CN103304815A - 一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法 - Google Patents

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刘赞
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Abstract

本发明涉及一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法。本发明为马来酸酐、含氮化合物和水按照1∶1-2∶1.5-2.5的质量比，在常压下以及60-90℃温度下，经过1-3小时反应，合成马来酸铵；马来酸铵溶液加入1-5％的酸性离子液体作为催化剂，在160-200℃温度下，常压聚合反应生成聚琥珀酰亚胺；聚琥珀亚胺在pH＝10-12碱性条件下，20-40℃条件下水解成为聚天冬氨酸盐。本发明解决了过去无机磷酸作为催化剂，反应过程磷酸挥发造成环境污染，同时会产生无机磷酸水污染和排放的缺陷。本发明环保，绿色，无排放，同时离子液体催化剂可以反复使用，因而成本低。

Description

一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，特别涉及一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法。
背景技术
近年来，随着工业水处理技术的迅速发展，水处理阻垢缓蚀剂技术的应用日益广泛。水处理过程中存在最大的问题是，在水处理浓缩过程产生的垢盐，如CaCO3、CaSO4、BaSO4和SrSO4等。为了抑制和缓解结垢，在过程通常采用加入水处理阻垢剂，常用的水处理阻垢剂有聚磷酸盐、有机磷酸、膦羧酸、聚羧酸及其复合配方等。但是，这些阻垢剂中有的含有磷，排入水体引起赤潮产生公害，有的难以生物降解造成环境污染。因此，环保型水处理阻垢剂的开发成为目前水处理领域的研究热点。
聚天冬氨酸(Polyaspartic acid)(简称PASP)具有类似蛋白质的酰胺键结构，是一种可生物降解的水溶性聚合物，降解产物为氨基酸小分子，最终可降解成水和二氧化碳，其用途很广，被人们誉为“绿色”产品，热稳定性好、无毒、不破坏生态环境，用于冷却水、锅炉用水的处理非常理想，具有很好的市场应用价值，是开发的热点和方向。
本发明之前，聚天冬氨酸的合成采用的是无机磷酸作为催化剂，反应过程磷酸挥发造成环境污染，同时会产生无机磷酸水污染和排放。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法。本发明的优点是环保，绿色，无排放，同时离子液体催化剂可以反复使用，因而成本低。
本发明的技术方案是：
一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其主要技术特征在于步骤如下：
(1)马来酸酐、含氮化合物和水按照1∶1-2∶1.5-2.5的质量比，在常压下以及60-90℃温度下，经过1-3小时反应，合成马来酸铵；
(2)马来酸铵溶液加入1-5％的酸性离子液体作为催化剂，在160-200℃温度下，常压聚合反应生成聚琥珀酰亚胺；
(3)聚琥珀亚胺在pH＝10-12碱性条件下，20-40℃条件下水解成为聚天冬氨酸盐。
上述的马来酸酐、含氮化合物和水按照质量比1∶1-2∶1.5-2.5，优选1∶1-1.5∶2.0-2.5。
上述马来酸铵的合成温度为60-90℃，优选60-80℃
上述的酸性离子液体的阴离子为AlCl3 -，HSO4 -，BF4 -，PF6 -、NO3 -、CF3SO3 -、ClO4 -、CH COO-、CF COO-，优选AlCl3 -，HSO4 -，BF4 -。
上述的酸性离子液体加入量为1-5％，优选2-3％
上述生成聚琥珀酰亚胺的温度为160-200℃，优选190-200℃
上述生成聚天冬氨酸盐的条件为pH＝10-12，温度20-40℃。
附图说明
图1——本发明各实施例数据对比。
体实施方式
实施例1：
将10g马来酸酐，10尿素和20g水在65℃恒温搅拌混合30分钟至溶液澄清，加入1g[Hmim]HSO4进入应体系中，1h内升温至195℃恒温4h反应至水全部蒸发干净，冷却得到砖红色固体聚琥珀酸亚胺(PSI)，产率为50％；将上述固体溶解于2mol/L氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH为12，恒温水浴升温至70℃水解5h，到聚天冬氨酸钠沉淀，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥得到聚天冬氨酸盐(PASP)，产率72.8％，分子量为6600。
实施例2：
将10g马来酸酐，12碳酸铵和15g水在90℃恒温搅拌30分钟至溶液澄清，加入5g[Hmim]AlCl3 -进入应体系中，1h内升温至165℃恒温4h反应至水全部蒸发干净，冷却得到砖红色固体聚琥珀酸亚胺(PSI)，产率为70％；将上述固体溶解2mol/L于氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH为10，恒温水浴升温至70℃水解5h，到聚天冬氨酸钠沉淀，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥得到聚天冬氨酸盐(PASP)，产率90.3％，分子量为12600。
实施例3：
将10g马来酸酐，15尿素和20g水在50℃恒温搅拌30分钟至溶液澄清，加入1g[Hmim]BF4 -进入应体系中，1h内升温至195℃恒温4h反应至水全部蒸发干净，冷却得到砖红色固体聚琥珀酸亚胺(PSI)，产率为50％；将上述固体溶解于4mol/L氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH为12，恒温水浴升温至50℃水解2h，到聚天冬氨酸钠沉淀，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥得到聚天冬氨酸盐(PASP)，产率90.7％，分子量为55000。
实施例4：
将10g马来酸酐，20尿素和25g水在60℃恒温搅拌30分钟至溶液澄清，加入1g[Hmim]PF6 -进入应体系中，1h内升温至200℃恒温4h反应至水全部蒸发干净，冷却得到砖红色固体聚琥珀酸亚胺(PSI)，产率为50％；将上述固体溶解于1mol/L氢氧化钠溶液中，调节溶液的pH为12，恒温水浴升温至50℃水解2h，到聚天冬氨酸钠沉淀，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥得到聚天冬氨酸盐(PASP)，产率85.6％，分子量为27600。
如图1所示：从图中可以看出，本发明具有超过50％聚琥珀酸亚胺产率，超过70％的聚天冬氨酸盐产率，分子量最高达到50000以上。

Claims (7)

1.一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于步骤如下： 
(1)马来酸酐、含氮化合物和水按照1∶1-2∶1.5-2.5的质量比，在常压下以及60-90℃温度下，经过1-3小时反应，合成马来酸铵； 
(2)马来酸铵溶液加入1-5％的酸性离子液体作为催化剂，在160-200℃温度下，常压聚合反应生成聚琥珀酰亚胺； 
(3)聚琥珀亚胺在pH＝10-12碱性条件下，20-40℃条件下水解成为聚天冬氨酸盐。 
2.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于马来酸酐、含氮化合物和水按照质量比1∶1-2∶1.5-2.5。 
3.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于合成马来酸铵的温度为60-90℃。 
4.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于酸性离子液体的阴离子为AlCl3 -，HSO4 -，BF4 -，PF6 -、NO3 -、CF3SO3 -、ClO4 -、CH COO-、CF COO-。 
5.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于酸性离子液体的加入量为1-5％。 
6.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于生成聚琥珀酰亚胺的温度为160-200℃。 
7.根据权利要求1所述的一种离子液体合成聚天冬氨酸制备方法，其特征在于生成聚天冬氨酸盐的条件为pH＝10-12，温度20-40℃。 
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250378A (zh) * 2014-09-19 2014-12-31 河南大学 聚天冬氨酸/二乙烯三胺接枝共聚物及其合成方法
CN104327267A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种液相介质中聚天冬氨酸的制备方法
CN104788674A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 吴有庭 一种离子液体-聚醚混合液为催化剂和反应介质的聚天冬氨酸制备方法
CN109607832A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 中能化地大热能(湖北)有限责任公司 一种聚天冬氨酸阻垢剂及其制备方法
CN110201619A (zh) * 2019-05-28 2019-09-06 宁波浙铁江宁化工有限公司 一种顺酐法制备聚天冬氨酸的工艺及设备
CN111635524A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 陕西安得科技实业有限公司 一种环保型荧光示踪阻垢剂及其制备方法
CN111908626A (zh) * 2020-06-03 2020-11-10 山东省食品发酵工业研究设计院 高适配性绿色阻垢剂生产方法及其复合阻垢剂
CN112778145A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 浙江艾特普科技有限公司 一种长效抑菌pae树脂及其制备方法和涂料组合物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466779A (en) * 1994-05-17 1995-11-14 Donlar Corporation Production of polysuccinimide
CN1398799A (zh) * 2002-04-18 2003-02-26 同济大学 环保型阻垢剂聚天冬氨酸的制备方法
CN101575413A (zh) * 2009-06-08 2009-11-11 西安建筑科技大学 绿色阻垢剂聚天冬氨酸的微波合成方法
CN101717509A (zh) * 2009-11-27 2010-06-02 黑龙江大学 一种利用离子液体合成聚天冬氨酸的方法
CN102146161A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 湖州欣和环境科技有限公司 一种用于阻垢剂的聚天冬氨酸合成物
CN102643425A (zh) * 2012-05-16 2012-08-22 黑龙江大学 离子液体中微波合成聚天冬氨酸的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466779A (en) * 1994-05-17 1995-11-14 Donlar Corporation Production of polysuccinimide
CN1398799A (zh) * 2002-04-18 2003-02-26 同济大学 环保型阻垢剂聚天冬氨酸的制备方法
CN101575413A (zh) * 2009-06-08 2009-11-11 西安建筑科技大学 绿色阻垢剂聚天冬氨酸的微波合成方法
CN101717509A (zh) * 2009-11-27 2010-06-02 黑龙江大学 一种利用离子液体合成聚天冬氨酸的方法
CN102146161A (zh) * 2010-02-05 2011-08-10 湖州欣和环境科技有限公司 一种用于阻垢剂的聚天冬氨酸合成物
CN102643425A (zh) * 2012-05-16 2012-08-22 黑龙江大学 离子液体中微波合成聚天冬氨酸的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨士林等: ""AlCl3-Et3NHCl离子液体中聚天冬氨酸的合成"", 《哈尔滨工业大学学报》, vol. 43, no. 6, 30 June 2011 (2011-06-30), pages 40 - 44 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104250378A (zh) * 2014-09-19 2014-12-31 河南大学 聚天冬氨酸/二乙烯三胺接枝共聚物及其合成方法
CN104327267A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种液相介质中聚天冬氨酸的制备方法
CN104788674A (zh) * 2015-04-21 2015-07-22 吴有庭 一种离子液体-聚醚混合液为催化剂和反应介质的聚天冬氨酸制备方法
CN104788674B (zh) * 2015-04-21 2017-07-28 吴有庭 一种离子液体‑聚醚混合液为催化剂和反应介质的聚天冬氨酸制备方法
CN109607832A (zh) * 2018-11-30 2019-04-12 中能化地大热能(湖北)有限责任公司 一种聚天冬氨酸阻垢剂及其制备方法
CN110201619A (zh) * 2019-05-28 2019-09-06 宁波浙铁江宁化工有限公司 一种顺酐法制备聚天冬氨酸的工艺及设备
CN110201619B (zh) * 2019-05-28 2021-06-08 宁波浙铁江宁化工有限公司 一种顺酐法制备聚天冬氨酸的工艺及设备
CN111908626A (zh) * 2020-06-03 2020-11-10 山东省食品发酵工业研究设计院 高适配性绿色阻垢剂生产方法及其复合阻垢剂
CN111635524A (zh) * 2020-06-10 2020-09-08 陕西安得科技实业有限公司 一种环保型荧光示踪阻垢剂及其制备方法
CN111635524B (zh) * 2020-06-10 2023-07-07 陕西安得科技实业有限公司 一种环保型荧光示踪阻垢剂及其制备方法
CN112778145A (zh) * 2020-12-30 2021-05-11 浙江艾特普科技有限公司 一种长效抑菌pae树脂及其制备方法和涂料组合物

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