[發明專利]一種聚天冬酰胺的衍生物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810429121.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108641081B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 董堅;王慶毓
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛東

本發明涉及水溶性高分子領域，具體涉及一種聚天冬酰胺的衍生物及其制備方法和應用。本發明的一種聚天冬酰胺的衍生物具有合成方法簡便，原料簡單易得且反應條件溫和的特點。本發明的一種聚天冬酰胺的衍生物能夠作為天然氣水合物的抑制劑。

技術領域

本發明涉及水溶性高分子領域，具體涉及一種聚天冬酰胺的衍生物及其制備方法和應用。

技術背景

天然氣水合物一直是海洋上開采天然氣過程中所面臨的一大問題。海底天然氣在低溫高壓下與海水會大量形成，給開采作業和儲運帶來困難。當水合物的體積過大、數量太多時，就會影響運輸管道的通暢，導致天然氣的開采發生停工或安全事故。天然氣水合物沉積物對全球氣候也構成嚴重威脅。在北極地區和海洋中存在的一定數量的甲烷水合物，如果分解在大氣中，可能會對全球氣候產生不利影響，產生嚴重的溫室效應。動力學抑制劑（KHI）的開發一直是天然氣領域研究的突破口，從第一代動力學抑制劑聚（N-乙烯基吡咯烷酮）（PVP）到第二代動力學抑制劑聚（N-乙烯基己內酰胺）（PVCap）及它們的共聚物，海洋天然氣開采業一直在尋求抑制效果更好的動力學抑制劑。但很多KHI都由于其具有物理性質不理想、原料成本高、可生物降解率低等缺點，在一定程度上限制了在海洋工業現場的推廣應用?？箖龅鞍踪|雖然具有對生態環境友好的優點，但其比較稀少而且昂貴。針對目前天然氣水合物動力學抑制劑的缺點，高效、環保的新型動力學抑制劑已經成為追求的目標。

一些研究工作報道了新型的動力學抑制劑的開發。

中國專利申請201610238183.X報道了將N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內酰胺、丙烯酰胺、丙烯腈為合成單體，過硫酸銨和亞硫酸氫鈉為引發劑，在溶劑中進行自由基溶液聚合反應，得到的水合物抑制劑，能降低水合物的生成溫度，延長誘導時間。

中國專利申請201610094884.0報道了由N-乙烯基吡咯烷酮、烯丙基聚氧乙烯、聚氧丙烯環氧基醚、聚醚胺和優選溶劑經共聚反應形成的動力學抑制劑，具有高效、低劑量、環保、持久的特點。

中國專利申請201410395938.8報道了由氯苯酚與N-乙烯基己內酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮反應所得單體，加入引發劑引發溶液聚合，得到一種新型水合物動力學抑制劑，能夠承受較低的過冷度，使水合物形成誘導時間變長。

聚（N-乙烯基吡咯烷酮）類抑制劑和其它乙烯基類抑制劑通常有較差的可生物降解性，即使在低分子量下也不易降解。

中國專利申請201210150102.2報道了由馬來酸酐和烷基醇胺縮聚而成的含有酰胺基團和酯基基團的聚酰胺酯，該聚合物在天然氣管道輸送中可防止冰堵現象發生，具有抑制氣體水合物生成作用。

聚天冬氨酸（polyaspartic acid，PASP）具有水溶性，主鏈上有酰胺基團，有很好的生物降解性，最終降解為對環境無害的水和二氧化碳終產物。同時，它也具有很好的可修飾性，對PASP進行改性，調整親-疏水間的比例進行功能化修飾，具有天然氣水合物動力學抑制劑的應用價值。

發明內容

本發明提供了一種作為天然氣水合物動力學抑制劑的聚天冬酰胺的衍生物及其制備方法，具體方案如下：

一種聚天冬酰胺的衍生物，其結構式為：

，

其中x/y = 7/3；

或

，

其中x/y=7/3. m = 5, 6, 7。

一種聚天冬酰胺的衍生物的制備方法，其特征在于包括如下步驟：