畢業(yè)設(shè)計論文評語：

1、第四章 基于水為分散介質(zhì)的羧甲基殼聚糖的制備27第四章 基于水為分散介質(zhì)的羧甲基殼聚糖的制備4. 1 前言目前，已有多種羧甲基殼聚糖的制備方法被報道。 但是這些方法中使用的分 散介質(zhì)基本是有機溶劑，其中異丙醇被報道最多23，乙醇也有報道，而以水作為 分散介質(zhì)還少見報道。這主要原因可能是異丙醇、正丁醇等有機溶劑對殼聚糖有 活化作用。但是以有機溶劑作為分散介質(zhì)， 不僅造成了有機溶劑的大量浪費， 而 且還會造成環(huán)境污染。在環(huán)境保護意識越來越強烈的今天， 選擇一種環(huán)境友好型 的分散介質(zhì)進行殼聚糖羧甲基化反應(yīng)， 并且優(yōu)化反應(yīng)工藝，顯得具有特別重要的 現(xiàn)實意義。本章實驗嘗試以水作為分散介質(zhì)、以微波作為加熱

2、手段，用氯乙酸和殼聚糖 反應(yīng)制備羧甲基殼聚糖。對產(chǎn)物進行紅外光譜表征，以確定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。 并且通 過研究產(chǎn)物產(chǎn)率的影響因素，以確定較為優(yōu)化的反應(yīng)工藝。4. 2 實驗部分4. 2. 1 儀器與試劑Gala nz17L 機械型微波爐（廣東格蘭仕公司）；殼聚糖（生化試劑，脫乙酰度90%,粘度100cps,上海源聚生物科技有限公司）;氯乙酸（分析純，廣州化學(xué)試劑廠）；氫氧化鈉（分析純，天津化學(xué)試劑一廠）； 冰醋酸（化學(xué)純，天津化學(xué)試劑廠）；乙醇（分析純，天津化學(xué)試劑一廠）4. 2. 2 羧甲基殼聚糖的制備稱取 1g 左右的殼聚糖置于 250ml 的錐形瓶中，加入一定濃度的氫氧化鈉溶 液堿化一定時間。

3、將 5g 左右的氯乙酸溶解于 10ml 的水中，然后倒入殼聚糖中，充分?jǐn)嚢琛Ｔ诜磻?yīng)器外套一個水浴保護裝置，置于微波爐中，在第一檔微波功率下加熱一段時間。冷卻后，用冰乙酸中和至中性。然后，加入50ml 的水浸泡。過濾，在濾液中加入 45 倍體積的無水乙醇充分沉淀。然后過濾，用無水乙醇反 復(fù)洗滌沉淀?？傻敏燃谆鶜ぞ厶?。4. 2. 3 實驗結(jié)果及討論4. 2. 3. 1 羧甲基殼聚糖的紅外光譜解析華南理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文28圖 4-2 堿化時間對反應(yīng)情況的影響(堿的濃度：10mol T，加熱時間：30min)Fig.4-2 Effects of alkalizati on time on the r

4、eacti on-11=1I4QQ0 35QQ 300Q25002000150CW00Wavenumber end圖 4-1 羧甲基殼聚糖紅外光譜圖500第四章 基于水為分散介質(zhì)的羧甲基殼聚糖的制備29(concentration of NaOH: 10 mol l ，heating time: 30min)華南理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文30圖 4-3 堿化時間對反應(yīng)情況的影響(堿的濃度：40%，加熱時間：30min)Fig.4-3 Effects of alkalization time to the reaction(concentration of NaOH: 40%，heating time

5、: 30min)堿化時間（h）圖 4-4 堿化時間對反應(yīng)情況的影響(堿的濃度：50%，加熱時間：30min)Fig.4-4 Effects of alkalization time to the reaction(concentration of NaOH: 50%，heating time: 30min)從圖中數(shù)據(jù)可看出，堿化時間對反應(yīng)有很重要的影響。 不論 NaOH 的濃度有 多大，當(dāng)堿化時間只有 1.5h 時，反應(yīng)幾乎都沒有進行。要使反應(yīng)有比較明顯的 進行，堿化時間一般都要在 3h 以上。這可能是因為水和有機溶劑不同，它對殼 聚糖沒有膨化作用，在一般情況下難以使殼聚糖發(fā)生羧甲基化反應(yīng)。而

6、在堿的作用下，殼聚糖分子中的羥基可以轉(zhuǎn)化為醇鈉， 即生成陰離子，此陰離子可以和氯 乙酸發(fā)生羧甲基化反應(yīng)。要想使殼聚糖明顯發(fā)生反應(yīng)，就要使殼聚糖充分轉(zhuǎn)化為 殼聚糖鈉，即堿化時間要足夠長。因此，在本實驗條件下，最佳的堿化時間為3h。第四章 基于水為分散介質(zhì)的羧甲基殼聚糖的制備314.2.3. 3 堿的濃度對殼聚糖羧甲基化反應(yīng)的影響由于堿化時間要達到 3h 以上反應(yīng)才能明顯進行，因此我們在這部分實驗中 固定堿化時間為 3h，加熱時間為 30min,改變強堿溶液的濃度，以考察堿濃度對 反應(yīng)情況的影響，實驗結(jié)果如下：堿濃度(%)圖 4-5 堿濃度對反應(yīng)情況影響趨勢圖Fig.4-5 Effects of

7、the concen trati on of base to the react ion從上圖可得知，要使反應(yīng)能順利進行，堿的濃度必須要足夠大。這是因為堿的濃度越大，殼聚糖轉(zhuǎn)化為殼聚糖鈉的程度也越大，羧甲基化也越容易進行。但是這個反應(yīng)總的來說轉(zhuǎn)化率并不高，其原因可能是在水中，殼聚糖不能被活化， 反應(yīng)比較難以進行。而且隨著堿的濃度增大，殼聚糖容易發(fā)生降解，變?yōu)樾》肿?鏈，導(dǎo)致粘度降低。同時，堿的濃度越高，該反應(yīng)產(chǎn)物的色澤越深。因此，在本 實驗條件下，堿液質(zhì)量百分比濃度為 50%時較佳。4. 2. 3. 4 加熱時間對殼聚糖羧甲基化反應(yīng)的影響固定堿的濃度為 50%，堿化時間 3h。改變微波加熱時間

8、，考察了加熱時間對 反應(yīng)的影響。結(jié)果如下：華南理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文32圖 4-6 加熱時間對反應(yīng)情況影響趨勢圖Fig.4-6 Effects of heati ng time to the react ion從上表得知，要想反應(yīng)能夠明顯進行，加熱時間也需要比較長，一般在 30min 左右。但是加熱時間過長也會使殼聚糖發(fā)生降解，同時所獲得的羧甲基殼聚糖的色澤會變深，因此作者認(rèn)為在本實驗條件下，加熱30min 比較適宜。4. 2. 3. 5 殼聚糖起始狀態(tài)對殼聚糖羧甲基化反應(yīng)的影響為了更好的確定反應(yīng)工藝，作者進行了比較殼聚糖起始狀態(tài)的一系列實驗。先將殼聚糖溶解于一定體積的 5%醋酸溶液中，然后加入

9、一定濃度的濃 NaOH 溶 液直至反應(yīng)體系內(nèi) NaOH 溶液濃度達 40%。堿化一定時間，按上述方法制備羧 甲基化殼聚糖?？疾旆磻?yīng)情況，同殼聚糖直接堿化進行比較。結(jié)果如下：圖 4-7 堿化時間對反應(yīng)情況影響趨勢圖Fig.4-7 Effects of alkalization time to the reaction由上圖可知，殼聚糖經(jīng)過醋酸溶解后，羧甲基殼聚糖產(chǎn)量遠遠低于未經(jīng)酸溶 的殼聚糖。其原因可能是殼聚糖經(jīng)過醋酸溶解，再經(jīng) NaOH 沉淀后，它的分子鏈 互相纏繞在一起，使結(jié)構(gòu)變得緊密復(fù)雜， 同時殼聚糖的表面積大大降低，空隙數(shù) 目和大小也第四章 基于水為分散介質(zhì)的羧甲基殼聚糖的制備33降低，導(dǎo)致殼聚糖難以發(fā)生堿化，因而也難以進行下一步的羧甲基化 反應(yīng)。4. 3 本章小結(jié)(1) 本章實驗利用水作為分散介質(zhì)，在對殼聚糖進行堿化后，直接和氯乙 酸的水溶液進行羧甲基化反應(yīng)。在對產(chǎn)物進行紅外光譜分析后， 證實了羧甲基殼 聚糖的存在。(2) 通過研究反應(yīng)的影響因素，初步確定了