聚天门冬氨酸化学合成法及工艺路线

   聚天门冬氨酸是一种氨基酸的聚合物，它天然存在于软体动物和蜗牛类的壳中，相对分子质量分布很宽，为1000至数十万，除具有水溶性羧酸的性质外，还具有可贵的生物降解特性，它的用途极为广泛，可取代对环境造成污染的很多化学品，是一类对环境十分友好的生物高分子材料。

  因此，自聚天门冬氨酸1850年首次人工合成以来，逐渐受到世界上各大化学公司的关注，其中美国、德国以及日本等国的化学公司对聚天门冬氨酸的研究最为活跃。

  目前国外对聚天门冬氨酸进行研究的公司越来越多，随着各国对环保要求的不断提高，这种可降解生物高分子材料的生产和应用将会获得更大的发展。

  聚天门冬氨酸最早的合成方法是以L-天门冬氨酸为原料进行缩合，目前聚天门冬氨酸的合成主要采用化学合成法，可分为3个步骤：

  第一步是由原料制取中间体聚珀磻酰亚胺；

  第二步是聚琥珀酰亚胺水解制取聚天门冬氨酸；

  第三部是聚天门冬氨酸及其盐的分离纯化。

  聚天门冬氨酸的合成途径见下图1：

  不同的合成路线及反应条件决定着聚天门冬氨酸的分子量和分子结构，从而决定最终产品的性质和使用性能。因此，在上述合成过程中，第一步是决定目的产物分子量及其特性的关键步骤，它因所采用的原料不同而是聚天门冬氨酸的合成分为两条工艺路线：一是以天门冬氨酸为主要原料，直接热缩合生成聚琥珀咸亚安。该反应多在常压及在有酸性催化剂存在的条件下进行，反应温度为160-260℃，反应时间1-4.5h，所制得的聚天门冬氨酸的相对分子质量覆盖面极关，从800到500000不等，所采用的反应器有捏合机、螺杆式压出机、聚四氟乙烯盘、釜式反应器及流化床反应器。天门冬氨酸作为合成聚天门冬氨酸的主要原料，可由富马酸、马来酸、马来酸酐通过多步化学反应或生物酶法而制得。