邻苯二甲酰化壳聚糖的液晶行为研究

【摘要】： 本工作主要合成了一系列壳聚糖的衍生物，对其反应条件进行了各方面的探索，解释了反应条件对产物结构的影响，然后就产物的结构对其液晶性的影响作了深入讨论。 反应条件中温度对产物的结构影响最大。根据温度的不同，我们将邻苯二甲酰化壳聚糖分为两个系列：室温反应的邻苯二甲酰化壳聚糖系列简称为APHCS，高温反应的产物邻苯二甲酰化壳聚糖系列简称为PHCS。APHCS只有酰胺酸结构，而且N上取代度为一定值，0上取代度随酸酐／壳聚糖的摩尔比的增加而增加；室温反应的丁二酰化壳聚糖(ASCCS)、甲基丁二酰化壳聚糖(AMSCCS)、戊二酰化壳聚糖(AGTCS)、甲基戊二酰化壳聚糖(AMGTCS)也遵循相同的规律，反应产物主要为0上取代的酰胺酸。PHCS系列主要结构有酰胺酸和酰胺酸进一步环化生成的酰亚胺两种。 对邻苯二甲酰化壳聚糖的液晶性来说，PHCS的临界液晶浓度的表征比较复杂，APHCS因其结构的简单而更容易给出规律性的结果。而其它4种室温反应的壳聚糖衍生物的临界浓度变化规律和APHCS一致，进一步印证了APHCS的液晶性变化规律。 对以上壳聚糖衍生物液晶性的解释均从其取代基团的结构(柔性链还是苯环的刚性结构)，取代基的大小、取代基的位置(0或N取代)，取代度的大小、羧基端的存在等各方面进行讨论。结果是只要发生取代都会降低壳聚糖分子链的刚 性，导致临界液晶浓度比原壳聚糖只会提高而不会降低：而 0取代对临界浓度的影响不大，N上取代影响较大，可能与氨 基参与形成氢键的概率较大有关。这些衍生物在二氯乙酸溶 液中的都能呈现典型的液晶织构，在剪切时都能形成条带织 构。 本文还合成并进行了壳聚糖甲乙酯并进行了初步的纺丝 实验，成丝性较好。