羧甲基壳聚糖的制备及性能研究

羧甲基壳聚糖在日化、食品、医药、水处理等领域中具有良好的应用前景, 为了获得具有较高 取代度、高保湿性的羧甲基壳聚糖, 文中对羧甲基壳聚糖的制备条件进行了优化.通过单因素和正 交试验, 考察了氢氧化钠用量、氯乙酸用量、反应时间和反应温度对产物取代度的影响, 结果表明: m(氢氧化钠)∶m(壳聚糖)∶m(氯乙酸)=4 ∶1 ∶1 .4 , 反应温度60 ℃, 反应时间4 h 为最优制备 条件, 产物取代度达1 .186 , 利用红外对产物进行表征, 确定其在羟基和氨基上都获得了取代, 且产 物在吸湿保湿性方面比透明质酸有了明显的改善, 为后续进一步制备具有类似透明质酸性质的壳 聚糖衍生物奠定基础.     

水溶性羟丙基壳聚糖的性能研究

以异丙醇为溶剂,用环氧丙烷与碱化壳聚糖反应合成了水溶性羟丙基壳聚糖,并研究了它的水溶性、吸湿性、保湿性以及抗菌性。结果显示,羟丙基壳聚糖具有良好的水溶性,当其取代度DS≥0.40时,产物在pH＝1~13的范围均可完全溶于水中;其吸湿保湿性能较壳聚糖显著提高;壳聚糖特有的抗菌性能得以保持和增强。     

在离子液体介质中壳聚糖席夫碱衍生物的合成与表征

以水杨醛(SA)为改性试剂,在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)介质中对壳聚糖(CS)进行了席夫碱化改性研究.考察了反应条件(反应物摩尔比、反应温度和反应时间)对产物取代度的影响,得到的最佳反应条件为:0.15 g壳聚糖溶解于10 g BmimCl中,壳聚糖中氨基与水杨醛摩尔比为1∶2.5,反应温度为80℃,反应时间为2 h.在最佳反应条件下,壳聚糖水杨醛席夫碱衍生物的取代度可达29.2%.利用红外、核磁及XRD等表征技术对产物进行了表征,并在最佳试验条件下合成了系列壳聚糖席夫碱衍生物.     

离子液体中均相合成N-乙酰化壳聚糖及其性能研究

合成了对壳聚糖溶解效果好、可重复使用的离子液体氯化2-氨基乙酸[Gly]Cl,用1H NMR和FT-IR对其结构进行了确定。在制得的离子液体水溶液中,制备了水溶性N-乙酰化壳聚糖。用XRD和FT-IR对产物进行了结构表征。通过单因素实验得到了较佳反应条件:n(乙酸酐)∶n(壳聚糖)=2.75∶1,反应温度60℃,反应时间5 h。并对产物的吸湿保湿性能进行初步研究,结果表明,产物具有良好的吸湿保温性能。还考察了离子液体的重复使用性能,重复使用3次后,N-乙酰化壳聚糖的取代度仍大于89%。     

水溶性壳聚糖的制备及脱乙酰度的测定

以高脱乙酰度壳聚糖为原料,在乙酸水溶液-乙醇-吡啶介质中,实现了壳聚糖的N位均相乙酰化反应,制备了具有良好水溶性的壳聚糖.研究了乙酰酐用量、反应时间、反应温度、溶剂对壳聚糖脱乙酰度的影响.结果表明,在乙酰酐用量与壳聚糖的摩尔比为2.0、温度40℃、反应时间3 h、溶剂为乙醇、搅拌速度适中时产物的脱乙酰度为52.9%.同时对水溶性壳聚糖进行了红外光谱测定.结果显示52.9%脱乙酰度的壳聚糖与90%脱乙酰度的壳聚糖在分子结构上没有什么不同,52.9%脱乙酰度壳聚糖水溶性的提高是由于部分脱乙酰化对晶体的破坏作用造成的.     

硫脲修饰交联壳聚糖的制备及其对牛血清白蛋白的吸附性能

以三聚氯氰为活化剂制备硫脲修饰戊二醛交联壳聚糖衍生物,用红外光谱和元素分析法对产物进行了初步表征,并研究了硫脲修饰戊二醛交联壳聚糖对牛血清白蛋白(BSA)的吸附及洗脱性能.硫脲修饰交联壳聚糖对牛血清白蛋白的吸附容量达596 mg·g-1(干),其吸附行为符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.硫脲修饰交联壳聚糖装柱(Ф=1.0 cm×10 cm)吸附BSA后,分别以1.0 mol·L-1NaCl和0.2 mol·L-1(NH4)2S04溶液洗脱,牛血清白蛋白的洗脱效率分别为98.2%和96.4%.硫脲修饰交联壳聚糖制备工艺简单,吸附容量较大且容易洗脱,可用作蛋白质分离纯化的吸附剂.     

取代基团对吡唑硼—亚铁体系自旋交叉配合物性能的影响

通过不同取代基对吡唑环配体进行修饰,制备了6种基于吡唑硼-亚铁的自旋交叉配合物,研究了取代基对自旋转变性能的影响。实验发现,吡唑硼-亚铁配合物均具有渐变型的自旋转变特性。吸电子取代基可以降低吡唑环的电子云密度,有利于低自旋态稳定,使得自旋转变温度升高;供电子取代基则增加了吡唑环的电子云密度,有利于高自旋态稳定,使得自旋转变温度降低;此外,具有较大空间位阻的取代基会抑制Fe-N键的增长,有利于低自旋态的稳定,使得自旋转变温度升高。本研究表明自旋交叉配合物的自旋转变温度可以通过配体修饰实现有效调控。     

交联壳聚糖的合成反应特征

对环硫氯丙烷交联壳聚糖进行了FTIR表征,研究了壳聚糖溶液浓度的影响,合成反应工艺参数,合成反应动力学等反应特征.结果表明,交联反应主要发生在壳聚糖分子的氨基和羟基上;当壳聚糖与环硫氯丙烷的质量比为0.5∶3.0,反应体系温度为80℃,搅拌速度为900 r/min时,可合成交联度较大的产物;环硫氯丙烷交联壳聚糖树脂的交联反应特征为逐步增长非线性(网状)聚合反应.     

丙酮酸壳聚糖的合成及其吸附性能

将壳聚糖与丙酮酸反应,用NaBH4还原制备出丙酮酸壳聚糖(PCTS),并采用红外光谱、场发射扫描电镜及元素分析仪对其结构进行表征.实验结果表明,PCTS最佳工艺条件为:反应时间4.5 h,反应体系pH值为4.5,丙酮酸与壳聚糖上氨基摩尔比为2∶1,取代度为90.6%;在pH为5.4时,1.67 g/L PCTS对30 mL质量浓度为10μg/mL的Pb2+的吸附平衡时间为1.5 h,最大吸附量为27.1 mg/g,优于壳聚糖.     

壳聚糖/SiO_2杂化膜制备及其对铜离子吸附性能的研究

用硅偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为前躯体和交联剂,与壳聚糖通过溶胶-凝胶反应制备了壳聚糖/SiO2纳米杂化膜.用红外光谱对杂化膜进行表征,并研究杂化膜的溶胀性能、耐酸性能及不同的因素对杂化膜吸附重金属铜离子性能的影响.结果表明:红外光谱图显示杂化膜内有新键产生,引入了Si-O-Si结构.壳聚糖/SiO2纳米杂化膜溶胀性能降低,耐酸性能提高,吸附铜离子性能提高.当壳聚糖/SiO2纳米杂化膜中SiO2的质量分数为6.8%时杂化膜吸附铜离子性能最好.室温下溶液pH值为5、铜离子浓度为0.05 mol/L、时间为60 min时,杂化膜CSH1对铜离子有较好的吸附效果.     

深度羟丙基化玉米淀粉的合成研究

采用有机溶媒法直接合成高取代度的羟丙基玉米淀粉，并对分散剂、催化剂、原料配比和反应温度、时间等醚化反应的影响因素进行了研究。研究结果表明：在一定范围内升高反应温度和延长反应时间，有助于提高产物的分子取代度：增加环氧丙烷用量利用促进醚化反应进行，提高产物的取代度；随着催化剂浓度的增加，反应速度加快，然而最终产物的取代度相对接近；分散剂用量对羟丙基玉米淀粉的取代度有明显的影响，初始时产物的取代度随分散     

石膏减水剂的吸附形态与分散稳定性研究

采用紫外吸收光谱分析、微电泳仪、光电子能谱分析技术研究了萘系、多羧酸系 2种类型减水剂在石膏表面的吸附特性、表面电化学性能及其对石膏浆体流动性的影响。结果表明 ,FDN、HC在石膏颗粒表面的吸附基本符合 L angm uir等温方程 ,FDN为物理吸附 ,HC为化学吸附。 FDN为平躺吸附 ,吸附量较大 ,吸附层的静电作用较强 ,空间位阻小 ,其分散作用主要取决于静电斥力 ,ζ电位主要取决于 FDN首层吸附量 ;多羧酸为梳状吸附 ,吸附量较小 ,静电效应较弱 ,但吸附层空间位阻较大。减水剂分散性取决于ζ电位静电斥力和吸附层空间位阻。由于水化产物对静电斥力的屏蔽效应 ,静电斥力分散作用的稳定性差 ,其流动度经时损失大。空间位阻的分散性受胶凝材料水化作用的影响较小 ,其稳定性优于静电斥力。     

微波作用下壳聚糖的O—苯甲基化反应

在微波辐射下,壳聚糖与氯甲苯在相转移催化剂和NaOH水溶液中能迅速地发生反应,生成相应的O－苯甲基化产物,取代度可达0.65。     

磺化淀粉-聚羧酸复合减水剂的制备与表征

由于保护环境的原因,以天然高分子为原料来合成高效减水剂已经成为混凝土外加剂研究领域的新热点.本文研究了采用磺化糊精取代部分功能大单体来合成复合聚羧酸减水剂的方法.结果显示:当磺化糊精取代功能单体40%、复合聚羧酸减水剂掺量为0.5%时,水泥净浆的初始流动度达255,mm,1,h 后其流动度仍为250,mm.淀粉酸解后,增加亲水的羟基基团导致初期水化缓慢,而增加 Zeta 电位使水泥颗粒更易于分散.在复合减水剂中,长链 Starch 与短链的聚羧酸减水剂主链将被吸附于水泥颗粒表面上,交替发生静电与空间位阻作用,起到了增加减水率和降低缓凝的效果.     

季铵化两亲性壳聚糖衍生物的制备和表征

以天然壳聚糖(CTS)为原料,在壳聚糖结构单元2位-NH2上引入亲水基团-CH2COOH,6位-CH2OH引入疏水基团-CH2CH2N(CH2CH3)2,合成新型季铵化两亲性壳聚糖衍生物.通过紫外可见光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1HNMR)和热失重(TG)法对其进行表征与分析.结果表明,所合成的产物为N-羧甲基-O-二乙胺基乙基-壳聚糖(DEAE-CMC).     

交联QCS／PS阴离子交换膜的制备及表征

以壳聚糖（CS）为原料,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,通过亲核取代反应,将季铵基团引入壳聚糖主链,制备季铵化壳聚糖（QCS）。采用阳离子季铵盐十六烷基三甲基溴化铵和引发剂过硫酸钾,通过乳液聚合法合成了聚苯乙烯（PS）微乳液。以QCS为膜的基本原料,掺杂了适量的PS微乳液,以戊二醛为交联剂,制备了一系列的OCS／PS阴离子交换膜。用傅立叶变换红外光谱（FT—IR）表征了样膜的结构,考察了PS微球和戊二醛含量对QCS／PS膜的吸水性和离子交换量等性能的影响。结果表明,交联剂的加入可有效抑制QCS膜的形变,在PS微球质量分数为35％时,随着交联度的增加使溶胀度从68．5％降低到25．8％,但同时降低了QCS／PS膜的离子交换量。而PS微球却提高了OCS／PS膜的离子交换量,溶胀度也略有降低。因此当交联度为5％、PS微球质量分数为35％时,含水率为65％,IEC为4．89mmol／g,二者都达到了稳定的趋势,能够优化Qcs／Ps膜的整体性能。     

深度羟丙基化玉米淀粉的合成研究

采用有机溶媒法直接合成高取代度的羟丙基玉米淀粉，并对分散剂、催化剂、原料配比和反应温度、时间等醚化反应的影响因素进行了研究。研究结果表明：在一定范围内升高反应温度和延长反应时间，有助于提高产物的分子取代度：增加环氧丙烷用量利于促进醚化反应进行，提高产物的取代度；随着催化剂浓度的增加，反应速度加快，然而最终产物的取代度却相对接近；分散剂用量对羟丙基玉米淀粉的取代度有明显的影响，初始时产物的取代度随分散剂用量的增加而增加，之后则随着分散剂用量的增加反而较低     

pH响应两亲性壳聚糖衍生物的合成与表征

以天然可生物降解高分子壳聚糖为原料,通过在壳聚糖氨基上引入辛基作为疏水基,在羟基上引入琥珀酸酐作为亲水基,形成具有两亲性的壳聚糖．通过红外、紫外和差热法对最终产物进行了表征,证实疏水基团和亲水基团成功引入壳聚糖．芘荧光探针法测定产物,胁界胶束质量浓（CMC）为0．072mg／mL．双亲修饰的壳聚糖可在水中形成胶柬且具有pH敏感性．紫外透光率和粒径联合评价其pH响应范围为4．55．5．     

对苯乙烯二聚体衍生物的合成研究

为了研究聚苯乙烯系列中不同取代基对发光率的影响,从而发现最好的聚苯乙烯类目标分子。以1,4-二己氧基苯和取代的苯乙腈为原料,经过溴代、醛基化和缩合反应合成了九种共轭二聚体4a-4j,经过IR、^1HNMR、^13CNMR和MS确定了这些化合物的结构后,通过荧光光谱测定了它们的发光效率．研究表明：在苯乙腈的邻位引入取代基可以改变共轭电子层密度或产生空间位阻扭曲共轭平面。从而改变电发光性能．     

半乳糖基化壳聚糖材料的合成与表征

半乳糖是肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体的特异性配体，是肝靶向基团，具有诱导和提高肝细胞在细胞外基质支架材料上的黏附性能。以壳聚糖为基体材料，在EIX2和NHS的活化作用下，将半乳糖基引入到壳聚糖的结构中，合成和制备出新型肝靶向支架材料——半乳糖基化壳聚糖，并通过FTIR、^1HNMR、XRD对其合成产物进行表征，其结果表明：制备的半乳糖基化壳聚糖材料，其半乳糖基的取代度约为11．62％、结晶度较壳聚糖低的一种新型肝组织工程支架材料。