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壳聚糖衍生物的合成及其性能的研究

易英  
【摘要】:在环境污染日益严重的今天,合成高分子材料给人类日常生活和工业带来许多方便和巨大利益。然而,其生物难降解性对人类生存环境造成了巨大的危害。壳聚糖以其良好的环境相容性、可再生性、资源丰富以及价廉易得等优点而受到人们的关注。对壳聚糖进行化学改性赋予其新的功能且扩大其应用范围已经成为研究热点。本论文概述了壳聚糖及衍生物的的研究进展、发展动态及其应用状况,并采用改性及衍生化等方法扩大壳聚糖功能材料的应用范围。 主要内容和结论如下: (1)利用4-甲酰基苯并15-冠-5接枝交联壳聚糖对钯有着较高的吸附选择性,运用壳聚糖冠醚衍生物作为催化剂对苯乙酮进行不对称催化氢化的研究,结果表明:在交联壳聚糖接枝4-甲酰基苯并15-冠-5吸附氯化钯后,配位键主要是在氮原子与钯原子之间,同时在冠醚与钯之间形成了较弱的配位。实验结果证明新催化剂4-甲酰基苯并15-冠-5接枝交联壳聚糖钯能够在常温常压下对苯乙酮进行不对称加氢催化。(R)-1-苯基乙醇-1光学产量对配合物中钯的含量、溶剂以及温度非常敏感。在温度为30℃,以乙醇为溶剂,每克催化剂中含钯1.43mmol,苯乙酮浓度为0.02g·mL~(-1)时(R)-1-苯基乙醇-1的光学产率可达97.1%。壳聚糖生物高分子与钯配合物作为催化剂很容易从反应体系中被分离出来,重复使用四次光学产率几乎没有变化。本研究将促进交联壳聚糖冠醚吸附金属应用于不对称加氢催化的研究。 (2)通过壳聚糖与环氧氯丙烷与4,4’-二甲酰基二苯并18-冠-6反应,制得了壳聚糖衍生物西佛碱型二苯并18-冠-6交联壳聚糖(CCTS-1)和仲胺型二苯并18-冠-6交联壳聚糖(CCTS-2)。研究了对银的吸附性能,结果表明银离子浓度为0.5 mmol·L~(-1)时,CCTS-2吸附银离子最佳条件是pH为6.0,且在1小时内吸附速率非常快。在加入壳聚糖衍生物6小时后被吸附的金属离子量保持稳定,表明吸附达到平衡并且形成了稳定的银离子络合物。在1小时后CCTS-2对银离子的吸附率为96%。实验表明,含有0.00355 mmol Ag~+的CCTS-2—Ag~+对Staph. Aureus, E. coli和Pseudomonas aerugJnona细菌的抑制区域的直径分别为11毫米、10毫米和7.5毫米,而在相同条件下交联壳聚糖吸附银离子


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