咪唑类离子液体中微波合成聚天冬氨酸方法研究.pdf

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1、中文摘要本文为考察不同酸性和中性反应介质对L天冬氨酸(L-Asp)溶解及聚天冬氨酸(PASP)合成的影响，选择了具有BrSnsted酸性的[Hmim]HS04、Lewis酸性的[Bmim]Br、中性的[Bmim]BF43种不同性质的咪唑离子液体作为反应介质。同时为改进传统加热方式，根据微波对反应物进行内源加热，反应物受热均匀，容易排出反应体系中的水分，提高反应速率，有利于缩聚反应进行的特点，首次提出离子液体微波辅助加热合成PASP的方法。研究了L-Asp在离子液体中的溶解过程和初始聚合温度，探讨了反应条件对合成产物收率和阻垢率的影响，筛选出最佳反应体系。研究了微波反应中L-Asp与[

2、nmim]HSO。离子液体质量比、微波功率、聚合时间等条件与产物收率和阻垢率●的关系；研究了各种反应条件对PASP粘均分子量的影响；研究了不同水解温度对●PASP构型的作用。对中性离子液体中是否添加磷酸进行了对比试验，分析了[Hmim]HS04与L-Asp混合物的红外和紫外光谱，结合聚酰胺反应理论对一对L-Asp的催化聚合过程进行初步分析。结果表明对L-Asp的溶解能力，Lewis酸性离子液体>Brtinsted酸性离子液体>中性离子液体；L-Asp聚合最低反应温度Brfnsted酸性离子液体

3、收率和阻垢率高于其它两种离子液体，为最佳体系。在[Hmim]HS04离子液体中微波合成PASP的最佳条件为：L．Asp与Ogmim]HS04离子液体质量比为1．6：l，微波功率为320W，聚合时间为260S，产物收率为96．12％，阻垢率为96．77％；合成产物粘均分子量在6000以内，微波功率和聚合时间是影响分子量的主要因素。反应体系提供的一对合成PASP的收率有显著提高，推断矿催化L．Asp的过程是：旷与L-ASp的羧酸负离子结合变为羧酸，羧基具有更高的活性，同时羧基中的羰基氧具有的强负电性也会与lr结合，在矿作用下使碳原子生成碳正离子；付的消耗导致L-Asp中-NH：向着生成-

4、NH2的平衡移动；而碳正离子的生成有利于-NH2中具有较强负㈣必黑龙江大学硕士学位论文一一一电性的N原子对．COOH上碳的亲核进攻生成酰胺中间体，继而经历一系列的}r转移生成酰胺键。关键词：咪唑离子液体；聚天冬氨酸；BrSnsted酸性；阻垢性能AbstractTKpurposeofthispaperistoinvestigatedifferentinfluenceofacidmediumandneutralmediumonL-asparticdissolveandpolyasparticacidsynthesis．[Hmim]HS04asBr6nstedacid，03mim]Bra

5、sLewisacidand[Bmim]BF4aSneutralnatureoftheimidazoleionicliquidhadbeenselectedasPASPsynthesisreactionmedia．Meanwhiletoimpovetheclassicpolyasparticacidsynthesismethod，Polyasparticacid①AsP)wassynthesizedinthemediumofionicliquidsundermicrowavebYpolymerizationusingL-asparticacidaSrawmaterialinthefir

6、sttime．Becausemicrowavereaetionheatthereactantisinsideheat堍method．Reactantsisheatedevenly，waterinthereactionsystemisdischargedeasily,reactionrateandpolycondesationreactionispromotedbymicrowavemeathod．‘ThispaperstudiedthedissolutionprocessofL-ASpandinitialpolymerizationtemperatureinionicliquid．I

7、nfluenceofproductyieldandscaleinhibitionratiobYdifferentkindsofrecationconditionswasstudied,thebestimidazoleionicliquidhadbeenselected．PolymerizationyieldandscaleinhibitionratiowasaffectedbYtheL-Aspandionicliquidmassratio，reaction