聚天冬氨酸的合成及表征【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）聚天冬氨酸的合成及表征专业：应用化学摘要：聚天冬氨酸是一种可生物降解、无毒、不破坏生态环境的新型绿色生物高分子材料，其用途十分广泛，可以广泛应用于工业水处理、农业、医药、日用化学品和石油钻井等行业。本文研究了以马来酸酐和碳酸铵为主要原料合成聚天冬氨酸的缩合工艺，探讨了温度、时间、浓度等因素对合成的聚天冬氨酸的结构及产率的影响；用红外和差式扫描热量法表征了产物的结构。关键词：聚天冬氨酸；可生物降解；温度；浓度PreparationandcharacterizationofpolyasparticacidAbstract:Polyasparti

2、cacidisanovel,biodegradableandnontoxicpolymermaterialwhichdoesnotdestroytheecologicalenvironment.Itsuseisveryextensiveanditcanbewidelyusedinindustrialwatertreatment，agriculture，medicine，dailychemicals,petroleumdrillingandotherindustries.Inthispaper，maleicanhydrideandammoniumcarbonate

3、wereusedastherawmaterialsofpolyasparticacidcondensationpreparingprocess.Theinfluenceoftemperature,reactiontime,reactantconcentrationandotherfactorsonthestructureandprocuctivityofpolyasparticacidwerestudied.IRandDSCwereusedtocharacterizethestructureoftheproduct.Keywords:Polyasparticac

4、id;Biodegradable;temperature;concentration目录1绪论11.1应用领域11.1.1水处理剂11.1.2在农业方面的应用21.1.3分散剂21.1.4日用化学品21.1.5油田化学品31.1.6高分子吸水材料31.1.7医药及医疗31.2本课题研究目的及意义41.3课题研究思路及方案42实验部分52.1实验试剂和仪器52.1.1试剂：52.1.2仪器：62.2实验原理62.2.1L-天冬氨酸热缩聚62.2.2以马来酸或马来酸酐为原料（即本实验采用的工艺路线）72.2.3中间体聚琥珀酰亚胺（PSI）的合成72.2.4比较两类合

5、成方法的结果72.3实验步骤82.3.1聚琥珀酰亚胺（PSI）的合成82.3.2聚天冬氨酸（PASP）的合成82.3.3所得产物提纯82.3.4聚琥珀酰亚胺（PSI）和聚天冬氨酸（PASP）的分子量测定82.3.5产物表征83结果及讨论9133.1产物谱图及分析93.2不同条件对本实验结果的影响113.2.1改变氢氧化钠溶液浓度对本实验的影响113.2.2改变反应温度对本实验的影响113.2.3改变反应时间对本实验的影响113.2.4改变氢氧化钠与聚琥珀酰亚胺的质量比对本实验的影响124结论与展望12参考文献13致谢15131绪论随着经济社会的发展，水溶性高分子

6、材料的应用量逐年增加，比如在工业冷却水循环系统中，一般要加入水处理剂以控制结垢、腐蚀等问题，而聚丙烯酸和聚丙烯酰胺类水处理剂的阻垢效果虽好，却不能生物降解，造成严重的环境问题。因此，可生物降解的水溶性高分子材料成为近年来的研究热点。国外成功开发的水处理剂聚天冬氨酸(Polyasparticacid简称PASP)就是这样一类“绿色”产品。聚天冬氨酸原为一种天然存在于软体动物和蜗牛壳中的氨基酸聚合物，近年来人们受到此类动物的代谢启发而成功地合成了这一生物高分子材料。聚天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，具有类似蛋白质的酰胺键结构，可完全生物降解成对环境无害的终

7、产物，无毒无污染，是一类对环境友好的绿色聚合物[1]。1.1应用领域聚天冬氨酸目前被开发的应用领域主要有以下几个方面：1.1.1水处理剂①阻垢剂作为阻垢剂使用的聚天冬氨酸对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硫酸钡等的阻垢性能优异。在硬度250mg/L(以碳酸钙计)、碱度500mg/L(以碳酸钙计)、pH=9的配制水的条件下，对化学合成的PASP和聚丙烯酸(PAA)对CaCO3的阻垢性能进行比较，表明市售聚丙烯酸在低浓度时阻垢率不高，随着浓度的上升阻垢率上升，用量达10mg/L时，阻垢率接近100%；而PASP在用量为2mg/L时阻垢率己接近100%(99.4%)，用量为6

8、mg/L时达100%，说