微波半溶剂法合成聚天冬氨酸

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成果名称: 微波半溶剂法合成聚天冬氨酸 关键字: 应用行业: 化学原料和化学制品制造业
高新技术领域: 绿色化工技术 所在地: 河北省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201210307984.9 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 国内先进 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 华北电力大学(保定) 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 专利许可 交易价格(万): 面议 所属十强产业:

微波半溶剂法合成聚天冬氨酸,它涉及一种较高分子量聚天冬氨酸的合成方法。本发明的目的是解决现有微波合成方法所得产品分子量偏低、阻垢性能不稳定、溶剂分离困难等缺陷。合成过程分为2步:第1步以马来酸酐或富马酸和氨水或铵盐为原料,加入少量溶剂,在微波频率为915±50MHz或2450±50MHz、功率为200~20000W的条件下,辐射1~40min,合成低分子量的聚琥珀酰亚胺(PSI-I),此时溶剂全部回收;第2步以PSI-I为原料,无溶剂,微波频率相同、功率为400~50000W的条件下,辐射1~30min,合成高分子量的聚琥珀酰亚胺(PSI-II),PSI-II水解得到较高分子量的聚天冬氨酸。本发明具有工艺简单、无需溶剂分离、产品分子量和阻垢性能明显提高、反应速度快、产率高、节能和污染少等优点。

本发明涉及一种较高分子量聚天冬氨酸的合成方法,具体涉及一种用作水处理药剂的聚天冬氨酸的合成方法。

本发明提供一种较高分子量聚天冬氨酸的微波辐射合成方法。它可以解决现有微波辐射合成方法存在的产品分子量低、对CaCO3阻垢性能差、溶剂与产物分离难等缺陷。

聚天冬氨酸是国际公认的“绿色化学品”,一定分子量的聚天冬氨酸不仅对硫酸钙、硫酸钡、碳酸钙、磷酸钙结垢有着良好的抑制性能,而且对于油气田开采中CO2腐蚀具有一定的缓蚀作用。聚天冬氨酸的合成与应用成为近几年来水处理剂领域的研究热点。
目前公开的聚天冬氨酸合成方法很多,按使用原料可以分为两类:一是以L-天冬氨酸单体为原料;一是以含四个碳原子的不饱和二羧酸或酸酐与氨或胺盐为原料。尽管合成采用的原料不同,但采用加热方式几乎是相同的,主要是油浴或电加热等传统技术,这些方法合成所需时间较长,耗能较大,致使产品成本较高,阻碍了其工业化生产和大规模的推广应用。因此,出现了微波化学技术在聚天冬氨酸合成中的应用研究。
现有微波合成聚天冬氨酸的工艺特点是反应速度快、产率高且能耗低。按照吸收微波介质的不同分为水和有机溶剂,以水为吸收介质工艺的缺点是反应过程中主要依靠水吸收微波能,致使反应体系的温度难以提高,所得产物的分子量偏低;以有机溶剂为吸收介质的工艺缺点是产物与溶剂互溶,分离困难,难以实现工业化生产。
现有微波辐射工艺下得到聚天冬氨酸对CaSO4具有很好的阻垢效果,但由于分子量偏低对CaCO3的阻垢效果较差。这一缺点阻碍聚天冬氨酸微波辐射合成方法迈向产业化的进程。


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