簡介
化學名稱:羥基乙酸、乙醇酸、甘醇酸
CAS NO.: 79-14-1
分子式 : C2H4O3
結構式: HOCH2COOH
理化性質: 本品為無色結晶體，熔點 80°C, 溶於水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸和醚。
外觀: 無色透明液體或無色結晶體。
含量: 液體 ≥ 70 ％，結晶體 ≥ 98％，氯離子：液體≤6％，晶體≤0.5％。
用途
1. 作清洗劑，特點：效率高、成本低。
2.用作電鍍添加劑。
3. 有機合成中間體與羥基乙酸、乙酯、丁酯等。
4.用作分析試劑。
製備方法
國內外合成羥基乙酸的方法主要有甘氨酸氧化法、氰化法、醛類羧化法、甲醛和甲酸甲酯偶聯法、草酸電解法、氯乙酸水解法等。甘氨酸氧化法成本較高,產物複雜;氰化法毒性太大,不安全;甲醛羧化法對反應條件要求苛刻,產品提純困難,設備腐蝕嚴重;乙二醛羧化法原料成本太高;甲醛和甲酸甲酯偶聯法收率低,催化劑分離回收困難;草酸電解法收率較低;通過對各種合成方法比較後確定了採用氯乙酸鹼性水解法合成羥基乙酸的工藝路線,該工藝路線具有原料成本低、反應條件溫和、工藝相對簡單、對環境污染小等優點。水解合成後得到的是羥基乙酸的水溶液,其中含有大量的氯化鈉和少量未水解的氯乙酸及其它雜質,採用減壓蒸餾及有機溶劑萃取方法進行精製是比較適宜。用高效液相色譜對羥基乙酸收率進行測定,用莫爾法對氯化鈉的含量進行定量分析,用紅外光譜和元素分析對最終產物進行鑑定。
1.氯乙酸法氯乙酸在鹼性條件下水解得粗品，然後經甲醇酯化得羥基乙酸甲酯，蒸餾後再水解即得成品。
2.高溫高壓法由甲醛、二氧化碳和水反應製得。
3.氰化水解法由甲醛和氫氰酸為原料，經加氰合成和酸性水解製得。
4.氰化鈉法以甲醛、氰化鈉為原料，經加氰和酸性水解兩步製得。
聚羥基乙酸
首先合成了側基帶有反應活性氨基的共聚高分子化合物聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)，通過物理共混一定比例的β-磷酸三鈣粉末製備出具有良好細胞親和性的聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)／β-TCP複合膜。以N~e-苄氧羰基-L-賴氨酸與溴乙醯溴為起始原料，經醯化，環化二步反應，成功合成單體3S-[4-(苄氧羰基氨基)丁基]-嗎啉-2，5-二酮，兩步反應總產率為31％。首次採用單體3S-[4-(苄氧羰基氨基)丁基]-嗎啉-2，5-二酮與D，L-丙交酯開環聚合生成聚(羥基乙酸-N~e-苄氧羰基-L-賴氨酸-乳酸)，並對其進行了~1H-NMR，~(13)C-NMR和FT-IR表征。~1H-NMR表征證實了共聚物的組成可根據單體3S-[4-(苄氧羰基氨基)丁基]-嗎啉-2，5-二酮和D，L-丙交酯投料比的不同進行調節，共聚物中3S-[4-(苄氧羰基氨基)丁基]-嗎啉-2，5-二酮的摩爾比要小於投料比，且隨著投料比的增加，收率降低。以Pd／C為催化劑，將聚(羥基乙酸-N~e-苄氧羰基-L-賴氨酸-乳酸)催化氫解脫苄氧羰基保護基後，得到帶有側氨基的高分子聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)，經~1H-NMR表征顯示苄氧羰基已經完全脫掉。
採用溶劑揮發法，20℃、40％濕度下，以二氯甲烷為溶劑配製10％的聚合物溶液，物理共混粒徑＜63μm，含量為5％的β-磷酸三鈣粉末，採用超音波分散、溶劑揮發製備了聚乳酸／β-TCP和聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)／β-TCP複合膜。掃描電鏡觀察複合膜表面形貌，結果顯示聚乳酸／β-TCP複合膜表面較光滑，而聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)／β-TCP複合膜表面較粗糙，有較多微孔。採用直接接觸法將材料與嗅鞘細胞共培養，研究聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)／β-TCP複合膜與嗅鞘細胞的相容性。通過細胞黏附實驗，MTT實驗以及免疫螢光觀察細胞在材料表面的黏附與生長情況，結果表明聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)的細胞親和性較聚乳酸有了較大改善，且β-磷酸三鈣粒子的加入更有利於細胞的黏附與生長：聚(羥基乙酸-L-賴氨酸-乳酸)／β-TCP複合膜與嗅鞘細胞有較好的相容性，有望成為一種理想的神經修復材料。
經典製備方法
主要有兩種:直接縮合聚合法和乙交酯開環聚合法。
直接縮合聚合法在一般情況下是將羥基乙酸直接脫水縮聚,工序短,操作簡單,儀器設備少,原材料試劑消耗少,但一般只能得到相對分子量在幾十至幾千的低聚物,產物性能差,易分解,其力學強度遠不能滿足外科手術縫合線、外科植入材料的使用要求。乙交酯開環聚合法是採用乙交酯的開環聚合來製備聚羥基乙酸,通過這種方法能夠合成高分子量的聚羥基乙酸,但要求乙交酯有很高的純度,其合成工藝路線長,產品收率低,合成成本較高。
採用溶液縮聚法合成聚羥基乙酸,在合成過程中,通過研究反應物不同配比、不同反應溫度和反應時間、溶劑和洗滌劑等因素對聚合物產率的影響,確定了氯乙酸溶液縮聚法合成聚羥基乙酸的最佳工藝參數:通過紅外光譜、X射線衍射、差熱分析等方法對合成的聚羥基乙酸進行了表征,並與羥基乙酸直接縮合聚合法和乙交酯開環聚合法等方法進行了比較;論文還討論了聚羥基乙酸在不同緩衝溶液中的降解過程,分析了緩衝液pH值的變化,聚合物的質量損失和吸水率隨時間變化的情況。 結果表明,氯乙酸溶液縮聚法合成聚羥基乙酸的最佳工藝參數為:以氯乙酸為原料,在等摩爾濃度的三乙胺的作用下,以丙酮作溶劑,反應溫度65℃,加熱回流反應4h,將得到的聚合物經洗滌、乾燥後再次加溫熔融聚合,產物用無水乙醇洗滌純化。
