【开题报告】聚天冬氨酸的合成及表征
聚天冬氨酸合成论文
目录1.概述 (1)1.1背景及意义 (1)1.2 PASP制备工艺及聚合原理 (2)1.2.1 PASP制备工艺 (2)1.2.2聚合原理 (2)1.3 PASP及其衍生物的性能及应用 (3)1.3.1 PASP及其衍生物的性能 (3)1.3.2 PASP及其衍生物的应用 (4)1.4本课题主要研究方法、研究手段和需要重点研究的问题及解决的思路 (6)2.实验部分 (8)2.1实验药品 (8)2.2主要试验设备及装置图 (8)2.2.1主要试验设备 (8)2.2.2主要试验装置图 (9)2.3实验方法 (10)2.4几个重要参数的测定及计算 (11)2.4.1回收率的计算 (11)2.4.2阻垢率的测定及计算 (11)2.4.3粘均分子量的测定及计算 (11)2.5正交实验设计 (12)2.5.1正交试验数据分析处理 (13)2.5.2重复性实验 (21)2.6结果讨论 (21)3．结论 (23)参考文献 (24)答谢........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.概述1.1背景及意义随着各国工业生产的迅速发展，工业用水日益增多。
水处理技术具有节水、节能、节材、提高产品质量等一系列特有功能，水处理剂则是水处理的重要技术保证，国内外研究最为活跃的领域之一是缓蚀阻垢剂。
又因为人类的环保意识日渐增长，环境友好型(绿色)阻垢剂这个概念已被提出并成为21世纪水处理药剂的发展方向。
聚天冬氨酸(Polyaspartic acid)是受海洋动物代谢过程启发而开发成功的一种绿色阻垢剂，特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙等的成垢，可防止垢堵塞管道和地层，提高热效率，阻止金属的腐蚀。
聚天冬氨酸具有线型聚酰胺结构,是氨基连接的缩氨酸,类似蛋白质的酰胺键结构,分子链有α型和β型,具有良好的生物相容性,可在环境中快速完全降解,不会对环境产生影响。
聚天冬氨酸合成
聚天冬氨酸合成聚天冬氨酸合成是指生物体内聚合多个天冬氨酸分子形成聚合物的过程。
在这个过程中，天冬氨酸分子通过特定的酶催化反应，加入到聚天冬氨酸链的末端，从而不断延长聚合物的长度。
以下将详细解释聚天冬氨酸合成的各个方面。
1. 天冬氨酸的结构和性质天冬氨酸是一种非必需氨基酸，是蛋白质的组成部分之一。
它的化学式为C4H7NO4，具有两个手性中心，存在两种构型：L-天冬氨酸和D-天冬氨酸。
在生物体内，通常只有L-天冬氨酸参与蛋白质合成。
天冬氨酸是一种酸性氨基酸，它的侧链中含有一个羧基和一个氨基。
它的羧基可与其他氨基酸的氨基反应，形成肽键，从而连接多个氨基酸分子，构成多肽或蛋白质。
2. 聚天冬氨酸合成的酶催化反应聚天冬氨酸合成的关键在于酶的催化作用。
在生物体内，有一种特定的酶被称为聚天冬氨酸合成酶（Polyaspartate synthase），它能够催化天冬氨酸的聚合反应。
聚天冬氨酸合成酶能够识别天冬氨酸分子的羧基和氨基，将新的天冬氨酸分子加入到聚天冬氨酸链的末端，形成新的肽键。
这个过程是一个逐步的反应，每次只加入一个天冬氨酸分子。
3. 聚天冬氨酸合成的生理功能聚天冬氨酸在生物体内具有多种生理功能。
首先，它可以作为一种能量储存形式存在。
聚天冬氨酸链可以存储大量的能量，当需要时，可以通过水解反应将其分解成天冬氨酸分子，释放出能量供生物体使用。
此外，聚天冬氨酸还可以作为一种抗氧化剂。
它能够中和自由基，减少氧化反应的损伤。
这对维持细胞内的氧化还原平衡非常重要，有助于维持生物体的正常功能。
4. 聚天冬氨酸合成在工业和医学中的应用聚天冬氨酸的合成不仅在生物体内发挥重要作用，还有一些工业和医学上的应用。
在工业上，聚天冬氨酸可以用作涂料、水处理剂和纺织品等领域的添加剂。
它具有优异的阻垢和抗腐蚀性能，可以提高产品的质量和性能。
在医学领域，聚天冬氨酸被研究用于药物传递系统。
由于其良好的生物相容性和可降解性，聚天冬氨酸可以作为一种载体，将药物包裹在内部，并在适当的条件下释放出来，实现药物的缓释和靶向输送。
水处理剂聚天冬氨酸的合成
水处理剂聚天冬氨酸的合成谢艳春(内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古准格尔旗 010300) 摘 要:本文介绍了具有较高阻垢活性、良好生物降解性、无毒性的被誉为绿色阻垢剂的聚天冬氨酸的合成。
以马来酸酐为原料固相熔融法合成聚天冬氨酸。
关键词:聚天冬氨酸;阻垢剂;合成 中图分类号:T Q085+.412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0083—02 聚天冬氨酸(PASP)是一种水溶性氨基酸聚合物,相对分子量分布很宽。
除具有水溶性聚羧酸的性质外,还以其可贵的可生物降解性、无毒、无污染、不破坏环境的优良特性,受到人们越来越多的关注。
聚天冬氨酸作为水处理的新型绿色化学品,是一种从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无害的易生物降解的水处理药剂,它的可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂。
使用后的PASP可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的终产物。
作为阻垢剂特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙、硫酸钙的成垢。
1 主要试剂和仪器设备1.1 主要试剂及规格顺丁烯二酸酐、碳酸铵、氢氧化钠、氢氧化钾、无水乙醇、乙二酸四乙酸二钠、无水氯化钙、无水碳酸氢钠、N,N-二甲基甲酰胺、无水氯化钾1.2 主要仪器设备T G328A电子分析天平、81-2型集热式恒温磁力搅拌器、磨口四口烧瓶、pHS-2C型精密酸度计、DGS20 2型电热干燥箱、Nexus670型傅立叶变换红外光谱仪。
2 聚天冬氨酸(PASP)的合成步骤 站控层的主要任务是:通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。
绿色阻垢剂聚天冬氨酸的微波法合成及性能研究的开题报告
绿色阻垢剂聚天冬氨酸的微波法合成及性能研究的开题报告一、研究背景及意义在现代工业领域中，管道、设备的腐蚀和结垢问题是一大难题。
随着工业发展，特别是石油、化工、冶金等领域的快速发展，加剧了管道和设备腐蚀结垢现象。
长期以来，防腐蚀技术和防结垢技术一直是工程技术领域中的热点问题。
传统的清洗方法会损伤管道和设备表面，同时清洁效果也很难达到要求。
因此，寻找一种有效的防结垢技术变得尤为迫切。
聚天冬氨酸是一种生物大分子，具有良好的水溶性、生物相容性、生物降解性等优点。
研究发现，聚天冬氨酸对水中的钙、镁、铁等离子具有良好的结合能力，可以有效防止管道和设备的结垢问题。
绿色阻垢剂聚天冬氨酸的研究和应用，将在防腐蚀和防结垢领域取得一定的突破，具有广阔的应用前景和社会价值。
二、研究目的和内容本研究的主要目的是通过微波法合成绿色阻垢剂聚天冬氨酸，并研究其防结垢性能。
本研究将从以下几个方面展开：1. 优化聚合反应条件，确定最佳合成方案。
2. 利用红外光谱、核磁共振等手段表征合成产物的结构。
3. 实验研究聚天冬氨酸对水中离子的结合能力，以及其在管道和设备上的防结垢性能。
4. 通过对照试验和实验结果分析，评价微波法合成绿色阻垢剂聚天冬氨酸的优缺点。
三、研究方法和步骤本研究将采用以下方法和步骤：1. 微波法合成聚天冬氨酸。
首先，设计微波合成装置，优化反应条件，如温度、反应时间、添加剂种类和用量等。
然后，采用FTIR、NMR 等手段对合成产物进行结构表征。
2. 聚天冬氨酸对离子的结合实验。
将聚天冬氨酸溶解在不同浓度的离子溶液中，利用电导率计实验研究其对离子的结合能力。
同时，与常规防结垢剂进行对比，评价聚天冬氨酸的效果和优劣。
3. 管道和设备防结垢实验。
将聚天冬氨酸涂覆在管道和设备表面，加入不同浓度的离子溶液进行实验观察。
通过观察和记录水温、水压、结垢情况等参数，评估聚天冬氨酸的防结垢性能。
4. 数据处理和结果分析。
对实验数据进行计算、图表化处理，并通过对照试验和实验结果分析，评价微波法合成绿色阻垢剂聚天冬氨酸的优缺点。
低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶制备及应用的开题报告
低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶制备及应用的开题报告
一、研究背景
天门冬氨酸（L-aspartic acid）是一种重要的氨基酸，在食品、医药等领域有广
泛的应用。
与此同时，吸水凝胶也是一种应用广泛的材料，可以用于土壤水分保持、
水凝胶等方面。
因此，将天门冬氨酸与吸水凝胶结合起来，可以产生新的应用价值。
目前市面上聚天门冬氨酸吸水凝胶的价格较高，因此研究低成本的制备方法具有重要意义。
本研究旨在探讨低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶的制备方法，并研究其在土
壤水分保持方面的应用。
二、研究内容与目标
1. 研究不同温度、时间、pH值、反应物浓度等因素对聚天门冬氨酸吸水凝胶的
影响。
2. 确定最佳制备条件，并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法对制备的吸水凝胶进行表征。
3. 利用室内和室外土壤模拟实验，研究低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶在土壤水分保持方面的应用效果，并与市面上常规吸水凝胶进行比较。
三、研究方法
本研究将采用化学合成的方法制备聚天门冬氨酸吸水凝胶，并通过不同的制备条件，确定最佳制备条件。
利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析等方法对制
备的吸水凝胶进行表征。
对制备的吸水凝胶进行土壤水分保持实验，并与市面上常规
吸水凝胶进行比较。
四、研究意义
本研究旨在探讨低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶的制备方法，并研究其在土壤水分保持方面的应用。
该研究可以为制备低成本聚天门冬氨酸吸水凝胶提供一种新的思路，并为相关领域提供新的材料选择。
羟基、杂环改性聚天冬氨酸的合成及其阻垢缓蚀性能
羟基、杂环改性聚天冬氨酸的合成及其阻垢缓蚀性能聚天冬氨酸（PASP）是一种无毒、无磷、可生物降解的环境友好型阻垢缓蚀剂,具有良好的阻CaCO<sub>3</sub>和CaSO<sub>4</sub>垢性能,但其阻Ca<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>垢、分散氧化铁和缓蚀性能并不突出。
本文设计并合成了几种含有羟基和杂环的改性PASP,发现在保持PASP 原有阻垢缓蚀性能的基础上,提高了其综合性能。
主要研究内容及结果如下:（1）以马来酸酐和尿素为原料,通过热缩聚反应合成了PASP的前驱体聚琥珀酰亚胺（PSI）。
利用2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-氨基-1,3-丙二醇、糠胺和4-（2-氨乙基）吗啉分别在碱性条件下对PSI进行开环,合成了聚天冬氨酸/2-氨基-2-甲基-1-丙醇（PASP/AMP）、聚天冬氨酸/2-氨基-1,3-丙二醇（PASP/APD）、聚天冬氨酸/糠胺（PASP/FA）以及聚天冬氨酸/4-（2-氨乙基）吗啉（PASP/AEM）四种改性PASP,并通过<sup>1</sup>H NMR对合成产物的结构进行了表征。
（2）采用静态法评价了改性PASP的阻垢和分散氧化铁性能。
相比PASP,PASP/AMP、PASP/APD和PASP/FA对CaCO<sub>3</sub>和CaSO<sub>4</sub>的阻垢效果都有了一定的改善;四种改性PASP对Ca<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>的阻垢效果较PASP均有大幅度的提高。
其中,PASP/APD分别在用量为1 mg/L和4 mg/L时,对CaCO<sub>3</sub>和CaSO<sub>4</sub>的阻垢率达到100%;PASP/AEM在用量为10 mg/L时,对Ca<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>的阻垢率达到100%。
聚天冬氨酸的合成与表征
聚天冬氨酸的合成与表征
冷一欣;蒋俊杰;韶晖;芮新生
【期刊名称】《化学工业与工程技术》
【年(卷),期】2002(023)005
【摘要】介绍了以L-天冬氨酸为原料,热缩合成聚天冬氨酸酐,水解得到聚天冬氨酸的合成工艺.采用凝胶色谱法测定了聚天冬氨酸的分子量,并用核磁共振对其进行了表征.
【总页数】2页(P7-8)
【作者】冷一欣;蒋俊杰;韶晖;芮新生
【作者单位】江苏石油化工学院,化工系,江苏,常州,213016;常茂生物化学工程股份有限公司,江苏,常州,213016;江苏石油化工学院,化工系,江苏,常州,213016;常茂生物化学工程股份有限公司,江苏,常州,213016
【正文语种】中文
【中图分类】O623.736
【相关文献】
1.聚天冬氨酸铂的合成与表征 [J], 李金;刘京萍
2.聚天冬氨酸钙的合成与表征 [J], 李金
3.两亲性嵌段共聚物聚苯丙氨酸-聚天冬氨酸的合成与表征 [J], 刘伟芬;李禄辉;乔鹏;陈永超;宗兰兰;袁琦;蒲晓辉;白锋
4.聚天冬氨酸铁(Ⅱ)、聚天冬氨酸锰(Ⅱ)配合物合成与清除O_2^(·-)作用 [J], 李金;
刘京萍
5.高强度超拉伸合成多肽聚天冬氨酸衍生物水凝胶研究 [J], 徐晓辉
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聚天冬氨酸的合成与表征
冬 氨 酸 为 原 料 ， 缩 合 成 聚 天 冬 氨 酸 酐 ［ ｏｙ ａ — 热 Ｐ ｌ（ ｎ ｈ ｄｏ ｓ ａｔ ｃ ） ， 称 聚 琥 珀 酰 亚 胺 （ ｏｙ ｕ — ｙ ｒａｐ ｒｉ ａ ｉ ］ 或 ｃ ｄ Ｐ ｌｓ ｃ
ｃ ｉ ｄ ） 水 解 后 得 到 聚 天 冬 氨 酸 。合 成 过 程 如 ｉ ｍｉｅ ， ｎ
聚 天 冬 氨 酸 酐
ａ 聚 天 冬 氨 酸 体
１ 实 验
１ １ 试 剂 及 仪 器 ．
化剂 ， 人 马 弗 炉 中 ， ２ ０Ｃ下 进 行 热 缩 合 反 应 ， 放 在 ５￣ 每 隔 １ ｍｉ， ０ ｎ 通过 失 重 量 来 计 算 Ｌ一 天 冬 氨 酸 转 化 成 聚天 冬氨 酸 酐 的转 化率 ， 结果 见 表 １ 。
的一 种 化工 产 品 ， 最 大 特 点 是 可 生物 降解 、 毒 、 其 无 不 破 坏 生 态 环 境 ， 人 们 誉 为“ 色 ” 品Ｌ 。随 着 被 绿 产 １ ］ 全 球 环 保 意识 的 不断 加强 ， 类 回归 自然 、 护 生 态 人 保
平衡 的愿 望愈 来 愈 强 烈 ， 聚天 冬 氨 酸 有 着 不 可估 量 的前 景 。聚天 冬 氨 酸 可 用 作 水 处 理 剂 ， 能用 于 冷 却
线 ， 是 以顺 丁烯 二 酸 酐 为 原 料 的合 成 法 ， 一 是 一 另
以天 冬 氨 酸 为 原 料 的 热 缩 合 法 。本 试 验 以 Ｌ一 天
水、 锅炉 用 水 的处 理及 脱 盐 、 回收 、 渗透 等过 程 ， 糖 反
特 别是 在 石 油工 业 油 井 钻 探 装 置 中 ， 是硫 酸 钡 和硫 酸 钙 沉 淀 的 抑 制 剂 ； 天冬 氨 酸 作 为 肥 料 生 产 的 聚
聚天冬氨酸的合成及表征【开题报告】
毕业设计开题报告应用化学聚天冬氨酸的合成及表征一、选题的背景和意义随着经济社会的发展,水溶性高分子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( Polyaspartic acid ,简称PASP)就是这样一类“绿色”产品。
聚天冬氨酸天然存在于软体动物和蜗牛类的壳中,是由天冬氨酸(Aspartic acid ,简称ASP) 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产物,无毒无污染,是一类对环境友好的绿色聚合物。
是受海洋动物代谢过程启发而开发成功的一种绿色阻垢剂，特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙等的成垢。
使用聚天冬氨酸可高效、稳定地被微生物降解为对环境无害的终产物，具有很好的生物降解性，无毒无污染，是公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品。
研究证明,水溶性聚天冬氨酸具有阻垢、缓蚀、分散、螯合、保湿等多种功能,市场前景很好,经济效益和社会效益非常可观。
20世纪90年代初自美国Donlar 公司开发成功以来,聚天冬氨酸的合成及应用已经成为各发达国家竞相研究的热点,美国、德国已相继建成了较大规模的生产装置并成功运转。
国内对聚天冬氨酸的研究还处于起步阶段。
二、研究目标与主要内容（含论文提纲）本课题通过实验熟练掌握制备聚琥珀酰亚胺（PSI）和聚天冬氨酸（PASP）的基本方法，熟悉在实验过程中的各项操作，并了解其化学性质和应用情况，熟悉各种表征手段，并掌握红外光谱仪(IR)和差示扫描量热仪（DSC）的操作方法和工作原理主要内容包括：1．聚琥珀酰亚胺（PSI）的合成2. 聚天冬氨酸（PASP）的合成3. 所得产物提纯4. 聚琥珀酰亚胺（PSI）与聚天冬氨酸（PASP）的分子量测定5. 把所得到的聚琥珀酰亚胺和聚天冬氨酸进行红外和DSC图谱表征，并对图谱进行分析和总结。
聚天冬氨酸
100
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70
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聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
碱度
（以碳 酸钙计）
PASP
/ ×10-6
back
聚天冬氨酸——制备
1、马来酸酐水相合成法 主要原料：马来酸酐、氨水、
O
NH4OH
O
O O
O
NH2 热 缩 聚
OH
NH2
O
NH NH
OM
O
mO
OM
n
O
O
NaOH
N
水解
m+n
O
该法所得产品分子量较低， 产率也偏低，并且在高温条 件下易导致产品颜色加深。
聚天冬氨酸——制备
2、马来酸酐无水合成法 本法以马来酸酐为原料，与无机铵类在其熔点
无磷、生物可降解绿色缓蚀阻垢剂聚天冬 氨酸和聚氧琥珀酸的开发。
聚天冬 氨酸
阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相 容性和可生物降解性，还有一定的缓蚀作 用。
聚天冬氨酸------概述
二十世 纪八十 年代
二十世 纪九十 年代
聚天冬氨酸阻垢性能的研究的开题报告
聚天冬氨酸阻垢性能的研究的开题报告题目：聚天冬氨酸阻垢性能的研究一、选题的背景和意义随着工业和民用水的不断污染，水垢问题日益突出。
水垢的形成严重影响生产和生活用水，造成设备损坏、节能减排、阻塞管道等问题。
目前，水垢的清除主要依靠化学药剂和机械清洗，但这些方法可能会对环境和设备造成损害。
因此，研究开发一种新型阻垢剂是十分必要的。
聚天冬氨酸是一种天然产物，具有无毒、无害、生物可降解等优点。
与其他聚合物相比，聚天冬氨酸分子具有更多的羧酸基团，这些羧酸基团与水中的钙、镁离子结合形成络合物，从而起到阻垢的作用。
因此，研究聚天冬氨酸阻垢性能具有重要意义。
二、研究的内容和目标本研究旨在探究聚天冬氨酸作为阻垢剂的性能，并利用实验方法研究其阻垢效果。
具体研究内容包括：1. 合成聚天冬氨酸聚合物。
2. 研究聚天冬氨酸在不同环境下的阻垢性能，包括PH值、温度、离子浓度等。
3. 利用实验方法研究聚天冬氨酸阻垢效果，包括在不同温度和时间条件下的阻垢率和防垢指数。
4. 探究聚天冬氨酸与其他阻垢剂的耐受性和协同效果。
本研究的目标在于：深入研究聚天冬氨酸在阻垢方面的性能和应用，为生产和实际应用提供科学依据。
三、研究方法1. 合成聚天冬氨酸聚合物：采用化学合成的方法，通过控制反应条件，合成出具有一定分子量的聚天冬氨酸聚合物。
2. 研究聚天冬氨酸在不同环境下的阻垢性能：通过实验方法研究聚天冬氨酸在不同的环境条件下的阻垢性能，包括PH值、温度、离子浓度等。
3. 实验方法：利用管道模拟设备，模拟实际生产过程中的情况，采用定量测定阻垢率和防垢指数的方法，比较不同阻垢剂的效果。
四、预期成果1. 合成出一种分子量合适的聚天冬氨酸聚合物，具有稳定性和阻垢性能。
2. 研究聚天冬氨酸在不同条件下的阻垢性能，得出其最佳阻垢性能的条件，为其实际应用提供参考。
3. 通过实验数据比较，得出聚天冬氨酸与其他阻垢剂的协同效果和耐受性，为工业和生活中应用提供理论和实践参考。
聚天冬氨酸的合成制备研究
２１ ０ ２年 ６月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ０ ．１ １４ Ｎｏ １
Ｇｕａ ｇ ｈｏ ｅ ｃ ｌＩ ｕ ｔ ｎ ｚ ｕ Ｃｈ ｍｉａ ｎｄ ｓｒ ｙ
Ｊｎ ．０ ２ ｕ ｅ ２ １
聚 天 冬 氨 酸 的 合 成 制 备 研 究
梁 晓峰 ，曾宪光 ， 刘科财
称 重 Ｍ。 。 一 取 １ Ｓ 在 １０ ｍ ０ ｇＰ Ｉ ０ Ｌ烧 杯 中溶 于 ４ Ｌ ３ ３ ｏ／ 的 ０ ｍ ． ３ ｍ ＬＬ ＮＯ ａ Ｈ溶液中 ， 常温 下水解 １ｈ 用稀 盐酸 调节水 解产 物 的 ｐ 在 ， Ｈ
由表 ２可 见 ，为 １：１ １时 ， Ａ Ｐ分 子 量 最 大 ， 达 ８０ ； ｒ ． ＰＳ 可 ６ ０ 而 ｒ １： ． 为 １５时 ， Ａ Ｐ分 子 量 最 小 ， 为 ７ ０ 。 由 此 可 见 ， 对 ＰＳ 仅 ６０ ｒ
ＰＳ Ａ Ｐ分子量有较大 的影 响。ｒ Ｐ Ｓ 对 Ａ Ｐ产率有一 定影 响 ， ｒ 当 为 １： ． １２时 ，Ａ Ｐ产率最 高 可达 ９ ．４ ； ｒ １：１时 ， Ａ Ｐ ＰＳ ４ ０％ 而 为 Ｐ Ｓ 产率最低 ， 仅为 ８ ． １ 。实验结果 表明 ， ９３％ 选定 的最 佳的 ｒ １： 为
Ｔ ｂ ３ Ｖｉ ｏ ｉ ｖ １ ｇ ｌ ｃ ｌｒｗｅｇ ｔａ ｄ ｙｅ ｄ ａ ． ｓ ｓｔ ａ ｅ ａ ｅ ｍｏ ｅ ｕ ａ ｉｈ ｎ ｉｌ ｃ ｙ ．
ｅ ｅ ｔｏ ｆ ｃ ｆＰＡＳ ｏ ｌｍ ｅ ｚ ｔｏ ｅ ｅｒｔ ｒ Ｐ ｎ ｐｏｙ ｒ ａ ｉｎ ｔ ｍｐ ａ ｕ ｅ ｉ
ｓｎｈ ｓ ｅ ｅｅｎ Ｍａ ｉ Ａ ｈ ｄ ｄ ）： （ ｍ ｎｕ Ｃ ｒｏ ａ ）＝１： ． ， ｏｙ ｒ ａｏ ｍｐｒｔｒ １０ ｏ ｐ ｌ ｙ ｔｅｉ ｓ ｒ （ ｌ ｃ ｎ ｙ ｒ ｅ ｎ Ａ ｍｏｉｍ ａｂ ｎ ｔ ｓ ｗ ｅ ｉ ｅ １ ２ ｐ ｌ ｉ ｔ ｎｔ ｅａ ｅ ８ Ｃ， ｏ — ｍｅ ｚ ｉ ｅ ｕ ｙ
聚天冬氨酸开题报告
聚天冬氨酸开题报告
一、引言
天冬氨酸（Aspartic acid），简称Asp，是一种重要的氨基酸，在
生物体内的合成和代谢中扮演重要角色，并且参与细胞的重要生理功能。
它不仅参与蛋白质合成，还参与一些重要的生物合成，包括甘油三酸循环、氨基酸代谢和膳食纤维代谢。
今天，天冬氨酸是生物化学和分子生物学研
究中应用最广泛、最重要的氨基酸之一，也是最古老的蛋白质类别之一尽管天冬氨酸在生物学领域的研究取得了显著的成果，但其实就其本
身而言，在过去，大多数研究都集中在天冬氨酸的抗氧化作用和释放能量
的作用，而很少有关于其本身的认识。
本次开题报告将围绕天冬氨酸的特
点及其在生物体中的作用作一深入研究，以便于更深刻的认识天冬氨酸的
特性，为其在生物体中的功能作出更加系统的研究。
二、天冬氨酸的组成
天冬氨酸是指一种含有羧基的氨基酸，它是一种二氢基三甲氧基丙烷（aspartyl），分子式为C4H7NO4，分子量为133.11，沸点为270℃，熔
点为189.5℃，密度为1.88 g / cm3、天冬氨酸具有非常重要的特性，如
可能作为一种抗氧化剂，具有良好的溶剂性，可以通过氨基酸合成以及反
应中的杂化物作用实现氨基酸代谢，以及参与蛋白质的结构和功能，血清
白蛋白的合成和抗菌效果等等。
【开题报告】聚天冬氨酸的合成
【开题报告】聚天冬氨酸的合成开题报告高分子材料与工程聚天冬氨酸的合成一、选题的背景和意义聚天冬氨酸(Polyaspartic acid缩写PASP)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，近年来人们受此类动物的代谢启发而研制成功的一种水溶性生物高分子材料。
由于氨基酸具有像蛋白质一样的酰胺基团，可以完全生物降解，而PASP 是一种带有羧酸侧链的氨基酸，既能生物降解，又具有螯合分散等功能。
PASP的最大特点是可生物降解、无毒、不破坏生态环境，可完全降解为对环境无害的终产物，替代许多对环境有害的化学品，被人们誉为“绿色”产品，在工业、农业、医药等方面都具有非常广泛的用途。
由于近年来人们对环保问题日益关注，其中以美国、德国和日本等国的化学公司对PASP的研究最为活跃，美国的Donlar公司和德国的Bayer公司等都有工业装置投入生产。
随着全球环保意识的不断加强，人类回归自然，保护生态平衡的愿望愈来愈强烈，PASP有着不可估量的应用前景。
水资源是不可替代的自然资源，水资源己成为当今世界各国关心的重大环境问题之一。
人类用水首先是农业用水，其次就是工业用水，然而工业用水比较集中，所以节水治污主要还是抓住工业用水。
聚天冬氨酸(polyaspartic acid)是近几年受海洋动物代谢启发而研制成功的一种生物高分子阻垢剂。
由于其制造工艺清洁，利用后的聚天冬氨酸能被微生物或真菌高效、稳定地降解为环境无害的最终产物，是公认的绿色阻垢荆和水处理剂的更新换代产品。
二、研究目标与主要内容（含论文提纲）研究目标：了解聚天冬氨酸的几种合成方法，具体掌握其中一种，通过改变反应中的一系列条件，比较所制得同一种聚天冬氨酸(PASP) 粉末的性质及产量的变化。
掌握实验仪器的操作，并通过实验得出数据,或将其转化为谱图等以便处理及分析得出综合结论。
同时在整个实验过程中，应理解其中各部分的实验原理，或经验公式的由来。
主要内容：聚天冬氨酸(PASP) 是近年来研制开发的一种水溶性高分子材料。
固体酸式催化剂催化合成聚天冬氨酸的研究
固体酸式催化剂催化合成聚天冬氨酸的研究张冰如;胡伟;李风亭【摘要】以L-天冬氨酸为原料,采用自制固体酸式催化剂TJ101,热缩聚合合成聚天冬氨酸(PASP),并研究了催化剂加入量和催化温度对PASP产率的影响,确定聚合反应的最佳条件:反应温度为200 ℃,催化剂与物料质量比为1∶10,聚合时间为6h.探讨了固体酸式催化剂对产物颜色的影响,实验中发现,在固体酸式催化剂存在下合成聚天冬氨酸的色度较低,纯度较高.%Using L-aspartic acid as raw materials,and home-made solid acidic catalyst TJ101,polyaspartic acid (PASP) has been synthesized by thermal poly condensation. The effects of catalyst dosage and catalyzing temperature on PASP productivity are studied. The optimal reaction conditions are as follows: re action temperature is 200 ℃, mass ratio of catalyst and material L-aspartic acid is 1:10 and polymerization time is 6 h. The effect of solid acidic catalyst on the color of products is discussed. It is found in experiments that in the presence of the solid acid catalyst, the synthesized polyaspartic acid are of high purity with a lighter chroma.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2012(032)005【总页数】3页(P76-78)【关键词】热缩聚合;固体酸式催化剂;聚天冬氨酸【作者】张冰如;胡伟;李风亭【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TQ085聚天冬氨酸（PASP）是一种具有优异阻垢缓蚀性能的高分子聚合物，其不含磷、无毒、易生物降解〔1〕，可改变钙盐的晶体结构〔2〕，用来阻碳酸钙垢、硫酸钙垢等〔3〕，还可阻止金属腐蚀〔4〕。
聚天冬氨酸的合成研究
1. 1 试剂与仪器 马来酸, 尿素, 磷酸, 正癸醇, 乙醇, 氢氧化钠, 盐
酸等均为分析纯。
M agna lR550! 型 红 外 光 谱仪; DTG 60H 型 差 热 /热重 分析仪; JB50 D 电动 搅拌器; DKZKW 4恒 温水浴 槽; 98 1 B 型电 子调温电热套; SH B ∀双 A 循环水式多用真空泵; DHG 9075A 电热恒温鼓风干 燥箱。 1. 2 实验方法
序号
A
B
C
D
产率 /%
1
1
1
1
1
84. 3
2
1
2
2
2
85. 7
3
1
3
3
3
87. 2
4
2
1
2
3
85. 6
5
2
2
3
1
83. 1
6
2
3
1
2
82. 5
7
3
1
3
2
82. 3
8
3
2
1
3
85. 9
9
3
3
2
1
81. 9
k1
86. 067 84. 067 82. 900 80. 733
k2
82. 400 84. 900 82. 033 82. 167
中图分类号: O 621. 3
文献标识码: A
文章编号: 1671- 3206( 2011) 01- 0118- 03
Study on the synthesis of poly aspartic acid
CH EN Shun, ZHOU Zhi m ing, YU Chao jun
聚天冬氨酸的合成(2)
美国 D(;J;+,,
天冬氨酸 E 硫化床反应器 E 高压反应 可得到高分子量产品 O &"" <
$"" """ P E 目前没有工业化
天冬氨酸 顺酐 E 搅拌高压釜 顺酐 E 螺杆压出机 E 无溶剂 天冬氨酸 顺酐 天冬氨酸 日本 M/.,QR/,;/ 顺酐 天冬氨酸 E 流化床反应器 德 国 KT)T>-+’; V 天冬氨酸 KT)T’;(NT 3QR)/0 高相对分子质量 高相对分子质量 低相对分子质量产品 E 转化率 &"U E 已有 ! """ . : + 工业化装置 低分子量 O 8"" < $" """ P E 已建立 ! """ . : + 工业化装置 低相对分子质量 低相对分子质量 高相对分子质量 低相对分子质量
单位 德国 ;5<=> 公司 本实验室 美国 ?@ABCD 公司 日本 DE1FG6EFHE 公司 美国 @IHJB55F 公司 反应状态 固态 固态 液态 流化态 固态
（6 ） （5 ） 产品得率较高； 氨酸的合成工艺相比具有以下优点： （7） 相对 分子质 产品颜 色较浅， 降低 了产品 脱色的成 本； 用途广泛 。并且易 量范围 较宽， 从 - &&& * !-& &&& 不 等， 于制备高相对分子质量的产品，产品相对分子质量最高达 （ 8） 到 !-& &&& ； 产品生物降解性好。 （% ） 开发了天冬氨酸聚合新设备 传统的聚合工艺是在溶剂体系中采用螺杆挤出机，流 化床反应器， 搅拌釜式反应器或浅盘式反应器。但存在产物 相对分子质量不高，易于结焦，相对分子质量分布范围窄， 消耗大量有机溶剂等诸多问题。 本实验室开发出新式的捏合式反应器，不用有机溶剂， 见表 % 。 简化了分离纯化的后处理工艺， 降低了生产成本。 建 立了年产 %& 1 的中试装置，设备运行稳定，原料转化率高， 产品质量可靠。 中试成果于 %&&! 年 !% 月通过了北京市科委 “技术达到国际先进水平 ” 。 组织的技术鉴定 9 鉴定意见为
聚天冬氨酸铂的合成与表征
ｅｅ ｎ ａ ｎ ｙ ｉ ｎ ｔ ａ ｅ ｒ ｃ ｉｉ ｘ ｅｎ ｌ ｏ ｙ ｔ ｓ ｈ ｓ ｌ ｉｄ ｃ ｔｄ ｔ ａ ｅ ｐ ｌａ ｐ ｒ ｔ ｌ ｔ ｕ ｃ ｍｐ ｅ ｈ ｗ ｏ ｌｍｅ ｔ ａ ａ ｓｓ ｄ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｅ Ｌ Ｔ ｅ ｒ ｕ ｔ ｎ ｉａｅ ｈ ｔ ｈ ｏｙ ａｔ ｅｐ ａｉ ｍ ｏ ｌｘ ｓ ｏ ｓ ｍｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｃ ａ ｖｙ ｂ ｅ ｔ ｓ ａ ｎ
酸钾 和 聚 天 冬 氨 酸 盐 合 成 了 聚 天 冬 氨 酸 铂 配 合 物 ， 对其 进行 了表征 。 并
２ 实 验 方 法
２ １ 聚天 冬氨 酸铂 配合 物的合 成 ．
１ 仪器 和药品
１ １ 主要仪 器 ．
２ １１ 制备 聚 天 冬 氨 酸钾 准 确 称 取 氢 氧 化 钾 ． ． ３４ ｇ６ １ｍｍ １将 其 溶 于 ４ ｍＬ水 中， ．４ （．４ ｏ） ０ 再将 聚琥
Ｌ ｉ ＩＪｎ’， Ｉ ｉｇｐｎ Ｌ Ｕ Ｊｎ —ｉｇ （ ｏｍ ｌ ｏ ｅｅｏ ｅ ｉ ｎｏ ｎｖｒｔ， ｅｉｇ１０ １ ，ｈｎ ） Ｎ ｒ ａ Ｃ Ｈ ｇ ｆ ｉｎ Ｕ ｉ Ｕ ｉ ｓｙＢ ｉｎ ０ ０ Ｃ ｉ Ｂ ｊｇ ｎ ｅｉ ｊ １ ａ
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聚天冬氨酸共聚物的合成、表征及性能研究
Ｓ ｎｔ ｓｓ Ｃｈａ ａ ｔ ｒｚ ｔｏ ｎｄ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｆＣｏ ｌ ｅ ｆＰｏ ｙ ｓ ｒ ｉ ｉ ｙ ｈｅ ｉ ， ｒ ｃ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｒ ｏ ｍａ ｅｏ ｐｏｙｍ ｒｏ ｌ ａ ｐａ ｔｃＡｃ ｄ
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开题报告
应用化学
聚天冬氨酸的合成及表征
一、选题的背景和意义
随着经济社会的发展,水溶性高分子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( Polyaspartic acid ,简称PASP)就是这样一类“绿色”产品。
聚天冬氨酸天然存在于软体动物和蜗牛类的壳中,是由天冬氨酸(Aspartic acid ,简称ASP) 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产物,无毒无污染,是一类对环境友好的绿色聚合物。
是受海洋动物代谢过程启发而开发成功的一种绿色阻垢剂，特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙等的成垢。
使用聚天冬氨酸可高效、稳定地被微生物降解为对环境无害的终产物，具有很好的生物降解性，无毒无污染，是公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品。
研究证明,水溶性聚天冬氨酸具有阻垢、缓蚀、分散、螯合、保湿等多种功能,市场前景很好,经济效益和社会效益非常可观。
20世纪90年代初自美国Donlar 公司开发成功以来,聚天冬氨酸的合成及应用已经成为各发达国家竞相研究的热点,美国、德国已相继建成了较大规模的生产装置并成功运转。
国内对聚天冬氨酸的研究还处于起步阶段。
二、研究目标与主要内容（含论文提纲）
本课题通过实验熟练掌握制备聚琥珀酰亚胺（PSI）和聚天冬氨酸（PASP）的基本方法，熟悉在实验过程中的各项操作，并了解其化学性质和应用情况，熟悉各种表征
手段，并掌握红外光谱仪(IR)和差示扫描量热仪（DSC）的操作方法和工作原理主要内容包括：
1．聚琥珀酰亚胺（PSI）的合成
2. 聚天冬氨酸（PASP）的合成
3. 所得产物提纯
4. 聚琥珀酰亚胺（PSI）与聚天冬氨酸（PASP）的分子量测定
5. 把所得到的聚琥珀酰亚胺和聚天冬氨酸进行红外和DSC图谱表征，并对图谱进行分析和总结。
三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等
本实验采用以马来酸或马来酸酐为原料的合成法。
它以摩尔比为1:1.2的马来酸和碳酸胺混合，在170℃下聚合成聚琥珀酰亚胺。
聚合得到的聚琥珀酰亚胺颜色较深，并且含有一定量的杂质，还常常成团,需要水解、提纯、脱色等后处理才能得到浅色粉末状的聚天冬氨酸。
水解一般是在碱性的水溶液中进行，如将PSI用NaOH水溶液处
理，控制pH=10-12时水解完全，得到聚天冬氨酸盐的清晰溶液。
孙波等对聚天冬氨酸合成过程中的水解反应进行了研究，发现水解的适宜条件为：水解温度50-90，水解时间约30min，NaOH浓度2moL/L，用量与聚琥珀酰亚胺相等。
该方法聚合工艺简单、原料易得、反应条件温和且产物易分离，适合大规模生产。
缺点是聚合时间较长，并
且需要对反应物进行预处理（如重结晶）。
四、中外文参考文献
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五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）20010．11——20010．12 查阅文献，熟悉课题
20010．12——2011．01 完成开题报告和实验
2010．12——2011．01 完成文献翻译和综述
2011．02——2011．03 数据处理、论文撰写
六、研究的主要特点及创新点
本实验通过改变多种实验条件，例如温度（45℃，50℃，55℃），反应时间
（20min，40min，60min）,氢氧化钠溶液浓度（1.5mol/L，2.0mol/L，2.5mol/L）,反应物比例（1：1.875，1：2.5，1：3.125），得到不同品质和不同纯度的产物，并对所得产物进行红外光谱（IR）和差示扫描热量法（DSC）进行表征，并进行分析，得出相应结论。