聚天冬氨酸 结构式

聚天冬氨酸钠结构一、什么是聚天冬氨酸钠聚天冬氨酸钠（Polyaspartate Sodium）是一种由多个天冬氨酸分子组成的聚合物。

它是一种无毒、生物可降解、环境友好的化合物，具有广泛的应用领域。

二、聚天冬氨酸钠的化学结构聚天冬氨酸钠的化学结构可以用以下式子表示：[-CH2-CH(COOH)-CH2-COOH-]n-Na+其中，n代表聚合度，表示聚合物中重复单元的个数。

三、聚天冬氨酸钠的性质1.环境友好：聚天冬氨酸钠是一种可生物降解的聚合物，对环境无害，不会造成污染。

2.耐高温：聚天冬氨酸钠具有良好的耐高温性能，可以在高温环境下稳定存在。

3.抗腐蚀：聚天冬氨酸钠对酸、碱等腐蚀性物质具有较好的抵抗能力。

4.生物相容性：聚天冬氨酸钠在生物体内具有良好的相容性，不会引起明显的免疫反应或毒性。

四、聚天冬氨酸钠的应用聚天冬氨酸钠在多个领域具有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：1. 水处理剂聚天冬氨酸钠作为一种优良的水处理剂，可以用于净化和处理工业和生活用水。

它可以有效地抑制水垢的生成，防止管道和设备的堵塞，提高水的利用效率。

2. 化妆品聚天冬氨酸钠可以作为化妆品中的保湿剂和抗皱剂。

它具有良好的保湿性能，可以增加皮肤的水分含量，并减少细纹和皱纹的出现，使肌肤更加光滑和紧致。

3. 农业领域聚天冬氨酸钠可以用作植物生长调节剂和土壤改良剂。

它可以促进植物的生长和发育，增加植物的抗逆性，提高作物的产量和品质。

4. 医药领域聚天冬氨酸钠在医药领域有着广泛的应用。

它可以用作药物缓释剂，可以控制药物的释放速度和时间，延长药物的作用时间。

此外，聚天冬氨酸钠还可以用于制备生物可降解的医用材料，如缝合线和修复材料等。

五、聚天冬氨酸钠的合成方法聚天冬氨酸钠的合成方法主要有两种：化学合成和生物合成。

化学合成方法是通过化学反应将天冬氨酸分子聚合而成。

这种方法的优点是反应条件可控，合成效率高，适用于大规模生产。

但是，化学合成过程中可能会产生一些有害物质，对环境造成污染。

聚天冬氨酸合成聚天冬氨酸合成是指生物体内聚合多个天冬氨酸分子形成聚合物的过程。

在这个过程中，天冬氨酸分子通过特定的酶催化反应，加入到聚天冬氨酸链的末端，从而不断延长聚合物的长度。

以下将详细解释聚天冬氨酸合成的各个方面。

1. 天冬氨酸的结构和性质天冬氨酸是一种非必需氨基酸，是蛋白质的组成部分之一。

它的化学式为C4H7NO4，具有两个手性中心，存在两种构型：L-天冬氨酸和D-天冬氨酸。

在生物体内，通常只有L-天冬氨酸参与蛋白质合成。

天冬氨酸是一种酸性氨基酸，它的侧链中含有一个羧基和一个氨基。

它的羧基可与其他氨基酸的氨基反应，形成肽键，从而连接多个氨基酸分子，构成多肽或蛋白质。

2. 聚天冬氨酸合成的酶催化反应聚天冬氨酸合成的关键在于酶的催化作用。

在生物体内，有一种特定的酶被称为聚天冬氨酸合成酶（Polyaspartate synthase），它能够催化天冬氨酸的聚合反应。

聚天冬氨酸合成酶能够识别天冬氨酸分子的羧基和氨基，将新的天冬氨酸分子加入到聚天冬氨酸链的末端，形成新的肽键。

这个过程是一个逐步的反应，每次只加入一个天冬氨酸分子。

3. 聚天冬氨酸合成的生理功能聚天冬氨酸在生物体内具有多种生理功能。

首先，它可以作为一种能量储存形式存在。

聚天冬氨酸链可以存储大量的能量，当需要时，可以通过水解反应将其分解成天冬氨酸分子，释放出能量供生物体使用。

此外，聚天冬氨酸还可以作为一种抗氧化剂。

它能够中和自由基，减少氧化反应的损伤。

这对维持细胞内的氧化还原平衡非常重要，有助于维持生物体的正常功能。

4. 聚天冬氨酸合成在工业和医学中的应用聚天冬氨酸的合成不仅在生物体内发挥重要作用，还有一些工业和医学上的应用。

在工业上，聚天冬氨酸可以用作涂料、水处理剂和纺织品等领域的添加剂。

它具有优异的阻垢和抗腐蚀性能，可以提高产品的质量和性能。

在医学领域，聚天冬氨酸被研究用于药物传递系统。

由于其良好的生物相容性和可降解性，聚天冬氨酸可以作为一种载体，将药物包裹在内部，并在适当的条件下释放出来，实现药物的缓释和靶向输送。

聚天冬氨酸聚天冬氨酸（PASP）属于聚氨基酸中的一类。

聚天冬氨酸因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。

因此，聚天冬氨酸是生物降解性好的、环境友好型化学品。

聚天冬氨酸用途广泛。

在水处理、医药、农业、日化等领域都能找到它的用途。

作为水处理剂，它的主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。

作为阻垢剂，特别适合于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。

对碳酸钙的阻垢率可达100%。

聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。

聚天冬氨酸与有机磷系缓蚀阻垢剂存在协同作用，常与乙烯基聚合物分散剂（如聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸-丙烯酸乙酯-衣康酸共聚物等）、膦系化合物缓蚀阻垢剂（如HEDP、ATMP、PBTCA等）等复配成高效的、多功能的缓蚀阻垢剂。

一、聚天冬氨酸的特性【CAS】 181828-06-8分子式：C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4相对分子质量：1000～5000结构式生物降解性：聚天冬氨酸是一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，是天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，有α，β 2种构型。

天然的聚氨基酸中聚天冬氨酸片段都是以α型形式存在的，而合成的聚天冬氨酸中大部分是α，β 2种构型的混合物。

热缩聚得到的聚天冬氨酸，因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳。

聚天冬氨酸水凝胶在活性污泥中的生物降解速度为28d 达到76％。

毒性：利用昆明种小鼠急性毒性实验、Ames实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究聚天冬氨酸的一般毒性与致突变性，结果显示：聚天冬氨酸既无毒性也无致突变作用。

这为安全使用聚天冬氨酸提供了依据。

二、产品标准项目指标外观琥珀色透明液体固体含量％≥ 40.0密度（20℃）g/cm3 ≥ 1.20pH值(1%水溶液) 9.0～11.0三、生产方法聚天冬氨酸通常有两种生产方法：第一种是L-天冬氨酸法。

水处理剂聚天冬氨酸的合成谢艳春(内蒙古伊泰煤制油有限责任公司,内蒙古准格尔旗　010300) 摘　要:本文介绍了具有较高阻垢活性、良好生物降解性、无毒性的被誉为绿色阻垢剂的聚天冬氨酸的合成。

以马来酸酐为原料固相熔融法合成聚天冬氨酸。

关键词:聚天冬氨酸;阻垢剂;合成 中图分类号:T Q085+.412 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)16—0083—02 聚天冬氨酸(PASP)是一种水溶性氨基酸聚合物,相对分子量分布很宽。

除具有水溶性聚羧酸的性质外,还以其可贵的可生物降解性、无毒、无污染、不破坏环境的优良特性,受到人们越来越多的关注。

聚天冬氨酸作为水处理的新型绿色化学品,是一种从原料、制备过程到最终产品均对人体和环境无害的易生物降解的水处理药剂,它的可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂。

使用后的PASP可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的终产物。

作为阻垢剂特别适用于抑制冷却水、锅炉水及反渗透膜处理中的碳酸钙、硫酸钙的成垢。

1　主要试剂和仪器设备1.1　主要试剂及规格顺丁烯二酸酐、碳酸铵、氢氧化钠、氢氧化钾、无水乙醇、乙二酸四乙酸二钠、无水氯化钙、无水碳酸氢钠、N,N-二甲基甲酰胺、无水氯化钾1.2　主要仪器设备T G328A电子分析天平、81-2型集热式恒温磁力搅拌器、磨口四口烧瓶、pHS-2C型精密酸度计、DGS20　2型电热干燥箱、Nexus670型傅立叶变换红外光谱仪。

2　聚天冬氨酸(PASP)的合成步骤 站控层的主要任务是:通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。

什么是聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸阻垢剂?聚环氧琥珀酸(PESA)及聚天冬氨酸(PASP)为均聚物阻垢剂。

它们是无磷、无毒、易生物降解的化合物，有利于环境保护，故被称为绿色水处理剂。

国内近年开发，已有应用。

聚环氧琥珀酸(盐)的结构式如下：其主要用于循环冷却水作阻垢分散剂；适用于高硬度、高碱度、高温条件；与氯的相容性好，与聚磷酸盐、膦酸盐及膦羧酸等多种药剂有较好的协同效应。

在高硬度、高碱度条件下对碳酸钙的阻垢效果优于ATMP及HEDP。

相对分子质量为400～800时阻垢性能最好。

与锌盐复配对碳钢有缓蚀作用，并能有效抑制氢氧化锌沉积。

聚天冬氨酸的结构式如下：其可以分散水中的CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、Fe₂O₃、Zn(OH)z、Ca₃(PO₄)2、黏土颗粒等沉积物，用于循环冷却水、锅炉水、油田回注水、反渗透、闪蒸器等方面的防垢阻垢。

研究报道认为：对不同盐类阻垢时PASP的最佳相对分子质量不同，阻碳酸钙时为2000～5000,使用浓度为3～5mg/L;阻硫酸钙时为1000～4000,使用浓度为2～3mg/L;阻硫酸钡时为3000～4000,使用浓度为4～5mg/L。

PASP毒性低，并具有良好的生物降解性。

其分子结构具有类似蛋白质的酰胺键结构，可被生物降解成氨基酸小分子，最终降解成为水和二氧化碳。

用相对分子质量为4500的PASP作生物降解试验，10d 时降解率为44.1%,28d时为83.0%,与葡萄糖的降解性能相近。

试验标准是：10d降解率>10%,28d达到60%时即可认为该物质在环境中能够完全迅速降解。

故认为PASP对环境无害。

PASP的结构单一，阻垢性能尚待改进。

故国内外进行的改性研究是制成含有磺酸基、膦酰基、羟基等侧基的聚天冬胺酸。

聚天冬氨酸的生产及应用分析李峰1，李更辰2，邢振平1（1、石家庄开发区德赛化工有限公司；2、石家庄铁道大学材料科学与工程学院）摘要：论文综述了以L-天门冬氨酸为原料或以马来酸酐及其衍生物为原料生产聚天冬氨酸工艺，分析了聚天冬氨酸应用领域及市场需求，概括了国内外工业化生产规模及研究现状，比较了国内外产品差距，分析了国内聚天冬氨酸生产现状，指出国内提高聚天冬氨酸品质需要研究的方向。

关键词：聚天冬氨酸、水处理、阻垢、缓蚀1、聚天冬氨酸的产品意义聚天冬氨酸（Polyaspartic acid）是一种氨基酸的聚合物，天然存在于软体动物和蜗牛类的壳内[1]。

天门冬氨酸分子中的胺基和羧基缩合后形成酰胺键，构成大分子主链，另一个羧基则分布在主链的两侧。

在聚天冬氨酸大分子中含有丰富的酰胺键、羧基等活性基团。

酰胺键的化学稳定性较高，高温不易分解；另一方面酰胺键也是肽键，具有生物活性。

羧基在水中电离形成羧基负离子，它能与多种离子发生络合反应，使聚天冬氨酸在水溶液中具有很高的化学活性。

在聚天冬氨酸每个结构单元中，有4个氧原子和1个氮原子，氧和氮原子极易与水分子形成氢键，使其具有很好的亲水性和水溶性[2]。

聚天冬氨酸特殊的分子结构决定了它具有以下特征：⑴分散性低分子量的聚天冬氨酸具有很好的分散能力，能够分散水溶液中各种颗粒物质，如CaCO3、CaSO4、BaSO4、Fe2O3、粘土、Ca3（PO4）2等[2]。

⑵缓蚀性低分子量的聚天冬氨酸具有阻止碳钢、铜等腐蚀的能力，是一种良好的缓蚀剂，特别适用于防止采油管线中二氧化碳引起的腐蚀[2]。

⑶吸湿性聚天冬氨酸很容易潮解，有很强的吸水性，并能保持水份，大分子量的聚天冬氨酸可用作吸水树脂[2]。

⑷生物降解性聚天冬氨酸的类蛋白质结构决定了它有很好的生物可降解性。

根据OECD301B 标准，对聚天冬氨酸的生物降解性进行了研究。

结果证明，聚天冬氨酸10d内的降解率超过18.8%，28d内生物降解率达到73%，是易生物降解物质[2]。

第蒹蓠荤；背发酵科技通讯聚天冬氨酸的开发与应用进展汪多仁(中国石油吉林石化公司吉林132101)摘要：全文介绍了聚天冬氨酸的性能，生产的主要技术路线与最佳的操作条件及有关进展情况。

对现工业化运行的主要天冬氨酸生产工艺的技术特点进行了具体的分析和总结，阐述了国内外研究开发的现状与发展趋势。

并探讨了扩大应用范围等前景与市场需求。

关键词：聚天冬氨酸开发应用1理化性质聚天冬氨酸(简称P A SP)分子式C4H6N0，(C。

H sN O。

)C。

H s N O。

，具有类似蛋白质的酰胺键结构是一种可生物降解的绿色高分子化合物，与环境具有良好的生物相容性。

PA SP对环境没有毒性，将PA SP调节pH值为8，在活性污泥中，28d后降解83％，微生物降解后释放出的C O：量不低于葡萄糖，生物降解性非常好。

毒性：利用昆明种小鼠急性毒性实验、A m es 实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究PA SP 的一般毒性与致突变性，结果显示：PA SP既无毒性也无致突变作用。

这为安全使用提供了依据。

2工艺开发目前，研究比较多的P A SP的合成方法有4种：L一天冬氨酸的热缩聚合；L一天冬氨酸的催化聚合；马来酸酐(M A)与氨水先进行化学反应，然后进行缩合聚合；马来M A与铵盐或胺类物质反应并直接进行聚合。

2．1微波法例1将4．859聚丁二酰亚胺、2029N，N’一二甲基甲酰胺(D M F)放入100m l烧瓶中，搅拌使固体物料溶解，另外用少许蒸馏水将1．469的L一赖氨酸和O．49氢氧化钠分别溶解，然后混合，将混合液在搅拌下加入到聚丁二酰亚胺溶液中，然后将此混合均匀的溶液放人装有回流装置的微波炉中，在功率120W下加热2．5r ai n冷却至室温后，加入50m l无水甲醇析出产物，用约50m l无水甲醇洗涤3次，过滤、干燥得中间产物。

将中间产物I放人烧杯中，加入10m l水使之成为悬浮液，然后在室温及搅拌下滴加25m l 2m ol／L的氢氧化钠水溶液，控制体系pH值为11～12，直至反应体系成黄色澄清液体(约需1h)。

聚天冬氨酸（钠）PASP中英文简介Sodium of Polyaspartic Acid (PASP)（鑫泰水处理环保型阻垢剂肥料增效剂PASP中英文对照2016.1）CAS No. 181828-06-8，35608-40-6分子式：C4H5NO3M(C4H4NO3M)m(C4H4NO3M)nC4H4NO3M2相对分子质量：1000-5000结构式：一、产品性能聚天冬氨酸（PASP）为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。

对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达100%。

聚天冬氨酸（PASP）同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。

聚天冬氨酸（PASP）可替代含磷的水处理剂，以避免水体的富营养化和排放二次污染。

三、适用范围1、聚天冬氨酸（PASP）作为阻垢缓蚀剂广泛用于工业循环水、锅炉水、反渗透水、油田水、海水淡化等水处理领域，在高硬度、高碱度、高PH、高浓缩倍数系统中表现卓越，聚天冬氨酸（PASP）阻垢效果优于常用含膦阻垢剂。

聚天冬氨酸（PASP）与PBTCA复配后有增效作用。

2、聚天冬氨酸（PASP）由于绿色环保的特性，聚天冬氨酸（PASP）品可作为新型的日化助剂和各种无毒、无污染的专用精细化学品。

3、聚天冬氨酸（PASP）在农业上可以作养分吸收增强剂，促进蔬菜、瓜果、花卉等农作物的生产，同时与农药并用可提高药效。

四、包装与贮存聚天冬氨酸（PASP）用塑料桶包装，每桶25kg或250kg，也可根据用户需要确定。

聚天冬氨酸（PASP）贮于室内阴凉处，贮存期十个月。

五、安全防护聚天冬氨酸（PASP）为碱性，操作时注意劳动保护，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后用大量清水冲洗。

Sodium Salt of Polyaspartic Acid (PASP)CAS No. 181828-06-8，35608-40-6 Molecular weight: 1000-5000Molecular Formula: C4H5NO3M(C4H4NO3M)m(C4H4NO3M)nC4H4NO3M2Structural Formula:Properties:PASP is a kind of biopolymer materials, of which molecules contains abundant amido bond, carboxyl and other active groups. Amido peptide bond has biological activity and high chemical stability, hard to decompose at high temperature; carboxyl group can be complex with many metal ions in water, which make PASP have high chemical activity in aqueous solution; in each structural unit of PASP, the oxygen and nitrogen atoms can easily form hydrogen bonds with water molecules, it has good hydrophilicity and water solubility. The special molecular structure of PASP ensures that it has good dispersing ability, corrosion inhibiting properties, excellent biodegradability andenvironmental friendly characteristics.Specification:Usage:According to different molecular weights of PASP, it can be used in water treatment, agriculture and forestry, petroleum exploitation, detergents and other fields.I. Water treatment1. PASP has characteristic of polyanion surfactant, which can be chelated withmagnesium, copper, iron, cobalt and other polyvalent metal ions afterhydrolysis. It has excellent scale inhibition and dispersion properties. As scaleand corrosion inhibitor, PASP is widely used in industrial circulating water,boiler water, reverse osmosis water, oil recycled water, desalination watertreatment, especially for water treatment systems of high hardness, highalkalinity, high pH and high concentration.2. PASP has good scale inhibition on CaCO3、CaSO4、BaSO4、Ca3(PO4)2 ,etc..Its scale inhibition rate for CaCO3 is 100%.3. PASP is an alternative of phosphor-containing Water Treatment Chemicalsand has better scale inhibition effects. PASP can avoid eutrophication andsecond pollution in water system.II. Agriculture and Forestry1. PASP can be used as fertilizer synergist in agriculture. Adding it into urea canimprove fertilizer efficiency by 20-40% and reduce the fertilizer dosage;2. Adding PASP in the production process for fertilizer can increase fertilizergranulation level, increase the number of standard particles to 97%, therebyenhancing the rate of finished products and reduce loss;3. PASP can improve the nutrient absorption of grain, vegetable, melon and fruit,and flowers, promote root growth, increase crop yields, enhance plants and itsstress resistance;4. PASP can be used with phosphorodithioate and other pesticides to enhancepesticide effect, crop yields and improve crop quality;5. PASP can form complex with heavy metals in the soil, displace heavy metalsfrom the soil, in order to achieve the purpose of restoration of soil pollution. III. Petroleum exploitation1. PASP can form chelation with calcium, magnesium, copper, iron and othermetal ions to attach to the metal surface of the container to prevent metalcorrosion. It is an excellent corrosion inhibitor, especially for preventing oilpipeline corrosion caused by carbon dioxide;2. PASP with molecular weight around 10000 can reduce fluid viscosity. Inbentonite mud, when the dosage of PASP is 0.4%, the viscosity reduction ratecan be over 70%;3. It has good resistance to salt and calcium;IV. Detergents1. PASP has characteristics of anionic surfactant and good chelation, dispersionproperties. It can soften water, dispersing, anti-fouling, and preventre-contamination of the greasy dirty off the clothes during the washingprocess;2. It can be adsorbed on the surface of dinnerware, prevent mouldy, resulting inbetter cleaning effect. It is an important component of dishwashing detergentfor cleaning of hard surfaces;V. Other ApplicationsBecause of its good dispersion to inorganic and organic compouds, PASP has been applied with different degree in pharmaceuticals, pigments, paints, leather, inorganic chemicals, oilfield chemicals and other fields.PASP is called "third-generationpolyurea", it can be used to produce protective coatings of high weather resistance, high resistance to chemical corrosion, fast-curing paint, and applied directly to fast curing coatings on the metal substrate and industrial flooring, etc., ; it can be used in the tanning process as tanning agents, produces biodegradable leather;pharmaceutical carrier material made from PASP has been widely used in family planning, anti-tumor drugs making etc.Package and Storage:200L plastic drum,IBC(1000L),customers’ requirement. Storage for ten months in shady room and dry place.Safety Protection:Alkaline, Avoid contact with eye and skin, once contacted, flush with water.Keywords: PASPRelated Products:Sodium Salt of Polyaspartic Acid (PASP)Copolymer of Phosphono and carboxylic AcidPolyepoxysuccinic Acid (PESA)。

环保型阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性能评价I. 前言- 环境污染对人类健康和生态环境的危害- 发展环保型阻垢剂的重要性及其应用前景- 本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价II. 合成聚天冬氨酸- 聚天冬氨酸的化学结构及合成方法- 实验步骤及条件- 反应机理III. 聚天冬氨酸的性能表征- IR、NMR、UV及荧光光谱表征- 热重分析及热稳定性测试- 石油和水中的分散性能测试- 阻垢性能测试IV. 对比实验与应用前景- 常规阻垢剂和聚天冬氨酸对比实验- 聚天冬氨酸的环保性能及应用前景V. 结论- 本文成功合成了聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂- 聚天冬氨酸具有优异的性能表现- 聚天冬氨酸作为一种新型环保阻垢剂，具有广泛的应用前景参考文献I. 前言环境污染已成为人们关注的焦点问题，不仅会影响人类的健康，还会对生态环境带来不良影响。

防止环境污染变得尤为重要，其中阻垢剂作为一项关键技术应用于工业生产领域中，已经成为必要的任务。

随着人工化进程的加快，阻垢剂的应用范围也在不断扩展，以保证生产效益和生态环境的协调发展。

阻垢剂是一种在工业和生活中用于防止污垢、沉淀和水垢在设备表面形成的化学物质。

在许多工业领域中，例如石油化工、电力、机械、动力、建筑材料等领域，都广泛使用了阻垢剂。

然而，传统的阻垢剂一般采用有害化学物质，对环境造成污染，被广泛应用之后对人体健康和生态环境构成了严重威胁。

因此，发展环保型阻垢剂已成为一个重要的趋势。

聚天冬氨酸是一种天然的无毒生物高分子，具有良好的柔软性、透水性和吸水性能。

在环保领域的研究和应用中，聚天冬氨酸的合成和性能评价尤为重要。

因此，本文旨在研究聚天冬氨酸作为环保型阻垢剂的合成及性能评价。

本文将从合成聚天冬氨酸的方法、实验步骤、反应机理，以及聚天冬氨酸的性能表征，对其进行深入探究。

针对现有阻垢剂的应用现状进行对比实验，考察聚天冬氨酸作为阻垢剂的环保性能及其应用前景。

旨在提出聚天冬氨酸作为一种具有广泛应用前景的环保型阻垢剂推广使用，以便推动环境保护的发展和实践。

CAS No. 181828-06-8，35608-40-6
分子式：C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4 相对分子质量：1000-5000 结构式
●产品性能
PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、
无毒、无公害和可完全生物降解的特性。

对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达100%。

PASP同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀。

PASP可替代含磷的水处理剂，以避免水体的富营养化和排放二
次污染。

●质量指标
●适用范围
1、PASP作为阻垢缓蚀剂广泛用于工业循环水、锅炉水、反渗
透水、油田水、海水淡化等水处理领域，在高硬度、高碱度、
高PH值、高浓缩倍数系统中表现卓越，PASP阻垢效果优于常
用含膦阻垢剂。

PASP与PBTCA复配后有增效作用。

2、PASP由于绿色环保的特性，PASP品可作为新型的日化助剂
和各种无毒、无污染的专用精细化学品。

3、PASP在农业上可以作养分吸收增强剂，促进蔬菜、瓜果、
花卉等农作物的生产，同时与农药并用可提高药效。

●包装与储存
PASP用塑料桶包装，每桶25kg或250kg，也可根据用户需要确定。

PASP贮于室内阴凉处，贮存期十个月。

●安全防护
PASP为碱性，应避免与眼睛、皮肤或衣服接触，一旦溅到身上，应立即用大量清水冲洗。

聚天冬氨酸及其衍生物012009165 李杰（一）聚天冬氨酸聚天冬氨酸（PASP）是一类研究较多的合成聚氨基酸，具有很好的生物相容性和可生物降解性。

水溶性聚天冬氨酸是一种有效的阻垢剂和分散剂，易生物降解。

活性实验表明，在应用上其性能与聚丙烯酸一致，是聚丙烯酸的良好取代品。

1.结构与制备方法PASP具有两种构型，即α和β构型，结构如下：天然聚氨基酸中的PASP片段是以α构型存在的，合成的PASP通常是两种构型的混合物。

制备PASP的方法主要有两种：一种方法是NCA （N-carboxyan-hydride）法；另一种方法是琥珀酰亚胺中间体破解，这是目前合成PASP的主要方法。

聚天冬氨酸的合成途径主要分三个步骤：先由天冬氨酸或马来酸酐、马来酸铵盐等热缩合合成中间体聚琥珀酰亚胺（polysuccinimide，PSI）；然后，聚琥珀酰亚胺水解制取天冬氨酸盐；最后，聚天冬氨酸盐进行分离与纯化。

中间体聚琥珀酰亚胺的合成是关键的步骤，不同的合成方法和反应不仅影响聚琥珀酰亚胺的产率和纯度，而且影响产物的结构和摩尔质量，从而影响聚天冬氨酸的性质、性能和用途。

目前，研究比较多的聚琥珀酰亚胺的合成方法有以下4种；①L-天冬氨酸的热缩合；②L-天冬氨酸的催化聚合；③马来酸酐与氨水先进行化学反应，然后进行缩合聚合；④马来酸酐与铵盐或胺类物质反应并直接进行聚合。

天冬氨酸的热缩合的制备反应式如下：制取高分子量的聚天冬氨酸的方法：将天冬氨酸溶于浓H3PO4中，180℃减压缩合得高分子量的琥珀酰亚胺，再用中性、弱酸性、碱性等基团开环。

所用的溶剂有二异丁酮、环碳酸酯等。

若将天冬氨酸与少量磷酸溶于1,3,5—三甲基苯与环丁砜混合溶剂中制备中间体，不需要分离就可以进一步缩合得琥珀酰亚胺。

不同制备方法得到的PASP的性能有一定的差别，如磷酸催化天冬氨酸热缩合得到聚天冬氨酸比从马来酸酐出发缩聚制备聚天冬氨酸的生物降解性要好，28天后几乎全部降解，而天冬氨酸本体热缩聚得到聚天冬氨酸生物降解性能最差，2+28天后仅50%被降解。

文献综述高分子材料与工程聚天冬氨酸的合成研究现状：聚天冬氨酸(Polyaspartic acid缩写PASP)原为一种天然存在于软体动物和蜗牛壳中的氨基酸聚合物，近年来人们受此类动物的代谢启发而研制成功的一种水溶性生物高分子材料。

由于氨基酸具有像蛋白质一样的酰胺基团，可以完全生物降解，而PASP 是一种带有羧酸侧链的氨基酸，既能生物降解，又具有螯合分散等功能。

PASP的最大特点是可生物降解、无毒、不破坏生态环境，可完全降解为对环境无害的终产物，替代许多对环境有害的化学品，被人们誉为“绿色”产品，在工业、农业、医药等方面都具有非常广泛的用途。

由于近年来人们对环保问题日益关注，其中以美国、德国和日本等国的化学公司对PASP的研究最为活跃，美国的Donlar公司和德国的Bayer公司等都有工业装置投入生产。

随着全球环保意识的不断加强，人类回归自然，保护生态平衡的愿望愈来愈强烈，PASP有着不可估量的应用前景。

合成聚天冬氨酸的原料主要有二类，一类以L一天冬氨酸为原料，另一类以马来酸配及其衍生物为原料。

主要成果表现在以下各领域;1、水处理领域:1）阻垢剂研究表明，聚天冬氨酸对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸惚等的阻垢性能优异。

而且聚天冬氨酸可耐高温，热稳定性好，是一种可应用于高温水系统的水处理剂。

PASP还具有淤渣分散性能，可使少量可能沉积在传热面和流动缓慢部位的轻基磷石灰、氢氧化镁或硅酸镁等淤渣分散于水中，而且抑制氧化铁沉积的能力也优于聚丙烯酸和聚马来酸。

2）缓蚀剂PASP对碳钢、黄铜等表现出优良的缓蚀保护能力。

在人造海水中的黄铜腐蚀实验表明，PASP浓度仅为50mg/L时缓蚀率就可达81%。

PASP不仅在单独使用时具有良好的阻垢缓蚀效果，在与其它阻垢缓蚀剂如锌盐、钨酸盐、铝酸盐、硼酸盐及苯并三氮啤、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸等复配时，协同作用可明显提高阻垢缓蚀效果。

2、医学领域:PASP的降解性、无毒性以及多梭基结构使之可作为药物载体、组织工程材料及杀菌剂等。

聚天冬氨酸的性能研究简述作者：张玉玲来源：《南方农业·下旬》2015年第06期摘要聚天冬氨酸（PASP）是一种新型的绿色水处理药剂。

基于此，介绍了近年来聚天冬氨酸及其衍生物阻垢性能、可生物降解性能和缓蚀性能的国内外研究发展现状，为新型“绿色”水处理药剂的应用提供参考。

关键词聚天冬氨酸；阻垢；可生物降解性；缓蚀中图分类号：O633.1 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）18--02聚天冬氨酸具有良好的阻垢性能、缓蚀性能以及可生物降解性能，但就某一单一性能来说还是有很大的提升空间的。

而在引入各种基团进行改性后，其衍生物在某些特定环境条件下的阻垢性能和缓蚀性能有了一定程度的提高。

下面主要介绍聚天冬氨酸及其衍生物的各项性能方面的研究现状。

1 阻垢性能PASP分子的侧链上的羧基-COOH容易电离成负离子，使PASP在水溶液中生成负离子-COOH。

它能够与Ca2+、Mg2+、Cu2+等离子发生络合反应，尤为特殊的一点是它可以使钙盐的晶体结构发生改变，成为软垢，由此来提升PASP的阻垢性能。

Lu，G等用马来酸和氨反应生成中间产物，水解得到PASP，发现当n（PSI）∶n（氨基磺酸）=14∶1，药剂的剂量为12 mg/L时，对碳酸钙阻垢的效果最佳，阻垢率可达到90.2%。

张尔赤[1]等通过采用热缩聚合的方法以马来酸酐和氨水为原料，合成了PASP，经检测，当合成条件最优是，所得PASP的阻垢效率可以达到72%。

朱志良[2]等通过使用静态阻垢法对PASP的阻垢性能进行了研究，实验表明：PASP具有良好的阻止CaCO3、CaSO4、BaSO4形成水垢的性能。

当其相对分子质量小于2 000时，对于CaCO3和BaSO4的阻垢性较差，但对CaSO4的阻垢性能较好。

PASP的分子量范围很广，较小的分子量只有几千，大的分子量达到数万，且分子量不同，聚合物性能也不相同。

PASP作为水处理剂而言，除了具有阻垢性能外，还能用作分散剂、缓蚀剂。

聚天冬氨酸‎及其衍生物‎01200‎9165 李杰（一）聚天冬氨酸‎聚天冬氨酸‎（P ASP）是一类研究‎较多的合成‎聚氨基酸，具有很好的‎生物相容性‎和可生物降‎解性。

水溶性聚天‎冬氨酸是一‎种有效的阻‎垢剂和分散‎剂，易生物降解‎。

活性实验表‎明，在应用上其‎性能与聚丙‎烯酸一致，是聚丙烯酸‎的良好取代‎品。

1.结构与制备‎方法PASP具‎有两种构型‎，即α和β构‎型，结构如下：天然聚氨基‎酸中的PA‎SP片段是‎以α构型存‎在的，合成的PA‎SP通常是‎两种构型的‎混合物。

制备PAS‎P的方法主‎要有两种：一种方法是‎N CA（N-carbo‎xyan-hydri‎d e）法；另一种方法‎是琥珀酰亚‎胺中间体破‎解，这是目前合‎成P ASP‎的主要方法‎。

聚天冬氨酸‎的合成途径‎主要分三个‎步骤：先由天冬氨‎酸或马来酸‎酐、马来酸铵盐‎等热缩合合‎成中间体聚‎琥珀酰亚胺‎（p olys‎u ccin‎i mide‎，PSI）；然后，聚琥珀酰亚‎胺水解制取‎天冬氨酸盐‎；最后，聚天冬氨酸‎盐进行分离‎与纯化。

中间体聚琥‎珀酰亚胺的‎合成是关键‎的步骤，不同的合成‎方法和反应‎不仅影响聚‎琥珀酰亚胺‎的产率和纯‎度，而且影响产‎物的结构和‎摩尔质量，从而影响聚‎天冬氨酸的‎性质、性能和用途‎。

目前，研究比较多‎的聚琥珀酰‎亚胺的合成‎方法有以下‎4种；①L-天冬氨酸的‎热缩合；②L-天冬氨酸的‎催化聚合；③马来酸酐与‎氨水先进行‎化学反应，然后进行缩‎合聚合；④马来酸酐与‎铵盐或胺类‎物质反应并‎直接进行聚‎合。

天冬氨酸的‎热缩合的制‎备反应式如‎下：制取高分子‎量的聚天冬‎氨酸的方法‎：将天冬氨酸‎溶于浓H3‎PO4中，180℃减压缩合得‎高分子量的‎琥珀酰亚胺‎，再用中性、弱酸性、碱性等基团‎开环。

所用的溶剂‎有二异丁酮‎、环碳酸酯等‎。

若将天冬氨‎酸与少量磷‎酸溶于1,3,5—三甲基苯与‎环丁砜混合‎溶剂中制备‎中间体，不需要分离‎就可以进一‎步缩合得琥‎珀酰亚胺。