Abstract
In order to obtain a highly purified p-dioxanone (PDX) as monomer of biodegradable polymer, suitable solvent must be selected. The selection was based on the solubility of impurities, and partial layer melt crystallization were carried out under the presence of solvent. The solubility of PDX in various solvents such as ethyl acetate, tetrahydrofuran, acetone, alcohols (methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol and 1-pentanol) were measured over the temperature range of $-10{\sim}15^{\circ}C$. As solubility parameters, the mixing and dissolution enthalpy between the PDX and the solvents was studied based on empirical equations and the regular solution theory. The solubility and the temperature dependency of the solubility with the solvents of acetone, ethylacetate, and tetrahydrofuran of PDX were shown to have relatively high values compared to the alcohol type solvents. Also, in same alcohols, the smaller molecules and higher polarity gave higher solvency. In partial layer melt crystallization, small amount of ethylacetate selectively dissolved impurities and gave highly purified p-dioxanone, over 99.9% purity.
생분해성 폴리머의 모노머로 사용가능한 파라디옥산온(p-dioxanone, 1,4-dioxan 2-one, PDX)을 고순도로 정제하기 위해, 용해도 실험을 통하여 불순물을 선택적으로 제거하기에 적절한 용매를 선정하였으며, 용매를 일부 포함한 부분 경막결정화 실험을 실시하였다. 용매로는 에틸아세테이트(EA), 데트라하이드로퓨란(THF), 아세톤(acetone), 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 1-프로탄올(PrOH), 1-부탄올(BtOH), 1-펜탄올(PtOH) 등을 사용하여 $-10{\sim}15^{\circ}C$의 온도범위에서 용해도 실험을 실시하였으며, 정규이론식에 의해 구한 활동도 계수를 포함한 비이상형 용해도식과 비교하였다. 그 결과, 용매에 따른 PDX의 용해도 및 용해도의 온도의존성은 상대적으로 용해도가 큰 용매(acetone, EA, THF)가 알코올계에 비해 크게 나타내었으며, 동일한 알코올계에서는 분자량이 작고 극성이 큰 용매일수록 큰 값을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트를 사용한 부분 경막 결정화 시, 용매를 PDX에 비해 1:9(무게비)로 적게 사용한 경우에도 중합에 영향을 미치는 불순물이 선택적으로 제거되었으며, 99.9% 이상의 고순도 PDX를 얻을 수 있었다.
