聚天冬氨酸 结构式
聚天冬氨酸钠结构
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
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
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
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]。
聚天冬氨酸
100
100
100
100
100
500
96
95
93
100
85
750
89
92
80
98
75
1000
85
67
72
90
56
1250
83
58
69
90
50
1500
79
55
63
75
45
1750
75
45
55
66
30
2000
70
37
50
58
20
聚天冬氨酸------阻垢性能及其稳定性
碱度
（以碳 酸钙计）
PASP
/ ×10-6
back
聚天冬氨酸——制备
1、马来酸酐水相合成法 主要原料：马来酸酐、氨水、
O
NH4OH
O
O O
O
NH2 热 缩 聚
OH
NH2
O
NH NH
OM
O
mO
OM
n
O
O
NaOH
N
水解
m+n
O
该法所得产品分子量较低， 产率也偏低，并且在高温条 件下易导致产品颜色加深。
聚天冬氨酸——制备
2、马来酸酐无水合成法 本法以马来酸酐为原料，与无机铵类在其熔点
无磷、生物可降解绿色缓蚀阻垢剂聚天冬 氨酸和聚氧琥珀酸的开发。
聚天冬 氨酸
阻垢性能最好，并且具有非常好的生物相 容性和可生物降解性，还有一定的缓蚀作 用。
聚天冬氨酸------概述
二十世 纪八十 年代
二十世 纪九十 年代
聚天冬氨酸的开发与应用进展
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)。
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聚天冬氨酸
1. 什么是聚天冬氨酸？
聚天冬氨酸（Polyaspartic acid，简称PASP）是一种由多个重复单元组成的生物大分子。
它是由α-天冬氨酸（aspartic acid）单元通过碳-碳键连接而成的聚合物。
聚天冬氨酸具有多种特殊的化学性质和应用领域，因此在科学研究和工业生产中受到广泛关注。
2. 聚天冬氨酸的结构式
Polyaspartic Acid
Polyaspartic Acid
如上图所示，聚天冬氨酸的结构式表明了其由多个α-天冬氨酸单元通过碳-碳键连接而成。
每个α-天冬氨酸单元包含一个羧基（COOH）和一个胺基（NH2），它们通过缩水反应形成了一个肽键。
整个聚合物具有线性链状结构，并且可以根据需要进行控制分子量和分子量分布。
3. 聚天冬氨酸的特性
3.1 高分子量和高分子量分布
聚天冬氨酸可以通过控制反应条件和配比来调节其分子量和分子量分布。
通常情况下，较高的反应温度和较高的催化剂浓度会导致较高的聚合度，从而得到高分子量的聚天冬氨酸。
此外，通过选择适当的引发剂和控制剂，还可以实现狭窄的分子量分布，从而获得更加均一的聚合物。
3.2 生物相容性
由于聚天冬氨酸是由天然氨基酸构建而成，其结构与人体内生物大分子非常相似。
因此，聚天冬氨酸具有良好的生物相容性，并且不会引起明显的免疫反应或毒性效应。
这使得聚天冬氨酸在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
3.3 水溶性
与许多其他高分子材料不同，聚天冬氨酸在水中具有良好的溶解性。
这是由于其结构中含有大量带电离子基团（羧基和胺基），使得聚天冬氨酸能够与水分子形成氢键和离子键。
这种水溶性使得聚天冬氨酸在水处理、涂料、染料和医药等领域中得到广泛应用。
3.4 可控释放性
聚天冬氨酸的分子结构中含有大量的羧基和胺基，这些官能团可以与其他物质发生化学反应。
通过引入特定的官能团或改变反应条件，可以将药物、染料、催化剂等
功能性物质连接到聚天冬氨酸上，并实现可控释放。
这种可控释放性使得聚天冬氨酸在药物输送、缓释肥料等领域具有重要应用价值。
4. 聚天冬氨酸的应用
4.1 水处理剂
由于聚天冬氨酸具有良好的水溶性和螯合能力，被广泛应用于水处理领域。
它可以作为一种优秀的缓蚀剂，对金属腐蚀起到抑制作用；同时也可以作为一种良好的缩合剂，去除水中的重金属离子。
此外，聚天冬氨酸还可以用于水垢抑制、无机盐沉淀控制等方面。
4.2 涂料和胶粘剂
聚天冬氨酸具有良好的粘附性和耐候性，被广泛用作涂料和胶粘剂的添加剂。
它可以增强涂料和胶粘剂的附着力，并提高其耐久性和抗老化能力。
此外，聚天冬氨酸还可以作为一种环境友好型涂料和胶粘剂的替代品，因为它不含有机溶剂和挥发性有机化合物。
4.3 医药领域
由于聚天冬氨酸具有良好的生物相容性和可控释放性，被广泛应用于医药领域。
它可以作为药物载体，将药物连接到聚合物链上，并实现缓慢释放。
此外，聚天冬氨酸还可以用于组织工程、生物传感器等方面。
5. 结论
综上所述，聚天冬氨酸是一种具有多种特殊化学性质和应用领域的生物大分子。
它具有高分子量和高分子量分布、生物相容性、水溶性和可控释放性等特点。
聚天冬氨酸在水处理剂、涂料和胶粘剂、医药领域等方面具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，聚天冬氨酸在更多领域中将发挥重要作用。