聚天門冬氨酸的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、聚天門冬氨酸（PASP）是一種可生物降解高分子材料，具有緩釋、阻垢、保濕等多種功能，在很多領(lǐng)域都具有十分廣泛的應(yīng)用前景。本文以L-天門冬氨酸和馬來酸酐為原料，采用液相合成法制備聚天門冬氨酸高分子材料，通過單因素試驗考察了催化劑與反應(yīng)物的比例、反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、溶劑的種類等因素對目標(biāo)產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量大小的影響，通過正交試驗得到了最佳的合成條件，并在此條件下制備了目標(biāo)產(chǎn)物，通過核磁分析、紅外光譜分析、凝膠色譜分析、熱重分析對其

2、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并探究了目標(biāo)產(chǎn)物的吸水性和緩釋性。其主要研究工作以下：
　　(1)以L-天門冬氨酸為原料，液相合成法制備了聚天門冬氨酸高分子材料。通過單因素實驗和正交試驗對合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到目標(biāo)產(chǎn)物最佳的合成條件為：催化劑/反應(yīng)物=1:5，反應(yīng)壓力為0.02 MPa，反應(yīng)溫度為205℃，反應(yīng)時間為5.5 h。研究結(jié)果表明：聚天門冬氨酸不溶于常規(guī)的有機溶劑，能與水以任意比例互溶。相對分子質(zhì)量在42000左右的聚天門冬氨酸的熔點為

3、389.4-405.3℃。通過熱重分析得出聚天門冬氨酸在290℃以下失重少，主要為吸附水，證明其在290℃以下沒有分解，熱穩(wěn)定性較好。對L-天門冬氨酸為原料合成的聚天門冬氨酸進(jìn)行了交聯(lián)處理，探究交聯(lián)產(chǎn)物的吸水性能與交聯(lián)劑的加入量和相對分子質(zhì)量大小之間的關(guān)系，結(jié)果表明：PASP的相對分子質(zhì)量越大，吸水性越強，當(dāng)交聯(lián)劑/PASP為9％，吸水性最強。
　　(2)以馬來酸酐為原料，液相合成法制備了聚天門冬氨酸高分子材料。通過單因素實驗和正

4、交試驗對合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到目標(biāo)產(chǎn)物最佳的合成條件為：催化劑/反應(yīng)物=1:8，反應(yīng)壓力為0.01 MPa，反應(yīng)溫度為185℃，反應(yīng)時間為5.5 h。研究結(jié)果表明：聚天門冬氨酸不溶于常規(guī)的有機溶劑，能與水以任意比例互溶。相對分子質(zhì)量在16000左右的聚天門冬氨酸的熔點為321.5~336.7℃。通過熱重分析得出聚天門冬氨酸在270℃以下失重少，主要為吸附水，證明其在270℃以下沒有分解，熱穩(wěn)定性較好。對馬來酸酐為原料合成的聚天門冬氨酸

5、進(jìn)行了交聯(lián)處理，探究交聯(lián)產(chǎn)物的吸水性能與交聯(lián)劑的加入量和相對分子質(zhì)量大小之間的關(guān)系，結(jié)果表明：PASP的相對分子質(zhì)量越大，吸水性越強，當(dāng)交聯(lián)劑/PASP為10%，吸水性最強。通過測試土壤中磷酸根離子的濃度探究了聚天門冬氨酸的緩釋性能，以聚天門冬氨酸做緩釋劑時土壤中磷酸根離子的有效濃度能保持長達(dá)20多天，其緩釋性能優(yōu)于緩釋劑AVALL。
　　(3)通過對產(chǎn)物吸水性的檢測，發(fā)現(xiàn)以馬來酸酐為原料合成的PASP要比以L-天門冬氨酸為原料合