结晶中，将从较晚结晶步骤回收的溶剂被再循环到较早结晶步骤。这是可能的，因为从较晚的结晶步骤回收的溶剂比从较早的结晶步骤中回收的溶剂具有更低的污染物含量。
对于高产率的整个过程，可以从结晶步骤中丢弃的溶剂中回收另外的丙交酯。这可能以整体纯度为代价，并且最终方法的选择将使产率和质量之间获得良好的平衡。
根据本发明的方法能够作为分批方法或作为连续方法进行。
在根据本发明的方法中，从溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的最后步骤回收的固体meso-丙交酯的游离酸含量为至多20meq/kg。优选地，游离酸含量是至多15meq/kg，特别是至多10meq/kg。根据meso-丙交酯的具体使用，可能需要游离酸含量更低，例如至多5meq/kg，至多2meq/kg，或至多1meq/kg。允许的游离酸含量也将取决于将在另外的应用中应用的meso-丙交酯的量。
如上所述，在一个实施例中，本发明的meso-丙交酯纯化方法被合并至一种纯化的meso-丙交酯及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的生产方法中，该生产方法包括以下步骤
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使该低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)将meso-丙交酯从丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)和使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，
其中该纯化方法是本文中所提出的溶剂结晶方法。
该方法的步骤a)、b)和c)本身是本领域已知的。它们在这里几乎不需要说明。可能会注意到以下几点：
在步骤a)中，低分子量聚乳酸通过乳酸的缩合聚合形成。乳酸常常从生物过程中获得，并且通常具有高的光学纯度。根据来源，它可以包含至少90％的L-乳酸，特别是至少95％的L-乳酸，更特别是至少98wt.％。相反，它可以包含至少90％的D-乳酸，特别是至少95％的D-乳酸，更特别是至少98wt.％。缩合聚合可以如本领域已知的那样进行。它通常包括在升高的温度，例如100-200℃下，将乳酸置于亚大气压，例如50-500mbar的压力下，以通过去除水来引发聚合。所获得的平均聚合度通常在5和20之间。
然后将步骤a)中获得的低分子量聚乳酸进行解聚步骤，以将低分子量的聚乳酸转化为丙交酯。解聚也是本领域已知的。它通常在催化剂的存在下进行。常常使用含金属的催化剂，特别是基于锡、锌、铝、铅、锑、铅、钙和镁的，例如以卤盐或有机酸诸如脂肪酸的盐的形式的催化剂。商业上通常使用2-乙基己酸亚锡。丙交酯合成催化剂的典型浓度可以是20-2000ppm。反应条件包括160至260℃的温度、5至100mbar的压力和10分钟至8小时的停留时间。
来自解聚步骤的产物是丙交酯粗品，其包含meso-丙交酯及L-和/或D-丙交酯，其中L-或D-丙交酯是主要的丙交酯而另一个是非主要的丙交酯。哪种丙交酯是主要的丙交酯将取决于起始乳酸的立体化学。一般来说，L-丙交酯将是主要的丙交酯。丙交酯粗品还将含有水和乳酸。
如技术人员将显而易见的，丙交酯粗品将包含meso-丙交酯，选自L-丙交酯和D-丙交酯的主要的丙交酯，以及可选地，根据反应条件和任何先前的分离步骤，包含选自D-丙交酯和L-丙交酯的非主要的丙交酯。在本说明书中，这将表示为meso-丙交酯(一方面)和L-丙交酯和/或D-丙交酯(另一方面)。
在步骤c)中，在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流。这种分离能够在一个或多个步骤中进行。一般来说，丙交酯粗品流将首先经历第一蒸馏步骤，在该步骤中水、乳酸和其他低沸点杂质从系统中被除去。然后能够根据需要在一个或多个步骤中处理丙交酯流。在一个实施例中，使丙交酯馏分进行另外的蒸馏步骤，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流。纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的立体化学纯度通常是这样的，即其以D-和L-丙交酯的总量计，主要丙交酯，特别是L-丙交酯占至少90％，特别地至少94％，更特别地至少96％，再特别地至少98％。
两个蒸馏步骤和可供选择的分离步骤都是本领域已知的，不需要进一步说明。
因此，该实施例的方法产生纯化的meso-丙交酯及纯化的L-和/或D-丙交酯流。两个产物能够根据需要进行处理。例如，它们能够被提供给用于生产包含丙交酯单体的聚合物的聚合过程。它们也能够被用于生产高纯度乳酸，也能够被应用于涂料、密封剂、粘合剂、树脂和热熔胶或酯的生产。
如上所述，在一个实施例中，本发明的meso-丙交酯纯化方法也可以被合并到生产聚丙交酯的方法中。因此，本发明还涉及一种聚丙交酯的生产方法，该方法包括以下步骤：
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使该低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，其中该纯化方法是本文中所提出的方法，和
e)使纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分、纯化的meso-丙交酯的至少一部分、或纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分和meso-丙交酯的至少一部分的纯化的组合进行聚合步骤以形成聚丙交酯。
对于该方法的步骤a)、b)和c)，参考上述内容。
关于聚合步骤e)，由丙交酯单体生产PLA在本领域是已知的，并且不需要在此进一步说明。可能会注意到以下内容。
一般而言，聚合将通过将单体提供到聚合反应器来进行，在聚合反应器中，通常在聚合催化剂的存在下，使单体达到聚合条件。合适的聚合条件包括100至225℃，特别地130℃至220℃，更特别地170℃至210℃的温度。
合适的催化剂是本领域已知的。上述用于解聚过程的催化剂也可以应用于此。催化剂以催化有效量，例如，按单体重量计算，1-2000ppm使用。聚合将进行，直到达到所需的分子量。当已经达到所需的分子量时，常常通过添加催化剂抑制剂使催化剂失活，以防止游离酸的形成。
在步骤e)中，使纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分、纯化的meso-丙交酯的至少一部分、或纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分和纯化的meso-丙交酯的至少一部分的组合进行聚合步骤以形成聚丙交酯。因此，该权利要求包括仅meso-丙交酯的聚合，仅纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的聚合，以及meso-丙交酯与纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的组合的聚合。在后一种情况下，根据最终聚合物的所需性质，以meso-丙交酯、D-丙交酯和L-丙交酯的总量计算，meso-丙交酯的量将通常在2-30wt.％的范围内。选择适当量的meso-丙交酯在本领域技术人员的范围内。根据可获得的meso-丙交酯的量，也可以考虑将一部分meso-丙交酯提供给聚合步骤a)或解聚步骤b)。在这些步骤中，meso-丙交酯将被外消旋化为L-丙交酯和D-丙交酯。
根据最终聚合物的性质，以meso-丙交酯、D-丙交酯和L-丙交酯的总量计算，meso-丙交酯的量将通常在1-30wt.％的范围内。选择适当量的meso-丙交酯在本领域技术人员的范围内。根据可获得的meso-丙交酯的量，也可以考虑将一部分meso-丙交酯提供给聚合步骤a)或解聚步骤b)。在这些步骤中，meso-丙交酯将被外消旋化为L-丙交酯和D-丙交酯。
如对技术人员将显而易见的，本发明的不同实施例能够被组合，除非它们是相互排斥的。当量、浓度、尺寸和其他参数以范围、优选范围、上限值、下限值或优选的上限值和极限值的形式表示时，应当理解的是，也具体公开了通过将任何上限或优选值与任何下限或优选值组合而获得的任何范围，而不管所获得的范围在上下文中是否被清楚地提及。
本文提及的所有文件通过引用的方式全部并入本文，或者可替换地，以提供其具体依靠的公开内容。
以下示例将说明本发明在一些优选实施例中的实践。权利要求范围内的其他实施例对本领域技术人员来说将是显而易见的。
示例1：原理证明
将meso-丙交酯含量>99wt.％且游离酸含量为34meq/kg的meso-丙交酯进料进行如下溶剂结晶：将固体meso-丙交酯颗粒与作为溶剂的丙酮混合。分别用10wt％和20wt％的丙酮进行了两个实验。在每个实验中，将溶剂和meso-丙交酯的混合物加热到一定温度，使得所有meso-丙交酯都被溶解在带有底部玻璃过滤器的双夹套温控容器中。然后，缓慢降低温度，直到刚好高于先前评估的结晶点。加入晶种以开始结晶，并且将混合物冷却直到获得具有约50％晶体含量的浆料；对于10％的丙酮溶液，该温度是31℃，对于20％丙酮，混合物被进一步冷却至20℃。通过真空过滤分离晶体。结晶的结果如下表所示。
| 10％丙酮 | 20％丙酮 | |
| 进料meso-丙交酯-游离酸(meq/kg) | 34 | 34 |
| 产物meso-丙交酯-游离酸(meq/kg) | 6.2 | 5.0 |
| 降低因子 | 5.6 | 6.9 |
这些示例表明，即使从相对较低的游离酸含量开始，使用丙酮进行溶剂结晶仍然能够产生游离酸的显著减少(注意，数据是关于未经过洗涤的晶体)。它还表明能够使用相对较低量的溶剂。光学显微镜照片如图1所示。可以看出，形成了尺寸和形状相对均匀的片状晶体。典型的晶体尺寸在300微米的范围内。该材料的过滤性能和对游离酸的去除性能都很好。
示例2：溶剂选择、结晶温度和产物中的溶剂
在该示例中，起始材料是从蒸馏过程中获得的meso-丙交酯进料，在该蒸馏过程中meso-丙交酯与丙交酯粗品的其他典型组分分离。该meso-丙交酯进料包含超过90wt.％的meso-丙交酯。游离酸含量根据储存条件和时间的不同而变化。
结晶如下进行：将固体meso-丙交酯和溶剂(总计1升)加入2升的带夹套的玻璃过滤漏斗中。将混合物加热至55℃，此时meso-丙交酯被完全溶解在溶剂中。将混合物以20℃/h冷却直至高于(先前确定的)理论结晶温度2℃。然后将混合物以2℃/h缓慢冷却。每1℃添加一次meso-丙交酯晶种。当混合物已经达到晶种不再溶解的温度时，将混合物在该温度下保持30分钟。30分钟后，将混合物以2℃/h的速度进一步冷却，直到达到约50％的meso-丙交酯已经结晶的温度(如溶解度曲线所预测的)，形成浆料。在整个过程中进行搅拌。
浆液在玻璃过滤器上过滤，并且从母液中取样以确定溶剂浓度。将来自过滤器的晶体在真空烘箱中干燥。
下表示出了在三种不同溶剂的三种不同的溶剂浓度下进行的实验的结晶温度和获得50％丙交酯晶体的温度。还给出了最终晶体的溶剂含量。
从这些数据可以看出，所有实验都为生产具有高固体含量的浆料提供了合适的条件，同时提供了非常有效的过滤操作。晶体的溶剂含量可以被视为晶体过滤性能的量度。这些值相当低，证明晶体和母液具有良好的可分离性。而且，晶体中的低量溶剂提供了起始点，以使得在例如通过(真空)干燥或蒸馏的进一步处理后，能够获得非常低的最终残留溶剂量。
示例3：溶剂选择和游离酸含量
使用示例2中提供的方法和装置，用meso-丙交酯含量为91wt.％的meso-丙交酯进料进行结晶实验。进料的游离酸含量因样品而异。下表给出了进料的游离酸含量、产物的游离酸含量和降低因子。
从该表中可以看出，即使在起始材料中的游离酸含量较低且溶剂含量较低的情况下，也能够实现游离酸含量的显著降低。
示例4：每次晶体产量
在该示例中，研究了晶体含量对产物产率的影响。在示例2的条件下，进行了两个实验，一个得到50的meso-丙交酯晶体，另一个得到75％的meso-丙交酯晶体。使用丙酮作为溶剂，用量为10％。下表给出了结晶温度和获得所需百分比的晶体所需的温度。
| 50％晶体 | 75％晶体 | |
| 结晶温度(℃) | 39 | 39 |
| 最终温度(℃) | 32 | 19 |
正如预期的那样，产生75％晶体所需的温度基本上低于产生50％晶体所需要的温度。
示例5：两步结晶
如果meso-丙交酯进料具有相对高的游离酸含量，则可能需要将来自第一结晶步骤的产物进行第二结晶步骤。这在本示例中进行了说明。该进料具有超过90％的meso-丙交酯含量。使用20wt.％的丙酮进行结晶。
第一次结晶
第二次结晶
| 游离酸含量(meq/kg) | 42.5 |
| 结晶温度(℃) | 30 |
| 最终温度(℃) | 17 |
| 晶体溶剂含量(wt.％) | 1.1 |
| 产物游离酸含量(meq/kg) | 8.2 |
| 降低因子 | 5.18 |
该示例表明，再结晶导致产物具有降低的游离酸含量和降低的晶体溶剂含量。它还表明，无论游离酸的起始量如何，都可以达到游离酸的高纯化因子。
示例6：通过离心的晶体回收
在示例2的条件下使用20％的丙酮进行实验，不同之处在于使用离心而不是真空过滤来分离晶体。离心产生的晶体的溶剂含量为0.5wt.％，而不是在使用相同溶剂含量的示例2中得到的1wt.％。进料和产物的游离酸含量如下表所示。
| 游离酸含量(meq/kg) | 207 |
| 结晶温度(℃) | 29 |
| 最终温度(℃) | 17 |
| 晶体溶剂含量(wt.％) | 0.47 |
| 产物游离酸含量(meq/kg) | 21.9 |
| 降低因子 | 9.46 |
显然，晶体的低溶剂含量与产物的低游离酸含量有关。这意味着游离酸被浓缩在附着在晶体上的溶剂中。这意味着用另外的溶剂洗涤晶体将导致产物的游离酸含量降低。
示例7：静态结晶器
在1L锥形烧瓶中在静态条件下进行溶剂结晶。首先，将500g的meso-丙交酯在55℃下熔化并且搅拌，并且缓慢添加总共100g的丙酮，注意温度保持在52℃以上。随后使该溶液在环境条件下静态冷却至室温过夜。
下表提供了进料和产物的特性。
| 游离酸(meq/kg) | Meso-丙交酯(wt.％) | |
| 进料 | 185 | 91 |
| 产物晶体-洗涤前 | 43 | 99 |
| 产物晶体-用丙酮洗涤后 | 22 | 99 |
可以看出，静态溶剂结晶也能够产生游离酸含量降低的meso-丙交酯晶体。它还提供了证据，如果需要的话，任选的洗涤步骤可以产生进一步的纯化。在这种进一步的洗涤步骤中应注意尽可能地限制晶体的溶解，因为这将影响产率。
示例8(对比)：较高的溶剂含量
在该示例中，研究了使用超过50wt.％的溶剂的效果。将500g的meso-丙交酯在55℃下熔化并且搅拌，并且缓慢添加总共750克丙酮，注意温度保持在52℃以上。基于meso-丙交酯和溶剂的总量计算，溶剂含量为60wt.％。
将该溶液冷却，并在不同温度下加入meso-丙交酯晶种。结果如表所示。
| 温度[℃] | 种晶添加 |
| 10 | 种晶溶解 |
| 5 | 种晶溶解 |
| 0 | 种晶溶解 |
| -5 | 种晶溶解 |
似乎在每个测试温度下，种晶都会溶解。这意味着对于这种溶剂量，在经济上有吸引力的温度下结晶是不可能的。
示例9(对比)：异丙醇作为溶剂
类似于示例1中所述，将固体meso-丙交酯颗粒与20wt.％的作为溶剂的异丙醇(基于meso-丙交酯和异丙醇的总量计算)进行混合。溶剂和meso-丙交酯的混合物在具有底部玻璃过滤器的双夹套温控容器中加热，目的是溶解meso-丙交酯以进行溶剂结晶。然而，似乎meso-丙交酯在异丙醇中的溶解度如此之低，以至于在低于meso-丙交酯熔点的温度下不可能将meso-丙交酯溶解于异丙醇中。因此，不可能在20wt.％的异丙醇的存在下进行溶剂结晶。对meso-丙交酯在异丙醇中的溶解度的进一步研究表明，异丙醇溶解meso-丙交酯的能力显著低于根据本发明的溶剂的情况。还应注意的是，残留的醇溶剂的存在限制了由丙交酯制造的聚合物的最大可获得分子量，因为醇可能在酯化反应中参与反应。
Claims (21)
1.一种游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯的纯化方法，所述方法包括以下步骤中的至少一个步骤：
使包括至少75wt.％的meso-丙交酯的进料进行溶剂结晶，然后回收产物meso-丙交酯，其中所述溶剂结晶步骤在包括总计至少70wt.％的选自式R1-C(＝O)-R2的酮类中的至少一种化合物的溶剂中进行，其中R1和R2独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基以及式R3-O-R4的醚类，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基和异丁基，所述溶剂以所述进料和所述溶剂的总和计为5-50wt.％的量存在，溶剂结晶条件被选择为使得所述进料中至少15％的meso-丙交酯以固体形式结晶，
其中从溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的最后步骤回收的所述固体meso-丙交酯的游离酸含量为至多20meq/kg。
2.根据权利要求1所述的方法，其中总共执行2-10个连续的溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的步骤，具体是2-6个连续的溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的步骤。
3.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述溶剂结晶步骤在溶剂中进行，所述溶剂含有占总量至少80wt.％，更特别地至少90wt.％，再更特别地为至少95wt.％，甚至更特别地至少98wt.％的至少一种选自权利要求1所述的酮类和醚类中的至少一种化合物，特别是选自权利要求1所述的酮类和醚类中的一种化合物。
4.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中在溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的步骤中的至少一个步骤，优选所有步骤中，酮溶剂被使用，其中R1为甲基，R2优选地选自甲基、乙基和异丁基，其中R1和R2更优选地都是甲基。
5.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其中在溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的步骤中的至少一个步骤，优选所有步骤中，醚溶剂被使用，其中R3和R4独立地选自甲基、乙基和异丁基，其中R3和R4更优选地都是异丙基。
6.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中丙酮被用作溶剂。
7.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述多个溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤被执行为使得所述进料中至少20％的，特别是至少25％的，更特别是至少30％的，和/或至多80％的meso-丙交酯以固体形式结晶。
8.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述包括meso-丙交酯的进料的游离酸含量为至少50meq/kg，优选至少80meq/kg，特别地至少120meq/kg，或至少150meq/kg，和/或至多700meq/kg，特别地至多400meq/kg，更特别地至多300meq/kg，常常至多200meq/kg。
9.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述包括meso-丙交酯的进料包括至少80wt.％的meso-丙交酯，更特别地至少90wt.％的meso-丙交酯，甚至更特别地至少95wt.％的meso-丙交酯。
10.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中至多40wt.％，特别地至多35wt.％，更特别地至多30wt.％的，且特别地至少10wt.％的溶剂被使用。
11.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中从溶剂结晶然后回收产物meso-丙交酯的最后步骤中回收的所述固体meso-丙交酯的游离酸含量为至多15meq/kg，特别地至多10meq/kg，例如，至多5meq/kg，至多2meq/kg，或至多1meq/kg。
12.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述多个溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤是在将所述溶剂和所述进料的混合物的温度降低到低于40℃，特别地低于30℃和/或至少10℃的值下进行的。
13.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述多个溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤是在溶剂蒸发下进行的。
14.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述多个溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤是在静态结晶器、刮壁结晶器或搅拌容器中进行的，优选地是搅拌容器。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述多个溶剂结晶步骤中的至少一个步骤，优选地是所有步骤是在搅拌容器中进行的，其中所述固体丙交酯通过过滤回收，例如使用带式过滤器或离心过滤进行回收，特别地通过带式过滤器进行回收。
16.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中将从溶剂结晶然后回收产物的步骤中回收的固体meso-丙交酯进行洗涤步骤，特别是用溶剂的洗涤步骤。
17.一种纯化的meso-丙交酯及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的生产方法，所述方法包括以下步骤：
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使所述低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从所述丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)使所述包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，其中所述纯化方法是根据权利要求1-16中任一所述的方法，和
回收纯化的meso-丙交酯及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流。
18.根据前述权利要求中任一所述的方法，其中所述纯化的meso-丙交酯和/或纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流通过用水水解被转化为高纯度乳酸。
19.一种聚乳酸的生产方法，其包括如下步骤
a)使乳酸反应以形成低分子量聚乳酸，
d)使所述低分子量聚乳酸解聚以形成包括meso-丙交酯及L-丙交酯和/或D-丙交酯的丙交酯粗品，其中L-丙交酯或D-丙交酯是非主要的丙交酯，
c)在一个或多个步骤中将meso-丙交酯从所述丙交酯粗品中分离，从而形成包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流及纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流，
d)使所述包括至少75wt.％的meso-丙交酯的且游离酸含量为至少30meq/kg的meso-丙交酯流进行纯化方法，其中所述纯化方法是根据权利要求1-14中任一所述的方法，和
e)使纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分、纯化的meso-丙交酯的至少一部分、或纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分和meso-丙交酯的至少一部分的纯化的组合进行聚合步骤以形成聚丙交酯。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述纯化的L-丙交酯和/或D-丙交酯流的至少一部分与所述纯化的meso-丙交酯的至少一部分的组合被提供给聚合步骤以形成聚丙交酯。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中在步骤d)中形成的所述纯化的meso-丙交酯的至少一部分被提供给步骤a)或步骤b)。
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