Senteza Hydroxypropyl Methyl Cellulose Acetate û Propionate

Bi karanîna hîdroksîpropyl methylcellulose (HPMC) wekî maddeya xav, anhydride acetic û anhydride propionic wekî ajanên esterification, reaksiyona esterification di pyridine de hîdroksîpropyl methylcellulose acetate û hîdroksîpropyl methylcellulose Cellulose propionate amade kir. Bi guheztina mîqdara rûnê ku di pergalê de tê bikar anîn, hilberek bi taybetmendiyên çêtir û dereceya veguheztinê hate bidestxistin. Asta veguheztinê bi rêbaza titrasyonê hate destnîşankirin, û hilber ji bo performansê hate destnîşan kirin û ceribandin. Encaman destnîşan kir ku pergala reaksiyonê di 110 de reaksiyonê hate kirin°C ji bo 1-2,5 demjimêran, û ava deionîzekirî piştî reaksiyonê wekî kargêrê barkirinê hate bikar anîn, û hilberên toz ên bi dereceyek veguheztinê ji 1 mezintir (asta teorîkî ya veguheztinê 2 bû) dikare were bidestxistin. Ew di nav cûrbecûr hebên organîk ên wekî ethyl ester, aceton, aceton / av, hwd de xwedan çareseriyek baş e.

Peyvên sereke: hîdroksîpropil methylcellulose; hîdroksîpropyl methylcellulose acetate; hîdroksîpropil methylcellulose propionate

Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) pêkhateyek polîmerek ne-îyonîk û etherek selulozê ye ku bi karanîna berfireh e. Wekî pêvekek kîmyewî ya hêja, HPMC bi gelemperî di warên cihêreng de tê bikar anîn û jê re "pîşesaziya monosodium glutamate" tê gotin. Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) ne tenê fonksiyonên emulsasyon, stûrbûn û girêdanê baş e, lê di heman demê de dikare ji bo domandina şilbûnê û parastina koloidan jî were bikar anîn. Ew bi berfirehî di gelek warên wekî xwarin, derman, kinc, tekstîl, û çandiniyê de tê bikar anîn. . Guhertina hîdroksîpropyl methylcellulose dikare hin taybetmendiyên wê biguhezîne, da ku ew di qadekî diyarkirî de çêtir were bikar anîn. Formula molekulê ya monomera wê C10H18O6 e.

Di salên dawî de, lêkolîna li ser derûvên hîdroksîpropyl methylcellulose hêdî hêdî bûye cîhek germ. Bi guheztina hîdroksîpropyl methylcellulose, pêkhateyên cûrbecûr ên bi taybetmendiyên cihêreng têne bidestxistin. Mînakî, danasîna komên acetyl dikare nermbûna fîlimên pêlavên bijîjkî biguhezîne.

Guhertina hîdroksîpropyl methylcellulose bi gelemperî di hebûna katalîzatorek asîdê de wekî asîda sulfurîk a konsantrekirî pêk tê. Ezmûn bi gelemperî asîdê acetîk wekî çareserker bikar tîne. Şert û mercên reaksiyonê giran û dem dixwe, û hilbera ku di encamê de tê de cîhgirtinek kêm heye. (kêmtir ji 1).

Di vê gotarê de, anhîdradê acetic û anhydride propionic wekî ajanên esterîfasyonê hatin bikar anîn da ku hîdroksîpropyl methylcellulose biguhezîne da ku hîdroksîpropyl methylcellulose acetate û hîdroksîpropyl methylcellulose propionate amade bike. Bi vekolîna şert û mercên wekî hilbijartina çareserker (pyridine), dosagera solvent, hwd, tê hêvî kirin ku hilberek bi taybetmendiyên çêtir û dereceya veguheztinê bi rêgezek nisbeten hêsan were bidestxistin. Di vê gotarê de, bi lêkolîna ceribandî, hilbera armancê ya bi barbarek toz û dereceyek veguheztinê ji 1-ê mezintir hate bidestxistin, ku ji bo hilberîna hîdroksîpropyl methylcellulose acetate û hîdroksîpropyl methylcellulose propionate hin rêbernameyên teorîkî peyda kir.

1. Beşa ezmûnî

1.1 Materyal û reagents

Hîdroksîpropyl metilseluloza pola dermansaziyê (KIMA CHEMICAL CO., LTD, 60HD100, beşa girseyî ya metoksîl 28%-30%, perçeya girseyî ya hîdroksîpropoksîl 7%-12%); acetic anhydride, AR, Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd.; Propionic Anhydride, AR, Reagenta Asyaya Rojavayê; Pyridine, AR, Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd.; metanol, etanol, ether, ethyl acetate, acetone, NaOH û HCl ji hêla analîtîk ve paqij in.

Perçeya germkirina elektrîkê ya termostatê ya KDM, JJ-1A pîvana leza dîmendera dîjîtal elektirîkê, NEXUS 670 Fourier veguheztina spektrometra infrared.

1.2 Amadekirina hydroxypropyl methylcellulose acetate

Rêjeyek pyridine li fîşekek sê stû hate zêdekirin, û dûv re 2,5 g hîdroksîpropyl methylcellulose li wê hate zêdekirin, reaktant bi hevûdu re tevde kirin, û germahî hate bilind kirin 110°C. 4 mL anhîdradê acetîk lê zêde bikin, di 110 de reaksiyonê bikin°C ji bo 1 saetan, germkirinê rawestînin, heya germahiya odeyê sar bikin, mîqdarek mezin ava deionîzekirî lê zêde bikin da ku hilber bibare, bi şûştinê fîltre bikin, çend caran bi ava deyonîzekirî bişon heta ku eluat bêalî bibe, û hilbera hilberê hişk bike.

1.3 Amadekirina hydroxypropyl methylcellulose propionate

Rêjeyek pyridine li fîşekek sê stû hate zêdekirin, û dûv re 0,5 g hîdroksîpropyl methylcellulose li wê hate zêdekirin, reaktant bi hevûdu re tevde kirin, û germahî heya 110 hate bilind kirin.°C. 1.1 mL anhîdrad propionîk zêde bikin, di 110 de reaksiyonê bikin°C ji bo 2,5 demjimêran, germkirinê rawestînin, heya germahiya odeyê sar bikin, mîqdarek mezin ava deionîzekirî lê zêde bikin da ku hilber bibare, bi şûştinê fîltre bikin, çend caran bi ava deionîzekirî bişon heta ku eluat bibe milkê navîn, hilberê hişk hilînin.

1.4 Diyarkirina spektroskopiya infrasor

Hîdroksîpropyl methylcellulose, hydroxypropyl methylcellulose acetate, hydroxypropyl methylcellulose propionate û KBr bi rêzê ve hatin tevlihevkirin û zevt kirin, û dûv re li ser tabletan hate pêçandin da ku spektora infrasor were destnîşankirin.

1.5 Tesbîtkirina asta cîgiriyê

Çareseriyên NaOH û HCl bi giraniya 0,5 mol/L amade bikin, û kalibrasyonê bikin da ku giraniya rast diyar bikin; 0,5 g hîdroksîpropilmethylcellulose acetate (estera asîda propionîk hîdroksîpropilmethylcellulose) di 250 ml Erlenmeyer de bipîvin, 25 ml acetone û 3 dilop nîşana fenolfthalein lê zêde bikin, baş tevlihev bikin, dûv re 25 ml ji bo çareseriya elektromagnetîk a NaOH lê zêde bikin. 2 h; bi HCI-ê titra bikin heta ku rengê sor ê çareseriyê winda bibe, Hêjmara V1 (V2) ya asîda hîdrochloric ku tê vexwarin tomar bike; heman rêbazê bikar bînin da ku qebareya V0 ya asîda hîdroklorîk a ku ji hêla hîdroksîpropyl methylcellulose ve tê vexwarin bipîve, û asta veguheztinê hesab bike.

1.6 Ezmûna Çareseriyê

Rêjeyek guncaw ji hilberên sentetîk bigirin, wan li rûnê organîk zêde bikin, hinekî bihejînin, û li hilweşîna maddeyê temaşe bikin.

2. Encam û Nîqaş

2.1 Bandora mîqdara pyridine (çareser)

Bandorên mîqdarên cihêreng ên pyridine li ser morfolojiya hîdroksîpropylmethylcellulose acetate û hîdroksîpropylmethylcellulose propionate. Gava ku mîqdara çareserker kêm be, ew ê berfirehbûna zincîra makromolekular û vîskozîteya pergalê kêm bike, da ku asta esterîfkirina pergala reaksiyonê kêm bibe, û hilber dê wekî girseyek mezin were rijandin. Û gava ku mîqdara çareserker pir hindik be, reaktant hêsan e ku meriv bikeve nav gûzek û bi dîwarê konteynerê ve were girêdan, ku ev ne tenê ji bo pêkanîna reaksiyonê nebaş e, lê di heman demê de dibe sedema nerehetiyek mezin ji dermankirinê re piştî reaksiyonê. . Di senteza hîdroksîpropyl methylcellulose acetate de, mîqdara helwêstê tê bikaranîn dikare wekî 150 mL/2 g were hilbijartin; ji bo senteza hîdroksîpropil methylcellulose propionate, ew dikare wekî 80 mL / 0,5 g were hilbijartin.

2.2 Analîzkirina spektrêya infrared

Nexşeya berhevdana infrared a hîdroksîpropil methylcellulose û hîdroksîpropil metilselulose acetate. Li gorî madeya xav, spektrograma infrared a hilbera hîdroksîpropyl methylcellulose acetate guheztinek zelaltir heye. Di spektruma infrasor a hilberê de, lûtkeyek bihêz di 1740cm-1 de xuya bû, ku destnîşan dike ku komek karbonîl hate hilberandin; ji bilî vê, tundiya lûtkeya vibrasyonê ya dirêjkirî ya OH di 3500cm-1 de ji ya maddeya xam pir kêmtir bû, ev jî destnîşan kir ku -OH reaksiyonek heye.

Spektrograma infrasor a hilbera hîdroksîpropyl methylcellulose propionate jî li gorî madeya xav bi girîngî guherî. Di spektruma infrasor a hilberê de, lûtkeyek xurt li 1740 cm-1 xuya bû, ku destnîşan dike ku komek karbonîl hate hilberandin; ji bilî vê, tundiya lûtkeya vibrasyonê ya dirêjkirina OH di 3500 cm-1 de ji ya maddeya xam pir kêmtir bû, ev jî destnîşan kir ku OH reaksiyonek kir.

2.3 Tesbîtkirina asta cîgiriyê

2.3.1 Tesbîtkirina asta cîgirkirina hîdroksîpropyl methylcellulose acetate

Ji ber ku hîdroksîpropyl methylcellulose di her yekîneyek de du yek OH heye, û acetate selulozê hilberek e ku bi cîhgirtina yek COCH3 ji bo H di yek OH de tête wergirtin, pileya herî teorîkî ya veguheztinê (Ds) 2 ye.

2.3.2 Tesbîtkirina asta cîgiriya hîdroksîpropil methylcellulose propionate

2.4 Çareseriya hilberê

Du maddeyên ku hatine sentez kirin xwedan taybetmendiyên çareserbûnê yên wekhev bûn, û hîdroksîpropyl methylcellulose acetate ji hîdroksîpropyl methylcellulose propionate piçekî jêhatîtir bû. Hilbera sentetîk dikare di nav aceton, ethyl acetate, acetone/av halava tevlihev de were hilweşandin, û xwedan bijartiyek bêtir e. Digel vê yekê, şilava ku di nav asetonê/av ê tevlihevkirî de tê de heye dema ku wekî materyalên nixumandinê tê bikar anîn dikare derûvên selulozê ewletir û jîngehê xweştir bike.

3. Encam

(1) Şertên senteza hîdroksîpropyl metilselulose acetate wiha ne: 2,5 g hîdroksîpropyl metilseluloz, anhîdrîda acetîk wekî esterîfîkasyonê, 150 mL pyridine wekî çareserker, germahiya reaksiyonê li 110° C, û dema reaksiyonê 1 h.

(2) Mercên senteza hîdroksîpropyl methylcellulose acetate ev in: 0,5 g hîdroksîpropyl methylcellulose, propionic anhydride wekî esterification, 80 mL pyridine wekî çareserker, germahiya reaksiyonê li 110°C, û dema reaksiyonê ya 2,5 h.

(3) Berhemên selulozê yên ku di bin vê rewşê de têne sentez kirin rasterast di forma tozên xweşik de ne ku bi dereceyek baş a veguheztinê ne, û ev her du derûvên selulozê dikarin di nav cûrbecûr hebên organîk ên wekî ethyl acetate, acetone, û aceton / av de werin hilweşandin.