聚琥珀酰亚胺是一种重要的高分子化合物，白色至淡棕色或棕黄色的粉末或块状固体，分子量范围规格在5000至15000之间，不溶于水，但易溶于醇或氢氧化钠溶液。是合成聚天门冬氨酸（PASP）的主要前体原料，常见的合成路线有三条：（1）以天门冬氨酸为原料直接热缩合，此方法反应温度高、时间长，产物分子量较小。（2）采用浓磷酸作催化剂，在减压条件下聚合，该方法产物纯度较高但杂质分离较难。（3）在1,3,5-三甲苯/环丁砜混合溶剂中使用少量催化剂进行反应，此路线在工业化应用上存在限制。
合成方法
方法一：在圆底烧瓶中，将 1.0 g 聚琥珀酰亚胺溶解于 10 mL 无水 N,N-二甲基甲酰胺中。在冰浴中分批加入 1.9 g 5-氨基戊醇。在室温下搅拌反应混合物 2 小时，随后在 60 °C 下反应 24 小时。将反应溶液用10倍体积的乙醚沉淀。通过离心收集聚(5-羟基戊基-α/β-天冬酰胺)聚合物沉淀。将聚合物溶解于无水乙醇中。用过量的乙醚再次沉淀聚合物。将产物在室温下真空干燥24小时得产物聚琥珀酰亚胺。[1]
方法二：在1 L圆底烧瓶中混合L-天冬氨酸（29.5 g）与磷酸（15.0 g）。将烧瓶置于旋转蒸发器中。在减压条件下，将溶液置于180 °C的油浴中加热2.5小时。将混合物溶解于200 mL DMF中。将溶液滴加至水中。过滤生成的白色沉淀。用水洗涤生成的白色沉淀，直至呈中性。将形成的白色沉淀在110 °C的真空烘箱中干燥24小时。将所得聚琥珀酰亚胺溶于200 mL DMF中。将该混合物滴加至22.7 g乙醇胺溶于60 mL DMF的溶液中。将体系置于冰浴中冷却。搅拌混合物5小时。将混合物倒入乙醇中，使聚合物产物析出。将所得产物溶解于DMF中。将溶液倒入乙醇中，使其再次析出。将沉淀物溶解于水中。对混合物进行透析。将水溶液冷冻干燥得产物聚琥珀酰亚胺。[2]
方法三：将40 mL蒸馏水中含(0.7 mmol)聚琥珀酰亚胺和(41.3 mmol) L-甲硫氨酸的悬浮液，用三乙胺调节至pH 8.5。在氮气氛围下，于微波反应器（MARSxpress）中搅拌混合物。将混合物在65°C下加热3小时。将混合物冷却至室温。过滤后，在真空下蒸发滤液。将滤余物溶解于5 mL蒸馏水中。使用Sephadex G10色谱柱对滤余物进行纯化。将该分馏物进行冻干得产物聚琥珀酰亚胺。[3]
主要用途
1 合成关键中间体：作为有机合成原料，可用于制备N-溴代丁二酰亚胺或N-氯代丁二酰亚胺，这些是医药、农药合成中的重要中间体。
2 生产聚天门冬氨酸（PASP）：聚琥珀酰亚胺是合成聚天门冬氨酸的主要原料。聚天门冬氨酸是一种高效的水处理剂和肥料增效剂。
3 农业肥料增效剂：直接作为肥料增效剂应用于尿素、复合肥、水溶肥、叶面肥等，能促进作物对养分的吸收，提高肥料利用率，增加产量，改善品质，并有助于改良土壤。
4 水处理与工业助剂：可用作锅炉水和冷却塔的水处理添加剂，以及在洗涤行业中作为助洗剂、抗成膜剂、分散剂和多价螯合剂使用。此外，也应用于造纸、印染等行业作为分散剂。
参考文献
[1] Ma, Yingying; et al Biodegradable and thermosensitive micelles of amphiphilic polyaspartamide derivatives containing aromatic groups for drug delivery Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry (2013), 51(18), 3917-3924
[2] Peng, Tao; et al Synthesis and characterization of pH-Responsive Poly(2-hydroxyethyl aspartamide)-g-Poly(β-amino ester) graft copolymer micelles as potential drug carriers Macromolecular Research (2013), 21(4), 400-405
[3] Zhang, Huiliang; et al Synthesis and In Vivo Lead Detoxification Evaluation of Poly-α,β-DL-aspartyl-L-methionine Chemical Research in Toxicology (2012), 25(2), 471-477