聚天门冬氨酸的详细解说与应用

  聚天门冬氨酸是除了具备水溶性羧酸的性质外，还其有难得珍贵的生物降解特性的一种氨基酸的聚合物，它的用处极为普遍，可取代对环境形成污染的很多化学品，是一类对环境非常友好的生物高分子资料．它自然存在于软体动物和蜗牛类的壳中，相对分子质最散布很宽，为1000至数十万，因而自其 1850 年初次人工合成以来，聚天门冬氨酸逐步遭到世界上各大化学公司的关注，其中以美国、德国以及日本等国的化学公司对聚天门冬氨酸的研讨最为活泼，目前国外对聚天门冬氮酸停止研讨的公司越来越多，聚天门冬氮酸合成及应用方而的专利，每年都发表数十篇以上。聚天门冬氨酸最早的合成办法是以 L 天门冬氨酸为原料停止缩合，目前合成主要采用化学合成法，可分为3个步骤：1、由原料制取中间体聚琥珀酰亚胺；2、聚琥珀酰亚胺水解制取聚天门冬氨酸盐；3、聚天门冬氨酸及其盐的别离纯化．聚天门冬氨酸的合成途径详见图1。

 

  聚天门冬氨酸不同的合成道路及反响条件决定着聚天门冬氨酸的分子量与分子构造，这就决定了最终产品的性质和运用性能；因而，在上述合成的过程中，第一步是决议目的产物分子量及其运用特性的关键步骤，它因所采用的原料不同而使聚天门冬氨酸的合成分为两条工艺道路，一是以天门冬氨酸为主要原料，直接热缩合成聚琥珀酰亚胺。该反响多在常压及在有酸性催化剂存在的条件下停止，反响温度为160~260℃，反响时间1~4.5h，所制得的聚天门冬氨酸的相对分子质量掩盖面积广，从800到50000不等。在聚天门冬氨酸合成过程中，催化剂的存在可明显改善聚天门冬氨酸的生物降解性，例如：在无催化剂存在条件下以天门冬氨酸为原料制得的聚大门冬氨酸产品，在 25 ℃ 条件下，经过28d后降解率为26%~46%：而在有催化剂条件下制得的聚天门冬氨酸产品在相同实验条件降落解率为82% ~89%．除上述作用外，催化剂的存在可降低反响活化能，加快反响遨度，缩短反响时问。

  在相同温度下有催化剂存在时，取得相同转化率的时间仅为5 min~5h,反响时间缩短了10倍以上。催化剂的存在还可使反响在较低的温度下停止，改善产品的颜色。溶剂的存在可降低反响物粘度，进步传质速度及反响效率，改善反响条件。聚天门冬氨酸在反响过程中参加的溶剂和催化剂协同作用。可在相同的反响时间内，进步反响物的转化率和产物的分子量，两条合成道路都以磷酸作催化剂效果最好。溶剂的选择与采用的原料和合成道路有关，以天门冬氨酸为原料制备聚天门冬氨酸时．溶剂选择以莱／环丁砜为最佳；而以马来酸酐原科制备聚天门冬氨酸时，济剂的选择则依据详细反响物而定。但是关于相对分子质最相近的产品，以马来酸酐为原料制取的聚天门冬氨酸对CaCO3的抑止才能及对颜色的分散才能较强。聚天门冬氨酸而在有催化剂存在条件下，以天门冬氨酸为原料制取的聚天门冬氨酸，生物降解性则最好。因而，关于作阻垢剂及水处置剂而言，以马来酸为原料的合成道路较具优越性。而关于高分子吸水资料、日用化学品及其他一些特殊用处的产品而言，以天冬氨酸为原料的 T 艺道路则较其优势。