复合离子液体中聚天冬氨酸的合成过程研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯⋯～UDC⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密级公开Z嚣庐夕擎硕士研究生学位论文复合离子液体中聚天冬氨酸的合成过程研究申请人：学号：培养单位：学科专业：研究方向：指导教师：完成日期：黄秋莎2111286化学化工与材料学院环境科学污染控制技术杨士林副教授2014年3月20日lIMIIIlllllllllllllllllllUUllllllllhllI中文摘要Y2569112i宣iiiiiiiiiiiiiii审iiiiiii萱iiiiiii宣iii萱iiiiii■萱葺葺萱暑iiii萱iiii葺iii中文摘

2、要本文考察离子液体中阴阳离子对L．Asp溶解性及催化天冬氨酸聚合反应过程影响。研究【Hmim]HS04、【Emim]HS04、【Bmim]HS04、[Bmim]Br、【Bmim]Cl五种离子液体分别合成聚天冬氨酸的收率，分析离子液体中的阴阳离子对天冬催化氨酸的聚合机理的影响。结果表明：通过缩短离子液体中咪唑阳离子的碳链长度和改变阴离子的种类，能够提高聚天冬氨酸的产率。选择对天冬氨酸溶解性较好的[Bmim]Br离子液体和催化性较好的[Hmim]HS04离子液体作为复合离子液体的最佳体系。复合离子液体

3、【Hmim]HS04．[Bmim]Br中合成PASP最佳条件为，当【Hmim]HS04与[Bmim]Br质量比为l：l，L-Asp与复合离子液体质量比为0．66：1，反应温度为190℃，反应时间为2．0h时，合成聚合产物收率为97．71％，阻垢率为96．84％。减少咪唑环上1位的碳链长度，1．乙基．3．甲基咪唑与1．丁基一3．甲基咪唑的催化活性明显低于1．甲基咪唑。离子液体咪唑阳离子2位H，与天冬氨酸的羧基氧(C=O)作用，由于与羧基氧形成氢键(C=O⋯⋯H)，活化天冬氨酸，降低了反应能垒。改变离

4、子液体中的阴离子，离子液体中含有给出H质子，与天冬氨酸的羧基氧(C=O)中的氧原子形成C=O⋯⋯H，一与羧基氧形成氢键，活化羧基。当阴离子是Br-与Cl‘时，作为氢键的接受体，阴离子与天冬氨酸的氨基(M电)形成氢键H⋯⋯Br、H⋯⋯CI，活化氨基。复合离子液体[Hmim]HS04-[Bmim]Br因包含氢键给予体和接受体，协同催化合成聚天冬氨酸。关键词：复合离子液体；天冬氨酸；共同催化；机理分析；黑龙江大学硕士学位论文AbstractInthispaper,theinfluenceofaniona

5、ndcationtothesolubilityofasparticacidintheionicliquidsandthepolymerizationreactionofasparticacidwasinvestigated．Thepolymerizationyieldofasparticacidin[Hmim]HS04、[Emim]HS04、[Bmim]HS04、[Bmim]Br、[Bmim]C1ionicliquidwasstudied，theinfluenceofanionandcationt

6、opolymerizationmechanismofasparticacidwasanalyzed．Theresultsshowthat：Shorteningthecarbonchainlengthandchanginganioncanimprovethepolymerizationyieldofasparticacid．[Bmim]Brwhichhasbettersolubilityand[Hmim]HS04whichhasbettercatalyticpropertywerechoseasth

7、ebestcompositeionicliquids．ThebestsyntheticconditionsofPASPincompositeionicliquidareasfollows：themassratioof[Hmim]HS04and[Bmim]Bris1：l；themassratioL-AspandcompositeionicliquidisO．66：1；thereactiontemperatureis190。C；thereactiontimeis2．Oh，theyieldofpolym

8、ericproductis97．71％andtheinhibitionrateis96．84％．Catalysisactivityofthecationisimprovedbyincreasingtheamountofalkylonimidazolering，thecatalyticactivityof1-ethyl-3-methylimidazoleanda1-butyl一3·methylimidazoleareweakerthan1-methylimidazole．The2一H