2009年第8期中國高新技術(shù)企業(yè)n.8.2009(總第119期) Chinese hi-tech enterprise (CumulativetyNO.119)單甲氧基聚乙二醇的合成新工藝顧浩1,芮必勝1,黃友林2,陳新國2,吳仁榮2(1南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,江蘇南京210093;2南京威爾化工有限公司,江蘇南京210038)摘要文章中的研究采用甲醇鉀的甲醇溶液為起始劑,與環(huán)氧乙烷發(fā)生聚合反應(yīng)合成單甲氧基聚乙二醇,并通過一系列實(shí)驗(yàn)得到優(yōu)化工藝條件:甲醇鉀的甲醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%,反應(yīng)溫度為120℃,環(huán)氧乙烷進(jìn)料速度為10g/min反應(yīng)時間為34小時,所得單甲氧基聚乙二醇分子量為10000,分子量分布PD為1.08,所含雜質(zhì)PEG含量為1.90%。關(guān)鍵詞:單甲氧基聚乙二醇;甲醇鉀;環(huán)氧乙烷;聚合中圖分類號:TQ223文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)08-0015-02單甲氧基聚乙二醇(mPEG)作為一端修飾的聚氧乙烯化二、合成實(shí)驗(yàn)合物的起始材料,被用于醫(yī)藥領(lǐng)域,尤其是對一些具有生理活性的蛋白質(zhì)例如多肽和酶進(jìn)行化學(xué)修飾。該化合物還被用于將1.20kg環(huán)氧乙烷(水分含量為200ppm)通過裝有50g藥物釋放系統(tǒng),對脂質(zhì)體、高分子膠囊等進(jìn)行化學(xué)修飾。鈣氫的干燥器加入10升蒸發(fā)釜中,蒸發(fā)釜后連一個冷凝器和國外最新生產(chǎn)技術(shù)是采用分子篩作作為為除水劑處理環(huán)一個接受罐。加熱蒸發(fā)過程中,蒸汽經(jīng)過冷凝器冷凝后收入接受罐。再將環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)移至干燥的環(huán)氧乙烷罐,收得1.10kg氧乙烷,然后使用甲醇鈉作為催化劑合成單甲氧基聚乙二醇,環(huán)氧乙烷,收率91.67%產(chǎn)物分子量為1300,分子量分布系數(shù)D為1.02,雜質(zhì)PEG含量為0.13%。加0.5升無水二甘醇二甲醚(水分含量:50ppm)一個5強(qiáng),反應(yīng)選擇性高,反應(yīng)產(chǎn)物純度高。同時使用甲醇鉀作為催化氧乙烷加料有一個固體加料管道,一個帶分布器的環(huán)°本文采用鈣氫作為除水劑處理環(huán)氧乙烷,鈣氫除水能力升高壓釜中。加料管道,一個攪拌器,一個溫度計(jì)和一個裝有防爆膜(8kg/cm2)和壓力表的防爆管道。無水二甘醇二甲醚加熱到劑催化甲醇與環(huán)氧乙烷的聚合反應(yīng),甲醇鉀催化能力強(qiáng),反應(yīng)速度快,產(chǎn)物分子量分布窄,并且可以合成較大分子量的產(chǎn)物90℃。攪拌30分鐘(攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為每分鐘500轉(zhuǎn)),保證兩個°加料管道被徹底清洗。用氮?dú)鈱⒍蚀级酌褖撼龈邏焊僖缓铣蓹C(jī)理試劑和儀器用0.5升無水二甘醇二甲醚在相同條件下清洗高壓釜。用氮(一)合成機(jī)理氣將二甘醇二甲醚壓出高壓釜。抽真空然后氮?dú)庵脫Q。整個環(huán)氧乙烷具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性,在酸堿甚至中性條件下,反應(yīng)體系在110℃的溫度下和不高于5mmHg的壓力下干燥2其C-0鍵都易斷裂,發(fā)生開環(huán)反應(yīng)。在第一步反應(yīng)中,起始原小時。降至常溫,并通入氮?dú)馐怪_(dá)到常壓。料甲醇和環(huán)氧乙烷生成羥乙基化合物,第二步是羥乙基化合預(yù)先將一個100m錐形瓶,一個10ml注射器在130℃恒物立即與起始原料對環(huán)氧乙烷進(jìn)行競爭,結(jié)果形成同系物的溫干燥箱中干燥3小時,冷卻至常溫在錐形瓶中加入16g甲統(tǒng)計(jì)分布混合物。醇。再加4g甲醇鉀到錐形瓶中。緩慢搖晃錐形瓶,使之溶解,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,所有的伯醇與環(huán)氧乙烷反應(yīng)幾乎都得到相制得20%的甲醇鉀甲醇溶液。用10ml注射器抽取大約同的同系物分布,且與反應(yīng)溫度和催化劑無關(guān),只與化劑的8m20%的甲醇鉀甲醇溶液,稱量其重量為10.43g。將溶液通性能有關(guān)。其反應(yīng)機(jī)理普遍認(rèn)為屬于離子對機(jī)理在較低反過固體加料管道壓入高壓釜中再次稱量注射器重量為應(yīng)溫度時,反應(yīng)速度隨催化劑的性質(zhì)而變化,表現(xiàn)為醇與醇鈉3.30g。高壓釜中加入20%的甲醇鉀甲醇溶液質(zhì)量為7.13g形成離子對然而攻擊環(huán)氧乙烷使之開環(huán)。反應(yīng)體系加熱至90℃。將990g除過水的環(huán)氧乙烷通過(二)試劑和儀器加料管道持續(xù)加入高壓釜中。該過程保持溫度為120℃±2℃甲醇:AR,南京化學(xué)試劑有限公司;甲醇鈉:AR南京化壓力低于5kg/cm2并劇烈攪拌(攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為每分鐘500轉(zhuǎn))。學(xué)試劑有限公司甲醇鉀:AR南京化學(xué)試劑有限公司;環(huán)氧環(huán)氧乙烷加料速度為10g/min。環(huán)氧乙烷加完后,繼續(xù)在乙烷:工業(yè)品,中國石化揚(yáng)子石化公司;無水二甘醇二甲醚:120℃±2℃的溫度下攪拌(攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為每分鐘500轉(zhuǎn))直至AR,南京威爾化工有限公司;氫化鈣:AR,上海元吉化工有限反應(yīng)體系壓力接近常壓(時間約半小時),然后降溫至80℃,公司。無水硫酸鈣:AR,南京化學(xué)試劑有限公司。檸檬酸:AR,轉(zhuǎn)移出反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至7.0干燥南京化學(xué)試劑有限公司。得943g單甲基聚氧乙烯醚,收率為94.5%卡氏庫侖法水分測定儀:SFY2100型,山東淄博海分儀器廠。反應(yīng)產(chǎn)物通過凝膠滲透色譜(GPC)進(jìn)行檢測。使用四氫 Waters凝膠色譜儀P(Waters2 2695PC):2695型,上呋喃作為洗脫溶劑,流速1m/min,柱溫25℃。在以上條件下?？麍@電子科技有限公司。向填料柱中加入0.1ml0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的樣品溶液。2009年第8期中國高新技術(shù)企業(yè)N.82009(總第119期) Chinese hi-tech enterpriscs CumulativetyNO.119)水工鋼閘門設(shè)計(jì)初探張文武(興寧市水利水電測設(shè)計(jì)室,廣東興寧514500)摘要:文章介紹了水利水電工程中鋼閘門設(shè)計(jì)中存在的問題,并結(jié)合運(yùn)行良好的已建工程實(shí)例提出了解決問題的措施,供同行業(yè)工作人員參考。關(guān)鍵詞:水工鋼閘門;鋼閘門設(shè)計(jì);水利樞紐;水工結(jié)構(gòu)中圖分類號:TV66文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)08-001603在中、小型水利樞紐及水電站金屬結(jié)構(gòu)閘門中,平面鋼閘一水工鋼閘門存在的問題門運(yùn)用較為廣泛,工程布置多在水庫的輸水洞、渠道及水電站進(jìn)水口、尾水渠,具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,制造、安裝容易,維修水工鋼閘門是水工建筑物中的關(guān)鍵性設(shè)備之一,不但要方便,綜合造價(jià)低,運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。但在運(yùn)行中常出現(xiàn)安全可靠而且要運(yùn)行管理方便,同時要求布局和結(jié)構(gòu)上經(jīng)濟(jì)以下問題:(1)止水密封不嚴(yán),造成嚴(yán)重漏水;(2)門體銹蝕嚴(yán)合理。但在實(shí)現(xiàn)這一目的時往往在水工結(jié)構(gòu)和鋼閘門啟閉重,不能正常使用;(3)啟閉不靈活。為確保平面鋼閘門的工程機(jī)之間以及在鋼閘門啟閉機(jī)本身選型和布置等方面都有矛質(zhì)量和運(yùn)行安全,針對上述問題,需在其設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)等盾存在。如在規(guī)劃閘門的設(shè)置部位結(jié)構(gòu)形式孔口尺寸以及工作水頭等方面,兩者之間就會出現(xiàn)矛盾。一般反映在中小方面提出更高的要求。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論增多,提高反應(yīng)成本。而催化劑濃度從20%起對反應(yīng)影響不(一)聚合反應(yīng)的溫度和環(huán)氧乙烷進(jìn)料速度大所以最佳催化劑濃度為20%。聚合反應(yīng)的溫度對反應(yīng)速度影響較大,該反應(yīng)起始溫度四、結(jié)語為90℃,低于該溫度反應(yīng)無法進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行所需溫通過一些實(shí)驗(yàn),確定合成單甲氧基聚乙二醇的最佳工藝條度逐步提升。反應(yīng)溫度過高會導(dǎo)致暴聚,反應(yīng)釜壓力急劇上件為:甲醇鉀的甲醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,反應(yīng)溫度為120℃,升,造成事故,經(jīng)過多次試驗(yàn)得到最佳反應(yīng)溫度為120℃。環(huán)氧乙烷進(jìn)料速度為10g/min,反應(yīng)時間為3~4小時最終制得環(huán)氧乙烷的進(jìn)料速度須控制在20gmin以下,否則容易mPEG重均分子量為10054,PD108,PE含量1.90%,符合市發(fā)生暴聚,進(jìn)料速度過慢會導(dǎo)致反應(yīng)時間變長,最佳進(jìn)料速度售高純度mE的要求(PDI≤1.1,PE含量≤2%)為10g/min。使用甲醇鉀作為催化劑催化甲醇與環(huán)氧乙烷的聚合反二催化劑的選擇應(yīng),甲醇鉀催化能力強(qiáng),反應(yīng)速度快,產(chǎn)物分子量分布窄,并且不同的催化劑會對反應(yīng)有很大影響,分別采用甲醇鉀和可以合成較大分子量的產(chǎn)物。甲醇鈉的堿性比甲醇鉀弱,使甲醇鈉作為催化劑進(jìn)行反應(yīng)合成分子量為10000的mPE產(chǎn)用甲醇鈉作為催化劑的反應(yīng)的速率大約為使用甲醇鉀作為品,反應(yīng)溫度120℃,壓力5kg/cm2,環(huán)氧乙烷進(jìn)料速度為催化劑的反應(yīng)的速率的一半。另外使用甲醇鉀催化可以制得10g/min,催化劑均配成20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的甲醇溶液甲醇鈉兩萬分子量的產(chǎn)物,使用甲醇鈉催化制得產(chǎn)物分子量只能達(dá)催化產(chǎn)品PDI為1.12,產(chǎn)品中PEG含量為5.17甲醇鉀催化到一萬。產(chǎn)品PD為1.08,產(chǎn)品中PEG含量為1.90甲醇鉀催化產(chǎn)物近年來,隨著蛋白質(zhì)藥物產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對mPE修飾分子量分布窄,純度高,且符合市售高純度mPEG的要求劑的研究得到世界各個國家和組織的高度重視。大量新型(pd≤11,PE含量≤2%)。mpe修飾劑產(chǎn)品不斷被開發(fā)出來。mPEG修飾劑對蛋白質(zhì)三催化劑的濃度對反應(yīng)的影響藥物的優(yōu)秀修飾性能也在大量實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。作為各種為考察催化劑的濃度對本反應(yīng)的影響,本文在反應(yīng)溫度mpeg修飾劑主要原料,高純度窄分子量分布的mEG產(chǎn)品120℃,壓力5kgcm2環(huán)氧乙烷進(jìn)料速度為10gmin的條件下的需求量逐年迅速上升,市場前景很好。合成分子量為10000的mPEG。改變甲醇鉀甲醇溶液的質(zhì)量作者簡介:顧浩(1983-),男,江蘇南通人,南京大學(xué)化學(xué)分?jǐn)?shù)結(jié)果隨著催化劑濃度的提升,反應(yīng)所需時間明顯變短,化工學(xué)院碩士研究生,研究方向:精細(xì)化學(xué)品合成及工藝設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物的分子量分布和純度略有提高所以催化劑濃度越計(jì);芮必勝(1962-),男,江蘇南京人,南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院高對反應(yīng)越有利。但是由于催化劑的價(jià)格較高,過高的催化副教授,高級工程師,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:橡膠助劑。劑濃度使反應(yīng)的成本提高,而且后期中和所需檸檬酸的量也