超声波辐射制备羧甲基壳聚糖_林友文

离子交换与吸附,2000,16(1):54一59IONEXCHANGEANDADSOI沙TION文章编号:1001一5493(2000)0一0054一06超声波辐射制备梭甲基壳聚糖*林友文’许晨2卢灿辉21福建医科大学化学教研室,福州350042福建师范大学高分子研究所,福州35007摘要:应用超声波辐射方法制备水溶性的欺甲基壳聚糖,利用胶体滴定法测定产物中数基含童,探讨超声波作用下,反应时间、反应温度及反应物投料比对效甲基化程度的影响.结果表明,在其它反应条件相同时,使用超声波辐射比使用机械搅拌提高数甲基取代程度,反应时间缩短sh.关键词:壳聚糖超声波欺甲基壳聚糖胶体滴定中图分类号:0636.1.631.3女献标识码:A壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酞化的产物,与纤维素有相近的骨架结构,是具有生物活性的天然高分子氨基多糖。由于壳聚糖只溶于酸或酸性溶液中,大大限制了它的应用范围。对壳聚糖进行化学改性以提高在水及有机溶剂中溶解性的研究,具有重要应用价值【’,2l。梭甲基壳聚糖具有良好的水溶性,是一种两性聚电解质,能有效络合金属离子。可作为水处理的絮凝剂川,还具有抑菌、保鲜作用131。其制备方法是壳聚糖与氯乙酸在碱性介质中反应。因是非均相反应,常需要用碱对壳聚糖进行预溶胀,反应的时间长(6h),取代度低l’l。所生成的梭甲基壳聚糖是两性聚电解质,其取代度(狡基含量)用常规的酸碱滴定、电导滴定、红外光谱分析法等难以定量分析。胶体滴定是以聚阴离子与聚阳离子之间迅速的化学计量反应为基础的微量容量分析方法,也称为高分子电解质滴定阎,本文采用间接胶体滴定法,在强碱印H=10)条件下可方便地定量测定产物中梭基含量(表示狡甲基取代度)。该法受无机离子干扰小,试样无需特殊纯化精制,重现性良好。超声波辐射对非均相反应有明显的促进作用,可在较短时间内完成反应。应用超声波进行壳聚糖改性的研究尚未见报道。我们应用超声波辐射作用,壳聚糖与氯乙酸在碱性介质中异相反应制得水溶性梭甲基壳聚糖,与普通机械搅拌制备方法进行对比,可显著缩短反应时间。提高梭甲基的取代度,对工业化大规模生产水溶性壳聚糖衍生物具有重要意义。实验部分试剂与仪器壳聚糖,自制,脱乙酞度)90%,灰份<.08%,10omesh。聚一,N’一二烯丙基二甲收稿日期:199年2月1日作者简介:林友文,男(1966年一),福建省人,讲师DOI:10.16026/j.cnki.iea.2000.01.008第1期离子交换与吸附氯化钱伊DMDAAC),分析纯;聚乙烯醇硫酸钾伊VS)K,分析纯,酷化度93%;甲苯胺蓝,分析纯,三者均购自日本和光纯药工业株式会社。氯乙酸,化学纯,上海金山化工厂。其它试剂均为化学纯。IR刁80红外光谱仪,日本岛津;DMAT一Iv动态热机械分析仪,美国;H巧6025超声波清洗器,无锡市超声电子仪器厂;FA1104电子天平,上海天平厂:乌氏粘度计,江苏漂阳科教玻璃仪器厂。1.2实验方法1.2.1狡甲基壳聚糖的制备锥形瓶中加入壳聚糖.059,异丙醇sml,30%NaoH溶液1oml,再加入溶于10ml异丙醇中的适量氯乙酸。摇荡几分钟后,置于超声波清洗器中,用水作振荡介质,调节输出功率4Ow,升温,回流反应一定时间。反应毕冷却,倾去上层清液,粘状物中加入40ml水,充分搅拌溶解,用10%Hcl调节pH=7,滤去不溶物,滤液中加入适量甲醇充分沉淀,过滤,无水乙醇洗涤沉淀,固体于100℃烘箱烘干。采用普通机械搅拌时,以40r加in左右搅拌速度代替超声波振荡即可。1.2.2狡基含量测定eI]:样品于10℃烘箱中烘干,再用PZos抽真空干燥至恒重,在电子天平上精确称取一定重量的样品(g),以蒸馏水溶解,50ml容量瓶定容。配制成约.002%的稀溶液。准确移取稀溶液.2sml于锥形瓶中,加入0.lmo比NaoH溶液0.lml和.7Oml的PDMDAAC标准溶液,摇匀后加入甲苯胺蓝(0.1%水溶液)指示剂一滴,以PvsK标准溶液滴定,当溶液由蓝色变成紫红色(105内不返色)即为终点,记录PvsK的体积价(滴定三次取平均值),移取.2sml蒸馏水,做空白滴定,直至终点,记录PvSK的体积K(滴定三次取平均值)。按下列公式计算每克样品中梭基含量:eoZH(mm。魄)_旦兰卫竺.些二Gx5x10一2C:pVsK标准溶液浓度(mmo比)△V:玖一Vl(ml)G:样品克数(g)1.2.3特性粘度测定l’]:准确称量已干燥的样品,以0.lm0比NaCI溶液为溶剂定容至loml,充分摇匀溶解后,用乌氏粘度计恒温30℃按一点法测定,平行3次,取平均值计算特性粘度〔叼。离子交换与吸附0002年2月2.结果与讨论2.1狡甲基取代程度与超声波辐射反应时间的关系随着超声波辐射反应时间延长,梭甲基的取代度随之提高,在反