论文部分内容阅读
本文以提高聚天冬氨酸分子量为出发点,选择热稳定性强、对反应物溶解性好且具有催化作用的硫酸氢咪唑离子液体([Hmim]HSO4)为反应介质合成聚天冬氨酸。采用红外光谱和核磁共振对产品结构进行表征;研究硫酸氢咪唑离子液体中质量百分比浓度、反应时间和反应温度对L-Asp转化率和PASP分子量的影响。优化反应条件,考察单体转化率对分子量大小的关系,找出限制分子量增长限制因素。以Flory等活性理论为依据,首次提出在[Hmim]HSO4离子液体中中间体聚琥珀酰亚胺(PSI)再聚合的方法。探讨以[Hmim]HSO4离子液体为反应介质,再聚合的合成条件对产物分子量的影响规律,分析PSI在[Hmim]HSO4离子液体中再聚合过程。实验结果表明,硫酸氢咪唑离子液体中合成聚天冬氨酸最佳条件:反应温度200℃、L-Asp质量百分比浓度33.3%、反应时间3.0h,此时L-Asp单体转化率为98.98%,粘均分子量为5960。研究表明只有在L-Asp转化率大于98%情况下,才能得到高分子量的PASP。在[Hmim]HSO4离子液体中再聚合研究,对合成的产品进行了红外分析,证明聚合产物为PASP。当PSI质量百分比浓度为35%,反应温度为200℃时,反应时间3.0h时,得到分子量最高为10670;再聚合反应初期,分子量与连续聚合相比几乎成倍增长,但重复聚合四次,分子量变化幅度变小,再聚合反应得到产物分子量最高可达到18000。通过PSI的再聚合,去除了体系中影响平衡的小分子产物以及其他副产物,达到端基等活性理论所要求的条件,使反应继续向正方向进行,进而得到高分子量的聚天冬氨酸。其机理是在H+作用下PSI端基的-NH2与-COOH的结合形成酰胺键的过程。