以马来酐为原料合成聚琥珀酰亚胺的反应机理研究.pdfVIP

维普资讯 精 细 石 油 化 工 SPECIAIITYPETROCHEMICAIS 第 5期 以马来酐为原料合成聚琥珀酰亚胺的 反应机理研 究 杨红健 赵新 强 王延吉 (河北工业大学化工学院，天津 300130) 摘要 ：对 以马来酐为原料合成聚琥珀酰亚胺 的两个反应过程进行 了研究 ，通过溴价测定法研究 了胺化反应阶 段反应物及产物各组分的变化情况，确定胺化反应阶段的产物组分主要是胺盐和酰胺 。采用热重分析方法对 聚合反应阶段的热失重温度和失重量进行了考察，认为该聚合反应过程应该属于加成聚合反应 。 关键词 ：聚天冬氨酸 聚琥珀酰亚胺 马来酐 热重分析 中图分类号 ：TQ226．3 文献标识码 ：A 聚天冬氨酸是一种水溶性氨基酸聚合物 ，相 () 对分子质量分布很宽 ，除具有水溶性聚羧酸 的性 H (1) I N 质外 ，还具有可生物降解 、无毒、无污染、不破坏环 H2N—上— H () 境 的优 良特性 ，受到人们越来越 多的关注 。合成 聚天冬氨酸首先要合成其前驱体聚琥珀酰亚胺 ， MA先水解成为马来酸 ，再与氨水反应 ，同时 水解后得到相应相对分子质量的聚天冬氨酸。合 发生聚合反应生成聚琥珀酰亚胺 。为研究方便 ， 成聚琥珀酰亚胺 的方法起初是 以 L一天冬氨酸为 可以将整个反应分为胺化和聚合两个阶段 ，但实 原料进 行 缩合 聚合 ，后 来 又 开发 出 以马来 酐 际上两个反应 阶段是一个复杂过程 ，各个 阶段之 (MA)为原料 的合成路线 ，人们对于前者反应过 间也并没有 明显 的界 限 。 程 的研 究相对较早 ，较完善 ，结论也得到 了认可 ； 2 反应机理 但对于后者 的反应过程研 究还相对较少 ，本文对 2．1 胺化反应 这一反应过程进行 了初 步报道 。 在反应过程 中，马来酸加氨水后首先生成铵 1 实 验 盐 ，随加入物料 的比例不 同生成马来酸 的单铵盐 1．1 原 料 或双铵盐 ，再随着反应进行，可生成酰胺 ，因此反 MA、氨水、硫代硫酸钠 ，溴化钾均为分析纯 。 应物系中可能存在多种产物 ，见 图 1。 1．2 实验方法 ()NH4 N H 2 N H2 将 MA 的水解产物冷却至 25℃，滴加氨水 ， 。m 然后在真空条件下油浴加热到 200℃ 以上 ，进行 热聚反应 。一定时间后 降温 ，反应结束 ，所得产物 即聚琥珀酰亚胺 。 1．3 反应过程 H H 从 MA到聚琥珀酰亚胺 的反应过程可 以用 如下方程式表示 ：