[发明专利]在有机介质中生产聚琥珀酰亚胺的方法

说明书

本发明涉及在有机介质中通过L-天冬氨酸的热聚合生产聚琥珀酰亚胺的方法。更具体的说，本发明涉及在高沸点的烷醇或者烷烃中通过L-天冬氨酸的热聚合生产聚琥珀酰亚胺的方法。

                     发明背景

通过L-天冬氨酸的热聚合已经生产出聚天冬氨酸，其方法包括把该酸加热到约200-400℃的温度。随着酸的聚合分离出水，形成聚琥珀酰亚胺。通过碱性水解该酰亚胺很容易转化为聚天冬氨酸。在这些方法中，早期感兴趣的问题涉及生物出现前的多肽的形成的理论问题。为了试验这样的理论问题的实验室试验，使用粉状L-天冬氨酸，通常是堆在烧瓶的底部，然后在该酸的熔点之下加热。这些反应是很慢的，要用很多小时的时间。在Kokufuta等人的在Bulletin of the ChemicalSociety of Japan Vol.51(5)1555-1556(1978)“温度对热缩聚制备的脱水聚天冬氨酸的分子量和光学纯度的影响”中报导了一个这样的例子。例如在J.Kovacs等人在J.O.C.S.Vol.26 1084-1091(1961)中已经充分的研究了脱水聚天冬氨酸的结构。

近年来已经提出了脱水聚天冬氨酸的很多应用，例如Neuse等人在Die Angewandte Makronmolekulare Chemie 192，35-50(1991)“水可溶的聚酰胺作为潜在的药载体”中已经提出了这样的聚酰胺作为潜在的药载体。他们也试验了作为天然海水和硫酸钙的水垢抑制剂，特别是如Sarig等人在the National Council on Research andDevelopment(NRCD 8-76，海水脱盐150-157(1977))中所报导的那样。在很多的专利中已经提到聚天冬氨酸作为分散剂，所以聚天冬氨酸能够分散固体颗粒在洗涤剂制剂中是众所周知的，其中的几个专利是U.S.P.4,363,797；4,333,844；4,407,722和4,428,749。也如在Kalota等人的U.S.P.4,971,724中所介绍的那样，已经发现含有聚氨基酸例如天冬氨酸的组合物，当在碱性pH电离时，其能够有效的抑制在含水介质中存在的铁类金属的腐蚀。也已经制造出了许多种聚氨基酸的衍生物，其中通过连接到该分子上的活性中心的基团来提供属性。在Fujimoto等的U.S.P.3,846,380中公开了一个这样的例子。

因为脱水聚氨基酸的许多即将来临的潜在的应用，所以已经增加了对大量的制造这样的化合物特别是聚天冬氨酸的方法的兴趣。在几篇近期授权的专利中，特别是Cassata的U.S.P.5,219,986中已经产生了这种兴趣，这些专利都提出流化床体系。其它的这样的专利分别是Koskan和Koskan等人的U.S.P.5,057,597和5,221,733。更近期授权的包括制造聚琥珀酰亚胺的方法的专利例如在Palk等人的U.S.5,319.145中使用喷雾干燥器例如旋转喷雾干燥器，在Koskan等人的U.S.5,315.010中使用间接加热的喷雾干燥器。当在这些方法中使用磷酸时，天冬氨酸进行聚合形成聚琥珀酰亚胺，形成一层含有直到直径约21/2厘米的块的粉状物。在其后的加工之前，该层粉状物必须进行处理以除去块状物。另外，在使用酸性催化剂例如磷酸时，该粉状物经过一个粘性相，该粘性相使得该粉状物在这些干燥器中难以处理。

在文献中经常指出，未加工形式的聚琥珀酰亚胺的颜色与其生产过程中的时间/温度关系有关。例如，在高温下使用比较长的反应时间的加工过程得到的产物的颜色比使用较短的反应时间和较低的温度所生产的聚琥珀酰亚胺产物的颜色更深。在Kokufuta等人的在Bulletinof the Chemical Society of Japan Vol.51 pp.1555-1556(1978)上发表的题为“温度对热缩聚制备的脱水聚天冬氨酸的分子量和光学纯度的影响”所公开的内容中发现有这种现象的一般教导。

为了使用上述的干燥器来降低时间/温度关系已经作了很多的努力。但是，由这样的方法生产的聚琥珀酰亚胺具有一种不合乎要求的颜色。聚琥珀酰亚胺的颜色传递到在初始产物的水解形成的水可溶的盐中。

在文献中已经报导，使用酸性催化剂例如磷酸时减轻了生成的聚琥珀酰亚胺的颜色。人们认为，对于在高温下的完全反应，磷酸增加反应速度，因此减少所需要的时间。虽然在磷酸溶液中生产的聚琥珀酰亚胺的颜色得到改善，但是使用大量的酸是不合适的。在U.S.5,371,179中找到的另一个尝试是在L-天冬氨酸聚合过程中使用液体介质，其中使用了聚(亚烷二醇)。