通过超临界流体萃取纯化含硅氧烷的化合物的制作方法

专利名称：通过超临界流体萃取纯化含硅氧烷的化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过超临界流体萃取纯化含硅氧烷的化合物的方法。
背景技术：
各种含硅氧烷的化合物已经在医疗器件的制造中被用作起始材料，所述医疗器件例如眼科器件，特别是具有改进的氧渗透性的软隐形眼镜。这些化合物中必须不存在不希望的杂质以确保可以制造合适的医疗器件，特别是眼科器件。典型地，所述含有硅氧烷的化合物还含有可以通过自由基聚合反应聚合的反应性基团。这些自由基反应性基团可使得传统的纯化技术变得复杂，例如蒸馏，需要对蒸馏温度进行控制以避免胶凝。在高分子量含硅氧烷的化合物的情况下，例如分子量大于约1000Dalton，由于含硅氧烷化合物极高的沸点而使得不可能进行蒸馏。因此，在本领域中仍旧存在对对含硅氧烷化合物进行有效纯化的方法的需求。
发明概述本发明涉及一种包括如下步骤的方法使至少一种含硅氧烷的化合物与密度为约0.2-约0.8g/ml的超临界流体接触，使所述密度降低从而形成两相，第一相包括所述至少一种含硅氧烷的化合物，第二相包括至少一种杂质，和分离所述第一相与所述第二相。
发明详述如在本文中所使用的，“生物医疗器件”是任何设计为在哺乳动物组织或流体中或在哺乳动物组织或流体上使用的制品，并优选在人组织或流体中或在人组织或流体上使用。这些器件的例子包括但不限于导管、植入物、支架和眼科器件例如眼内镜片和隐形眼镜。优选的生物医疗器件是眼科器件，特别是隐形眼镜，最特别是由硅氧烷水凝胶制备的隐形眼镜。
如在本文中所使用的，术语“镜片”和“眼科器件”是指驻留在眼睛中或眼睛上的器件。这些器件可以提供光学校正、伤口护理、药物输送、诊断功能或美容增强或效果，或这些性能的组合。术语镜片包括但不限于软隐形眼镜、硬隐形眼镜、眼内镜片、叠加镜片(overlaylenses)、眼睛嵌入物(ocular inserts)和光学嵌入物(optical inserts)。
如在本文中所使用的，术语“单体”是含有至少一个可聚合基团并且平均分子量约低于2000Dalton的化合物，其中所述平均分子量通过凝胶渗透色谱法借助折射率检测来测定。因此，单体包括二聚体并在一些情况下包括低聚物，所述低聚物包括由多于一个的单体单元制备的低聚物。
本发明涉及通过超临界流体萃取(“SCFE”)纯化含硅氧烷的化合物的方法。SCFE是在压力下加热气体直到气体变为超临界流体的方法。气体变为超临界超临界流体的点称为临界点。在临界点以上，超临界流体具有与类似于气体的扩散系数和类似于液体的密度。高扩散系数和密度的结合使得超临界流体成为优异的纯化介质。当在临界区域进行操作时，可以使用温度和压力来调节密度，而密度调节所选择的超临界流体的溶剂化能力。
合适的萃取流体与待纯化的含硅氧烷的化合物是非反应性的并且具有的临界点低于将导致含硅氧烷的化合物降解的范围。实例包括二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、氯三氟甲烷，它们的混合物等。二氧化碳是优选的超临界流体，因为它具有低临界点(在73.8巴31℃)，通常与含硅氧烷的化合物是非反应性的，不燃且环境友好。
已经发现，密度为约0.2-约1g/ml，优选约0.2-约0.8g/ml，更优选约0.4-约0.8g/ml的超临界流体可以用于纯化含硅氧烷的化合物。本发明的分离方法可以在一个步骤或区域中进行，或者在多个步骤或区域中进行，这取决于待除去的杂质的数目和与含硅氧烷的化合物相比所述杂质的溶解度参数。在存在许多待除去杂质或者所述杂质的溶解度参数与所述硅氧烷的溶解度参数接近的情况下，有益地可以使用具有不同温度-压力分布(profile)(分离分布)的多个区域或分离步骤。例如，在一个实施方案中，可以使用具有两个分布的分离方法，其中在第一阶段中超临界流体包括约0.5-0.7g/ml的密度，在第二阶段包括0.1g/ml-约0.3g/ml的密度。可以包括任意数目的其它分离分布。其它的实施方案包括含有3或更多个分离分布的方法。具有不同数目分离分布的方法的具体密度范围列在下面的表1中。

在本发明书剩下的整个部分中，将描述适合二氧化碳的条件。但是，本领域的技术人员将认识到可以单独或作为共萃取流体使用其它超临界流体。其它超临界流体的临界点是本领域公知的。
对于本发明使用二氧化碳的萃取，期望的密度可以通过使用如下的临界参数实现压力为约1000psi-约5000psi且温度大于约31℃，优选压力为约2000psi-约3000psi且温度为约31-约80℃。
合适的SCFE萃取设备可从Thar，Technologies商购。萃取溶剂和含硅氧烷化合物的物流可以通过高压泵送入萃取容器中。萃取数量和除去的杂质的类型可以通过控制流速、萃取共溶剂的使用、被处理的含硅氧烷化合物的浓度、萃取器容器中的吸附介质、使用的温度和压力进行控制。对于5升尺寸的萃取容器，合适的超临界流体流速包括大于约50g/min，优选约100-约350g/min的那些。具有其它尺寸的设备的合适流速可以容易地由本领域的技术人员计算得出。
引入SCF萃取中的含硅氧烷化合物的浓度，基于含硅氧烷化合物和超临界流体的重量，通常是约1wt％-约10wt％，优选3wt％-约7wt％。本领域的技术人员将认识到，在仍旧实现所期望数量的萃取的情况下，较低流速的使用可以允许使用比上述范围高的含硅氧烷化合物的浓度，并且较低的浓度可以允许使用较高的流速。
可以通过本发明的方法纯化的含硅氧烷的化合物包括含硅氧烷的单体、大分子单体和预聚物。含硅氧烷的且还含有至少一个可聚合基团特别是至少一个自由基可聚合基团的化合物，通过其它方式难以充分纯化，但是可以容易地通过SCFE纯化。
含硅氧烷单体的例子包括式I和II的单体
其中n是3-35的整数，优选为4-25；R1是氢，C1-6烷基；R2、R3和R4独立地是C1-6烷基、三C1-6烷基甲硅烷氧基、苯基、萘基、取代的C1-6烷基、取代的苯基或取代的萘基，其中所述烷基取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基，和其中所述芳族取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基；R5是羟基，含有一个或多个羟基的烷基；或(CH2(CR9R10)yO)x)-R11其中y是1-5，优选1-3，x是1-100优选2-90和更优选10-25的整数；R9-R11独立地选自H、具有至多10个碳原子的烷基和被至少一个极性官能团取代的具有至多10个碳原子的烷基，R6是含有至多20个碳原子的二价基团；R7是可以进行自由基和/或离子聚合且含有至多20个碳原子的单价基团；R8是含有至多20个碳原子的二价基团。
本发明的反应混合物可以包括被多于一个的羟基官能化的含有硅氧烷的单体。
对于单官能羟基官能化的含硅氧烷的单体，优选的R1是氢，优选的R2、R3和R4是C1-6烷基和三C1-6烷基甲硅烷氧基，最优选甲基和三甲基甲硅烷氧基。对于多官能(二官能或更高)R1-R4独立地包括烯属不饱和的可聚合基团，更优选包括丙烯酸酯、苯乙烯基、C1-6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、C1-6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12链烯基、C2-12链烯基苯基、C2-12链烯基萘基或C2-6链烯基苯基C1-6烷基。
优选的R5是羟基、-CH2OH或-CH2CHOHCH2OH，最优选羟基。
优选的R6是二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基。特别优选的R6是二价甲基(亚甲基)。
优选的R7包括自由基反应性基团，例如丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、衣康酸酯基团、C1-6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、C1-6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12链烯基、C2-12链烯基苯基、C2-12链烯基萘基或C2-6链烯基苯基C1-6烷基，或阳离子反应性基团例如乙烯基醚或环氧化物基团。特别优选的R7是甲基丙烯酸酯。
优选的R8是二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基。特别优选的R8是C1-6烷氧基C1-6烷基。
特别优选的式I的羟基官能化的含硅氧烷的单体例子是2-甲基-2-丙烯酸2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(其也称为(3-甲基丙烯酰氧-2-羟基丙氧基)丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷)
上述化合物，(3-甲基丙烯酰氧-2-羟基丙氧基)丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷由环氧化物形成，其产生上述化合物和(2-甲基丙烯酰氧-3-羟基丙氧基)丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷的80∶20的混合物。在本发明的一些实施方案中，优选存在一定数量的伯羟基，优选大于约10wt％，更优选至少约20wt％。
其它合适的羟基官能化的含硅氧烷的单体包括(3-甲基丙烯酰氧-2-羟基丙氧基)丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷 二-3-甲基丙烯酰氧-2-羟基丙氧基丙基聚二甲基硅氧烷 3-甲基丙烯酰氧-2-(2-羟基乙氧基)丙氧基)丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷
N，N，N’，N’-四(3-甲基丙烯酰氧-2-羟基丙基)-α，ω-二-3-氨基丙基聚二甲基硅氧烷甲基丙烯酸缩水甘油酯和氨基官能的聚二甲基硅氧烷的反应产物也可以用作羟基官能含硅氧烷的单体。其它合适的羟基官能含硅氧烷的单体包括公开于US 5994488第6、7和8栏中的那些，和公开于4259467；4260725；4261875；4649184；4139513，4139692，US2002/0016383，4139513和4139692中的那些。在本文中引用的这些以及任何其它专利或申请通过引用并入本文中。
可以是合适的羟基官能化的含硅氧烷的单体的其它结构包括与公开于Pro。ACS Div.Polym.Mat.Sci.Eng.，1997年4月13-17日，第42页中的化合物类似的那些，并具有如下的结构 其中n＝1-50和R独立地包括H或可聚合不饱和基团，且至少一个R包括可聚合基团，和至少一个R，优选3-8个R，包括H。
其它合适的羟基官能化的含硅氧烷的单体公开于美国专利4235985中。
合适的多官能羟基官能化的硅氧烷单体可以从Gelest，Inc，Morrisville，PA商购，或者可以使用公开于5994488和5962548中的方法制备。合适的PEG类型的羟基官能化的硅氧烷单体可以使用公开于PCT/JP02/02231中的方法制备。
其它合适的含硅氧烷的单体，包括描述于US4711943中的TRIS酰胺类似物，描述于US5070215中的乙烯基氨基甲酸酯或碳酸酯类似物和包含在US6020445中的单体，是有用的，并且前述这些专利以及在本说明书中提及的任何其它专利在此处通过引用并入本文中。更加具体地，3-甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(TRIS)、单甲基丙烯酰氧丙基封端的聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、3-甲基丙烯酰氧丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基五甲基二硅氧烷以及它们混合物可以通过本发明的方法进行纯化。
合适的含硅氧烷的大分子单体的数均分子量为约5000-约15000Dalton。含硅氧烷的大分子单体包括包含至少一个硅氧烷基团，优选至少一个二烷基硅氧烷基团和更加优选至少一个二甲基硅氧烷基团的物质。所述含硅氧烷的大分子单体可以包括其它组分例如尿烷基团、亚烷基或烯化氧基团、聚氧化烯基团、亚芳基基团、烷基酯、酰胺基团、氨基甲酸酯基团、全氟烷氧基基团、异氰酸酯基团以及它们的组合等。优选的一类含硅氧烷的大分子单体可以通过一种或多种硅氧烷与一种或多种丙烯酸类或甲基丙烯酸类物质的聚合形成。含硅氧烷的大分子单体可以通过基团转移聚合(“GTP”)、自由基聚合、缩聚反应等形成。取决于所选择的组分和本领域已知的使用条件，含硅氧烷的大分子单体可以在一个步骤或在一系列步骤中形成。具体的含硅氧烷的大分子单体以及它们的制备方法包括作为物质A-D公开于US5760100中的那些(甲基丙烯酸酯官能化的硅氧烷-氟醚尿烷和甲基丙烯酸酯官能化的硅氧烷尿烷)、公开于US 6367929中的那些(苯乙烯官能化的羟基官能甲基丙烯酸酯和硅氧烷甲基丙烯酸酯的预聚物)和公开于US 5371147中的那些(包含硅氧烷的丙烯酸类星形共聚物和大分子单体)，所述专利的公开内容通过引用并入本文。优选的含硅氧烷的丙烯酸类星形共聚物和大分子单体，基于大分子单体或共聚物的总重量，包含约10wt％-约45wt％，优选约25wt％-约45wt％的聚合在其中的亲水单体。
合适的含硅氧烷的反应性预聚物包括进一步公开于US 5070215中的氨基甲酸乙烯酯官能化的聚二甲基硅氧烷，以及基于尿烷的预聚物，该基于尿烷的预聚物包括交替的由短链二醇和二异氰酸酯反应形成的“硬”链段和由相对高分子量聚合物形成的“软”链段，其中所述基于尿烷的预聚物被两个活性氢在α，ω位置封端。含硅氧烷的预聚物的合适的具体例子以及它们的制备方法公开于US 5034461中，该专利通过引用并入本文中。
优选的含硅氧烷的化合物包括式I或II的单体，更优选式I的单体，其中R1是氢；R2、R3和R4独立地选自C1-6烷基和三C1-6烷基甲硅烷氧基；R5是羟基、-CH2OH或-CH2CHOHCH2OH，
R6是二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基；R7包括选自丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、衣康酸酯基团、C1-6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、C1-6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12链烯基、C2-12链烯基苯基、C2-12链烯基萘基和C2-6链烯基苯基C1-6烷基的自由基反应性基团；R8选自二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基。
还有另一组优选的含硅氧烷的化合物
和 其中n＝1-50和R独立地选自H和可聚合不饱和基团，且至少一个R是可聚合基团和至少一个R是H。
甚至更优选地，所述含硅氧烷的化合物包括 为了说明本发明，在本文中包括了如下实施例。这些实施例并不限定本发明。它们仅仅是建议了实践本发明的方法。那些具有通过超临界流体萃取实施纯化的知识的技术人员以及其它专业人员将发现实践本发明的其它方法。但是，那些方法被视为在本发明的范围之内。
实施例1甲基二(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基丙基甘油单甲基丙烯酸酯(SiMAA2)向装配有磁力搅拌器、干燥管和热电偶的5000mL三口圆底烧瓶中加入92g(1mol)干燥甲基丙烯酸锂。向该体系中加入甲基丙烯酸(1023g，约11.91mol，含有250ppmMeHQ)和对甲氧基苯酚(4.65g，约0.037mmol)，然后在向烧瓶中加入环氧丙氧丙基七甲基三硅氧烷(2000g，约5.95mol)的同时对体系进行搅拌。MeHQ总含量以使用的甲基丙烯酸重量计大约是1000ppm。然后将反应混合物加热到90℃，通过TLC监控环氧化物的消耗(细节在下面给出)。当由TLC监测反应进行完全时，通过气相色谱法分析混合物。当通过GC/MS测定(所用条件、色谱柱和检测器的详细介绍在下面)环氧化物的含量＜0.05％时，停止加热。通常在90℃15小时之后反应完全。
在体系冷却到50℃后，用3200mL己烷稀释，并用4×3200mL 0.5N的NaOH水溶液萃取，然后用2000mL0.5N的NaOH水溶液萃取。在碱处理后用3200mL2.5％w/v的NaCl水溶液洗涤三次。然后小心地分离有机相与任何其它化合物，并用250g硫酸钠干燥。
TLC监控对于该反应混合物展开溶剂是含25％乙酸乙酯的己烷。所述环氧化物是化合物中极性最小的，Rf是约0.7。所用的显示介质是下述物质的混合物1. 10g-香草醛2. 10mL-浓H2SO43. 200mL-95％乙醇4. 20滴-乙酸所述溶液通过如下步骤制备首先将香草醛溶于100mL乙醇，然后加入100mL乙醇、H2SO4和乙酸的混合物。
在TLC板在乙酸乙酯/己烷混合物中展开以后，将其浸入香草醛溶液中。使用热板或热枪将其在玻璃侧加热。每块板点样三次，一次是纯环氧化物，一次只是反应混合物，第三次是起始物质和反应混合物。
GC方法通过如下的GC来测定纯度。将该实施例产品的100uL样品分散入1mL的IPA中。使用下面列出的仪器和条件分析该被分散的样品并用下式计算纯度P＝100％*(ASiMAA2/A总)其中ASiMAA2＝SiMAA2的峰面积A总＝总峰面积，排除溶剂相关峰仪器GC-FID载气氦气载气压力70PSI
总流速75mL/min隔垫吹扫3-5mL/min氢气压力60PSI空气压力30PSI检测器火焰离子化检测器@280℃入口温度280℃自动取样器洗涤溶剂异丙醇色谱柱Restek RTX-5，30m×0.25mm×1.0um(5％二苯基，95％二甲基聚硅氧烷)注射体积2ul(100∶1)分流温度程序起始温度60℃匀变速率10℃/min最终温度325℃最终时间5min平衡7min实施例2将根据实施例1制备的SiMAA2(44.54g，淡黄色液体，w/强气味)加入萃取容器(180ml容器)，将超临界二氧化碳通过该容器一段时间。然后将高压气流以及萃取的物质经过减压阀通入收集器(玻璃U形管或吸滤瓶)中以沉淀可萃取物。气体离开所述烧瓶并通过计量仪表以积分总体积。在期望数量的超临界二氧化碳通过所述萃取容器以后，移开所述烧瓶；改变压力水平，重复所述过程两次以从相同的起始进料收集三个级分。产量和物理现象详细列于下面的表2中。通过GC和GPC分析来分析所述样品，结果列在下面的表2中。
表2

级分1具有澄清的些许淡黄色的水状外观。与起始物质的淡黄色颜色相比，级分1具有极大减轻的颜色。级分1的产量是约70％，与起始物质87.6％的GC纯度相比，级分1的GC纯度是90.5％。GPC纯度从起始物质的91.8％增加到级分1中的96.3％。级分2也显示出改进的纯度，具有极大减少的环氧化物残留。级分3也通过GC和GPC进行了分析，分析表明高分子量杂质在最终的级分3中被显著富集。这些结果表明SFE技术选择性地萃取SiMAA2并以合理的良好产量将其与高分子量杂质和有色杂质分离，例如对于合并的级分1和2产量为92.1％。因此，在级分1中SiMAA2的HPLC纯度从85.2％提高到87.9％，在级分2中增加到89.1％，由于除去了高分子量杂质，纯度得到极大提高。
实施例3对实施例1经干燥的SiMAA的己烷溶液进行过滤以除去所有的硫酸钠，然后加入800g flash grade硅胶。在室温搅拌所述混合物3小时，用烧结的玻璃漏斗进行过滤以从所述硅胶分离有机相。在55℃在旋转蒸发器上浓缩滤出液，得到期望的产品。
在此时产品的典型产率大于理论数量的75％，该物质通过GC测定纯度＞87％，通过HPLC测定纯度为约85％，存在小于0.1％的环氧化物。
SiMAA2的高强度浆液处理提供了约90％的HPLC纯度和约0.05％的残余环氧化物。很明显，本发明的SCFE提供了SiMAA2纯度的显著改进和特定化合物例如环氧化物的萃取。
实施例4使用二氧化碳作为超临界流体、来自Thar，Technologies的SFE2X5LF、150g/min的流速、5％的SiMAA2浓度和列在下面表3中的条件通过超临界流体萃取来处理根据实施例1制备的SiMAA2。所述设备具有萃取器和三个顺序连接的旋风分离器。通过HPLC、GC分析从每个萃取器和旋风分离区收集的每种级分的纯度并分析起始环氧化物和三甲基甲硅烷基化(TMS)SiMAA2的浓度。结果列在下面的表3中。
表3

对于HPLC和GC起始物质的纯度分别是75.5和73.0。在起始物质中环氧化物和三甲基甲硅烷基化SiMAA2(TMS-SiMAA2)杂质的浓度分别是17.7％和2.7％。这些条件不足以提供产品与其杂质的分离。
实施例5重复实施例4，除了每个区域的温度-压力分布如下面的表4中所示的那样进行改变以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度并分析起始环氧化物和TMS SiMAA2的浓度并列在下面的表4中。
表4

对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是84.7、90.1和87。在起始物质中二醇、TMS-SiMAA2和高分子量杂质的浓度分别是1.0％、1.2％和12.2％。
实施例6重复实施例4，除了将大约300g flash grade硅胶(60埃孔径；32-63微米颗粒大小)放入穿孔的金属篮中并放入萃取器柱内部和每个区域的温度-压力分布如下面的表5中所示的那样进行改变以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度以分析起始环氧化物、三甲基甲硅烷基化SiMAA2、SiMAA2二醇和高分子量物质的浓度。结果列在下面的表5中。对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是84.7、90.1和87。在起始物质中二醇、三甲基甲硅烷基化SiMAA2和高分子量杂质的浓度分别是1.0％、1.2％和12.2％。
表5

这些条件导致SiMAA2的纯度极大改进，杂质副产物显著减少。高分子量物质的去除是特别有效的，它们的浓度降低了一个数量级。硅胶的使用极大的增强了SiMAA2二醇的去除。
实施例7重复实施例6，除了每个区域的温度-压力分布如下面的表6中所示的那样进行改变和使用减少数量的硅胶(100g)以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度并分析起始环氧化物、TMSSiMAA2、二醇和高分子量物质的浓度，结果列在下面的表6中。对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是84.7、87和87。在起始物质中SiMAA2二醇、三甲基甲硅烷基化SiMAA2和高分子量杂质的浓度分别是0.99％、1.2％和12.2％。
表6

实施例8重复实施例6，除了每个区域的温度-压力分布如下面的表7中所示的那样进行改变以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度并分析起始环氧化物和TMS-SiMAA2和高分子量物质的浓度，结果列在下面的表8中。对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是84.6、90.1和87。在起始物质中化合物三和高分子量杂质的浓度分别是1.2和12.2。
表7

实施例9重复实施侧7，除了每个区域的温度-压力分布如下面的表8中所示的那样进行改变以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度并分析起始环氧化物和高分子量物质(HMW)的浓度，结果列在下面的表8中。对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是84.7、90和87。在起始物质中环氧化物、三甲基甲硅烷基化SiMAA2、SiMAA2二醇和高分子量杂质的浓度分别是0.14、1.2、1.0和12.2。
表8

实施例10重复实施例7，除了每个区域的温度-压力分布如下面的表9中所示的那样进行改变以外。通过HPLC、GC分析从每个步骤取出的每种级分的纯度并分析起始环氧化物、TMS SiMAA2、SiMAA2二醇和高分子量物质(HMW)的浓度，结果列在下面的表9中。对于HPLC、GC和GPC，起始物质的纯度分别是85、90和87。在起始物质中环氧化物、TMS SiMAA2、SiMAA2二醇和高分子量杂质的浓度分别是0.1、1.2、1.0和12.2。
表9

在这些条件下使用超临界二氧化碳作为萃取介质实现SiMAA2纯度的增加。二醇和高分子量组分的浓度也被降低。在该实施例中，分离条件不足以降低起始环氧化物或TMS SiMAA2的浓度。
权利要求
1.一种包括如下步骤的方法使至少一种含硅氧烷的化合物与密度为约0.2-约1g/ml的超临界流体接触，使所述密度降低从而形成两相，第一相包括所述至少一种含硅氧烷的化合物和第二相包括至少一种杂质，和分离所述第一相与所述第二相。
2.权利要求1的方法，其中所述超临界流体选自二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、氯三氟甲烷和它们的混合物。
3.权利要求1的方法，其中所述超临界流体包括二氧化碳。
4.权利要求1的方法，其中所述超临界流体的密度为约0.4-约0.8g/ml。
5.权利要求1的方法，其中所述接触步骤包括至少两个阶段，第一阶段和第二阶段，其中所述超临界流体的密度低于第一阶段中的密度。
6.权利要求5的方法，其中所述超临界流体在第一阶段中的密度为约0.4-约0.8g/ml，所述超临界流体在第二阶段中的密度为约0.1g/ml-约0.4g/ml。
7.权利要求5的方法，进一步包括至少一个其它的接触阶段。
8.权利要求5的方法，其中所述接触步骤包括至少三个阶段，所述超临界流体在第一阶段中的密度为约0.5-约0.7g/ml，所述超临界流体在第二阶段中的密度为约0.3g/ml-约0.5g/ml和所述超临界流体在第三阶段中的密度为约0.1g/ml-约0.3g/ml。
9.权利要求5的方法，其中所述接触步骤包括至少四个阶段，所述超临界流体在第一阶段中的密度为约0.5-约0.7g/ml，所述超临界流体在第二阶段中的密度为约0.3g/ml-约0.5g/ml，所述超临界流体在第三阶段中的密度为约0.15g/ml-约0.35g/ml和所述超临界流体在第四阶段中的密度为约0.1g/ml-约0.3g/ml。
10.权利要求1的方法，其中所述接触步骤在包括压力为约1000psi-约5000psi和温度大于约31℃的条件下进行。
11.权利要求1的方法，其中所述接触步骤在包括压力为约2000psi-约3000psi和温度为约31-约80℃的条件下进行。
12.权利要求1的方法，其中所述含硅氧烷的化合物选自含硅氧烷的单体、大分子单体、预聚物和它们的混合物。
13.权利要求12的方法，其中所述含硅氧烷的化合物包含至少一个可聚合基团。
14.权利要求12的方法，其中所述含硅氧烷的单体是式I和II单体的至少一种 其中n是3-35的整数，R1是氢，C1-6烷基；R2、R3和R4独立地是C1-6烷基、三C1-6烷基甲硅烷氧基、苯基、萘基、取代的C1-6烷基、取代的苯基或取代的萘基，其中所述烷基取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基，和其中所述芳族取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基；R5是羟基，含有一个或多个羟基的烷基；或(CH2(CR9R10)yO)x)-R11，其中y是1-5，优选1-3，x是1-100，优选2-90和更优选10-25的整数；R9-R11独立地选自H、具有至多10个碳原子的烷基和被至少一个极性官能团取代的具有至多10个碳原子的烷基，R6是含有至多20个碳原子的二价基团；R7是可以进行自由基和/或离子聚合且含有至多20个碳原子的单价基团；R8是含有至多20个碳原子的二价基团。
15.权利要求14的方法，其中R1是氢；R2、R3和R4独立地选自C1-6烷基和三C1-6烷基甲硅烷氧基；R5是羟基、-CH2OH或-CH2CHOHCH2OH，R6是二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基；R7包括选自丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、衣康酸酯基团、C1-6烷基丙烯酸酯、丙烯酰胺、C1-6烷基丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12链烯基、C2-12链烯基苯基、C2-12链烯基萘基和C2-6链烯基苯基C1-6烷基的自由基反应性基团；R8选自二价C1-6烷基、C1-6烷氧基、C1-6烷氧基C1-6烷基、亚苯基、亚萘基、C1-12环烷基、C1-6烷氧基羰基、酰胺、羧基、C1-6烷基羰基、羰基、C1-6烷氧基、取代的C1-6烷基、取代的C1-6烷氧基、取代的C1-6烷氧基C1-6烷基、取代的亚苯基、取代的亚萘基、取代的C1-12环烷基，其中所述取代基选自下组中的一个或多个C1-6烷氧基羰基、C1-6烷基、C1-6烷氧基、酰胺、卤素、羟基、羧基、C1-6烷基羰基和甲酰基。
16.权利要求15的方法，其中所述含硅氧烷的化合物选自 其中n＝1-50和R独立地选自H和可聚合不饱和基团，且至少一个R是可聚合基团和至少一个R是H。
17.权利要求15的方法，其中所述含硅氧烷的化合物包括
18.权利要求12的方法，其中所述含硅氧烷的化合物选自大分子单体、预聚物和它们的混合物。
19.权利要求19的方法，其中所述含硅氧烷的化合物包含至少一种含硅氧烷的丙烯酸类星形共聚物或大分子单体。
全文摘要
本发明涉及通过超临界流体萃取纯化含硅氧烷化合物的方法。具体地，本发明涉及包括如下步骤的方法使至少一种含硅氧烷的化合物与密度为约0.2－约0.8g/ml的超临界流体接触，使所述密度降低从而形成两相，第一相包括所述至少一种含硅氧烷的化合物和第二相包括至少一种杂质，和分离所述第一相与所述第二相。
文档编号C07F7/08GK1902211SQ200480039543
公开日2007年1月24日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年10月31日
发明者S·马哈德范, F·F·莫洛克, R·S·瓦德, Y·田, S·王, J·M·小塞皮里奥 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司