[发明专利]高分子多肽聚合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子多肽聚合物的合成技术领域，尤其涉及以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料缩合反应制备工业用水处理和肥料增效用高分子多肽聚合物的固相合成方法。

背景技术

高分子量多肽聚合物具有良好的生物降解性能和螯合性等特点，已在生物、医药合成领域得到广泛的应用。目前这类高分子量多肽聚合物的合成方法有很多种，但一般都采用液相法合成工艺。如CN1649892A提供了一种多肽化合物的合成方法，在有机溶剂中先对氨基酸的一个端基进行保护，然后与另一种氨基酸反应，随着不同氨基酸的连接成链，形成多肽化合物。

CN1699404A公开了一种多肽化合物的合成方法，该方法是在树脂上逐次接上各种氨基酸，因此可控制氨基酸的排列次序，形成的多肽链附着在固态的树脂上，便于提纯和分离，然后将多肽链从树脂上分离下来，其中使用微波辐射的作用是帮助脱除氨基酸的保护基。US6897289B1提供了固相多肽的合成方法，但多肽种氨基酸的个数少于30个，并且α端氨基需要保护起来进行多肽的合成。

高分子量多肽聚合物的肽链结构上有许多羧酸基团，可以用于工业水处理药剂、油田注水用助剂。同时高分子量多肽聚合物还可用于植物营养调节剂和肥料增效剂，并能起到很好的效果，但目前高分子量多肽聚合物的合成工艺复杂，生产成分较高，使高分子多肽聚合物无法工业化生产并应用于实际需要。

发明内容

本发明提供一种高分子多肽聚合物的合成方法，以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料缩合反应制备工业用水处理和肥料增效用高分子多肽聚合物。

本发明的技术方案是，以天冬氨酸或天冬氨酸和谷氨酸为原料，经过研磨粉碎混合，在反应器内加热引发缩合反应，得到重均分子量为1000～200000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述具有肽链结构的高分子多肽聚合物的重均分子量为4000～12000。

一种合成方法是以天冬氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到重均分子量为4000～7000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

另一种合成方法是以天冬氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，用水调和成泥饼状，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为6000～9000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述的研磨粉碎后的天冬氨酸中加入占天冬氨酸重量比为1～3％的催化剂，该催化剂为磷酸、磷酸盐、硫酸盐、碱金属的碳酸盐、含C1～C5的有机酸及其盐类，包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸、甲酸钾、乙酸、乙酸钾或乙酸钠。

一种制备方法是以天冬氨酸和谷氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目并混合均匀，在反应器内用微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为7000～10000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

另一种制备方法是以天冬氨酸和谷氨酸为原料，用球磨机或研钵研磨至20～200目，用水调和成泥饼状，在反应器内泳微波照射或油浴加热方式加热到100～250℃，引发缩合反应，反应完毕得到分子量为8000～12000的具有肽链结构的高分子多肽聚合物。

所述天冬氨酸和谷氨酸的重量比为1∶0.1～5，优选重量比例为天冬氨酸∶谷氨酸＝1∶0.1～1。

所述的研磨粉碎后的天冬氨酸和谷氨酸中可加入占天冬氨酸和谷氨酸总重量比为1～3％的催化剂，该催化剂为磷酸、磷酸盐、硫酸盐、碱金属的碳酸盐、含C1～C5的有机酸及其盐类，包括磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、甲酸、甲酸钾、乙酸、乙酸钾或乙酸钠。

上述高分子多肽聚合物的合成方法中缩合反应的时间为5分钟至24小时。