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由天冬氨酸前驱体催化直接合成聚天冬氨酸方法
    本发明涉及一种以天冬氨酸前驱体为原料，催化直接合成聚天冬氨酸的方法。是属于聚天冬氨酸的制备技术。

    聚天冬氨酸是一种新型绿色化工产品，有着极为广泛的用途。它用于工业循环水、冷却水、油田注水中，可作为阻垢剂，用于油漆、涂料中可作为分散剂，用于洗涤剂中可作为抗再沉淀剂，施加于化肥中，可作为农作物的营养吸收强化剂。它的制备方法，一种可以采用天冬氨酸单体直接聚合，另外也可采用天冬氨酸的前驱体直接合成。例如有的专利报道采用顺丁烯二酸的铵盐直接合成聚天冬氨酸，但该方法所合成的聚天冬氨酸的分子量较小，一般小于5000，产品的用途受到了限制。还有的专利报道，将直接合成的小分子聚天冬氨酸再与部分前驱体混合聚合，可获得分子量为10000左右的聚天冬氨酸，如此分子量的聚天冬氨酸，它的应用仍然受到限制。

    本发明的目的，在于提供一种由天冬氨酸前驱体催化直接合成聚天冬氨酸方法。该方法工艺过程简单，制备的聚天冬氨酸分子量大，并对分子量大小可实现控制，产品用途广。

    为达到上述目地，本发明是通过下述具体技术方案加以实现的。以顺丁烯二酸的一铵盐或二铵盐为原料，或者以富马酸的一铵盐或二铵盐为原料，加入催化剂直接合成聚天冬氨酸的方法，特征是采用硫酸，或者磷酸，或者苯磺酸，或者它们各自的碱金属盐，或者各自铵盐为催化剂，催化剂的加入量与前驱体的摩尔比为0.01-99.9，聚合反应温度为120-370℃。

    上述硫酸的碱金属盐和铵盐，是硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸铵、硫酸氢铵；磷酸的碱金属盐和铵盐，是磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵。

    上述最佳聚合温度是150-250℃。

    下面对本发明进行详细说明。

    本发明如果是采用顺丁烯二酸酐或富马酸为原料，首先将顺丁烯二酸酐或富马酸溶于水中，然后再加氨水，换热冷却，保持溶液在60-70℃，pH值在5-6之间，便可得到顺丁烯二酸—铵盐，或者二铵盐；然后向顺丁烯二酸的铵盐溶液中加入上述的催化剂，采用薄层聚合方式或者体相聚合方式，便可得聚天冬氨酸产物，然后再经蒸发干燥可得聚天冬氨酸产品。在上述工艺过程中，一般情况下是随聚合温度的升高，聚合时间可以缩短，但聚合温度不宜过高，当温度超过260℃时，不但部分聚合物要分解，而且产物要变色，变成深棕色，最适宜聚合温度在150-250℃，反应时间依据反应温度高低和催化剂加入量的多少，可长可短，反应温度高，可在几分钟内或数十分钟内完成反应；反应温度低，催化剂加入少，则反应时间较长，需数个小时才能完成。反应过程中，在掌握适宜聚合温度、时间条件下，还可通过控制催化剂的加入量，达到控制分子量大小的目的，分子量可控制在500-100000之间。

    下面再以实施例对本发明加以进一步说明。

    实施例一：

    在烧杯中加入320g顺丁烯二酸酐，再加500ml的H2O，溶解后慢慢加入460g 25％的NH3·H2O，结晶后经离心分离，得到430g顺丁烯二酸的铵盐，然后在其中加入10g KHSO4，均匀混合后放入烘箱，在160℃聚合4h，得到310g聚天冬氨酸，用6PC测得平均分子量为14000。

    实施例二：

    在上述实施例一中所得的430g顺丁烯二酸的铵盐中，加入83g磷酸二氢铵，在烘箱中240℃下聚合2h，得303g聚天冬氨酸，平均分子量为64000。

    实施例三：

    在1000ml烧杯中加入320g富马酸，再加入500ml H2O，慢慢加入460g的25％的NH3·H2O。所得溶液经蒸发干燥后，得420g富马酸二铵盐。在所得的富马酸二铵盐中加入40g硫酸钠。在研钵中磨细，充分混合。然后在烘箱中于200℃下聚合10h，得305g聚天冬氨酸，平均分子量为26000。

    本发明的优点在于所生产的产品分子量大，并能做到控制分子量大小，工艺过程简单，生产成本低。