含偶氮苯类光学活性侧基短梗霉多糖的合成及其光致变色性能的研究

【摘要】：本论文包括五部分: 第一部分 文献综述 本部分论文综述了含偶氮苯类光学活性侧基聚合物的光学性能及其应用研究状况,着重介绍了含偶氮苯光学活性侧基聚合物体系的结构类型及其光致变色性能,以及它们在光信息存储材料等方面的用途。 短梗霉多糖是由出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)在发酵过程中产生的一种胞外葡聚糖,具有成膜性能好,易溶于水,无毒害,粘结性能好等特点。目前多用于食品、医药领域的粘合剂和包装材料。本部分内容介绍了近年来短梗霉多糖在微生物合成,生物活性,化学修饰以及应用方面的发展概况。 第二部分 微生物发酵制备短梗霉多糖 本部分实验采用微生物发酵的方法,以从自然界分离得到的天然产色素能力弱化菌株出芽短梗霉AF_(187)为出发菌株,制备得到短梗霉多糖粗糖,通过正交实验讨论了其最佳发酵条件。结果表明,该菌株的最佳发酵培养条件为:28℃,转速为150r/min,初始pH=6.5,培养基配方组分为(g/L):蔗糖70,酵母浸膏10,KH_2PO_48.0,MgSO_4·7H_2O 1.0,NaOH 1.0,(NH_4)_2SO_4 0.04,培养时间60h。采用Savage法和DEAE-纤维素离子交换层析法分离纯化得到短梗霉多糖纯品,通过~1H NMR,FTIR,GPC,SEM等测试手段表征了该多糖结构。 第三部分 含偶氮类光学活性侧基短梗霉多糖的合成及表征 本部分实验以硝酸铈铵盐为引发剂,十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,引发短梗霉多糖与20个偶氮苯衍生物的乙烯基单体接枝共聚,分别考察了反应的温度、时间、引发体系、引发剂的用量、单体的浓度以及淀粉的浓度对接枝共聚反应的影响。结果表明,在引发剂浓度为1.25x10~(-3)mol/L,单体浓度为5g/L,反应温度为70℃,反应时间为3h,接枝率和接枝效率达到最大值。并采用FTIR、X-ray、TGA、DSC,SEM、元素分析等测试手段对接枝共聚物结构进行了表征,确证了接枝共聚反应的发生。 第四部分 淀粉接枝偶氮染料共聚物光致变色性能的研究 本部分实验以前面第三部分合成的20种偶氮染料与短梗霉多糖的接枝共聚物为实验对象,分别研究了其在溶液和薄膜中的光致变色行为。结果表明,短梗霉多糖与偶氮染料的接枝共聚物在溶液和薄膜中均表现出明显的光致变色现象。