甲壳素和壳聚糖在离子液体中的溶解、材料化以及衍生化

甲壳素和壳聚糖是可再生的大分子生物质资源.由于分子内和分子间的强烈氢键作用,甲壳素和壳聚糖不能溶解在水或常规有机溶剂中,这极大地限制了其在诸多领域中的应用.离子液体作为一种新型绿色溶剂,对甲壳素和壳聚糖具有优良的溶解作用.本文综述了离子液体对甲壳素和壳聚糖的溶解性能和溶解机理,概述了均相溶液体系中纤维、膜、凝胶等材料的制备以及酰化、接枝共聚、交联、降解、希夫碱化等多种衍生化反应,总结了离子液体在甲壳素和壳聚糖化学研究中面临的挑战并对其进行了展望.     

离子液体在纤维素研究中的应用

离子液体是一种新型的绿色溶剂,纤维素是一种可再生的生物资源,作为非衍生化纤维素溶剂,离子液体在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。本文综述了纤维素在离子液体溶解、再生、衍生化反应及其在生物酶催化等方面的一些研究成果。     

纤维素的绿色溶解体系

纤维素是一种天然的可再生资源,将其溶解是对其有效利用的关键。本文从溶解机理的角度对环境友好的非反应型纤维素溶剂,包括无机溶剂和有机溶剂体系,进行了重点介绍。无机溶剂体系包括碱/尿素/水体系、碱/硫脲/水体系等,其是在低温下通过尿素或硫脲小分子形成稳定的氢键网络包裹自由的纤维素大分子,使之不能相互结合,从而使碱不断打开纤维素分子间、分子内氢键获得更多的自由纤维素分子,并最终使其溶解。有机溶剂体系包括胺氧化物和离子液体,其是通过电子给予体和电子接受体与纤维素羟基作用实现纤维素的溶解。     

均相体系中纤维素化学改性研究概述

本文概述了近十年来纤维素在均相体系中化学改性的研究成果,重点介绍了纤维素在氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺（LiCl/DMAc）、二甲基亚砜/三水合四丁基氟化铵（DMSO/TBAF3H2O）、离子液体、碱/尿素体系中的均相酯化、醚化以及接枝共聚合反应.同时,总结了纤维素在这些溶剂中的反应特性及其衍生化产物的结构、性质和应用.     

新型靛红衍生化β-环糊精键合SBA-15液相色谱固定相的制备与表征

利用靛红的羰基与β-环糊精单取代乙二胺的缩合反应,合成得到种靛红衍生化β-环糊精Schiff碱类化合物。以3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,将其键合到自制的有序介孔二氧化硅材料SBA-15表面,制得种新型的靛红衍生化β-环糊精键合SBA-15液相色谱固定相(ISCDP)。分别对β-环糊精衍生物、SBA-15及固定相进行必要的结构表征。在反相色谱条件下,以卤代尿嘧啶类极性化合物和二取代苯位置异构体为探针,评价新固定相的基本色谱性能。在极性有机溶剂和反相模式下,将新固定相分别用于β-受体阻滞剂药物和丹磺酰化氨基酸对映体的拆分,探讨了相关色谱分离机理。实验表明,靛红吲哚环的引入,增强了环糊精类固定相对卤代尿嘧啶的反相色谱分离能力,分析时间小于7 min。固定相分离硝基苯胺、氨基苯酚和苯二酚的位置异构体时也表现出较高的立体选择性,其中对位异构体均后被洗脱,这与包结作用相关;靛红衍生化β-环糊精配体也提高了固定相的手性分离能力,除疏水作用外,靛红衍生化β-环糊精配体还能提供偶极、氢键、π-π和包结等作用,多种协同作用力有利于提高新固定相的手性和非手性分离的选择性。SBA-15作为键合基质,其有序的孔结构有利于保持色谱柱的良好渗透性和小的传质阻力,在快速高效分离分析中具有应用潜能。     

纤维素在离子液体[AMMor]Cl/[AMIM]Cl混合溶剂中的溶解性能

研究了纤维素在混配离子液体N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐[AMMor]Cl/3-甲基-1-烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl中的溶解性能, 结果表明, [AMMor]Cl/[AMIM]Cl混配溶剂能有效溶解天然纤维素, 且在相同条件下, 溶解能力要优于离子液体[AMIM]Cl; 随着溶解温度的升高, 溶解时间大大缩短. 利用FTIR, XRD和TGA方法分析了再生纤维素的化学结构和热稳定性, 结果表明, 未经活化的纤维素可直接溶于[AMMor]Cl/[AMIM]Cl而不发生其它衍生化反应, 且天然纤维素在该溶剂体系中纤维素聚合度下降较小.     

可持续高分子-纤维素新材料研究进展

21世纪"绿色"化学已成为世界各国社会经济发展中的研究与开发战略方向.纤维素是自然界中储量最丰富的天然高分子,是重要的可再生资源以及未来的主要工业原料.然而由于纤维素存在着大量的分子内以及分子间氢键,其结构致密,难以溶解或熔融进一步加工.本文简要介绍了近几年来关于直接使用物理溶剂方法(非衍生化)对纤维素材料开发利用的新进展,主要包括以下4个方面:(1)纤维素在"绿色"溶剂-碱/尿素以及离子液体体系中的溶解和再生;(2)纳米纤维素的制备以及组装;(3)木材纳米技术的开发及利用;(4)细菌纤维素基材料等,旨在推进"绿色"技术实现纤维素资源的研究开发及利用.     

尿中MDMA和MDA的酰基衍生化-氮磷检测气相色谱分析法

研究了致幻性安非他明类药物3,4-亚甲二氧基甲基安非他明(MDMA)和3,4-亚甲二氧基安非他明(MDA)的乙酰化、三氟乙酰化、五氟丙酰化、七氟丁酰化、二氯乙酰化、一氯二氟乙酰化、五氟苯甲酰化、五氟苯磺酰化和二硝基苯甲酰化的衍生化反应条件,发现除了乙酰化之外所研究的各种衍生化反应均可用5μL酸酐或酰氯在环己烷中于20℃10 m in内完成。乙酰化可用20μL乙酸酐在60℃30 m in内完成。在此基础上建立了尿中MDMA和MDA的各种衍生化的氮磷检测气相色谱(GC/NPD)分析方法。方法操作简便快速,绝大多数方法的检出限低于10μg/L,其中二氯乙酰化、一氯二氟乙酰化、五氟苯甲酰化、五氟苯磺酰化和二硝基苯甲酰化的GC/NPD分析方法未见文献报道。对一些灵敏的方法进行了线性关系和回收率的考察,结果满意。     

高效液相色谱中的纤维素衍生物手性固定相

本文评述了高效液相色谱中的纤维素衍生物手性固定相，介绍了纤维素衍物生的主要类型，阐述了纤维素省生物手性固定相的光学拆分机理，并评述了该手性固定相在医药品、生化和有机中间体的分析及对映体制备等方面的应用。引文６４篇。     

8-羟基喹啉衍生化β-环糊精键合硅胶液相色谱固定相的合成与评价

β－环糊精键合硅胶经对甲苯磺酰化后, 与８－羟基喹啉反应得到８－羟基喹啉衍生化β－环糊精键合硅胶固定相（ＱＣＤＳ）． 采用元素分析、热分析及固体核磁波谱对键合固定相进行表征． 考察了ＱＣＤＳ对位置异构体、丹磺酰化氨基酸异构体、苯丙酸类药物和核苷等的分离性能．     

葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的溶剂体系及转化机理

五羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是近年来最具发展性和潜力的新型平台化合物。纤维素水解经由葡萄糖中间步骤进而转化为5-HMF是生物质资源制备能源平台化合物的主要利用途径之一,理解葡萄糖转化为5-HMF的过程具有重要意义。本文介绍了由葡萄糖制备5-HMF过程中的不同溶剂体系及外场对目标产物得率的影响,综述了由葡萄糖向5-HMF的转化机理,包括葡萄糖异构为果糖、果糖脱水生成5-HMF。目前,葡萄糖制备5-HMF的溶剂体系包括单相体系、离子液体、双相体系和低共熔溶剂体系,其中由离子液体和有机溶剂构成的双相反应体系是葡萄糖转化制5-HMF最有优势的反应体系,可以使生成的5-HMF迅速从反应相转移到有机相,减少副反应从而提高5-HMF得率;超声振荡、微波辐射和外加压力场通过与反应溶剂的协同作用加速传质、传热,大大缩短反应时间,提高反应效率。目前关于提高5-HMF得率以及中间产物的稳定和控制有待进一步深入研究。     

纤维素的均相化学反应

本文回顾了近10多年来的纤维素均相反应发展过程,研究了PF/DMSO、LiCl/DMAc、N₂O₄/DMF、苯/DMSO、LiCl/DMI和水等溶剂体系的纤维素均相反应条件(如酯化反应、交联反应、醚化反应、接枝共聚等),并总结了纤维素均相衍生化的分析方法,讨论了各种方法的优缺点以及发展前景.     

细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重(TGA)和红外光谱(FT-IR)测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性.结果表明:离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用.     

纤维素/二甲基亚砜/多聚甲醛溶液的均相乙酰化反应 Ⅱ.乙酰化反应中取代度与时间的函数关系

<正> 前言在前一报中,我们论述了纤维素在二甲基亚砜/多聚甲醛(DMSO/PF)溶剂体系中溶解的情况和纤维素/DMsO/PF溶液进行均相乙酰化反应时各参数对乙酰化反应的影响,以及乙酰化反应时加料程序对乙酰化反应的影响。 R.B.Seymour等在研究纤维素/DMSO/PF溶液以吡啶为催化剂、醋酐为乙     

2，4，6—三硝基苯酚衍生化β—环糊精键合硅胶液相色谱固定相的合成与评价

β-环糊精键合硅胶经对甲苯磺酰化后,与2,4,6－三硝基苯酚（PA）反应得到2,4,6－三硝基苯酚衍生化β-环糊精键合硅胶固定相（PCDS）;采用元素分析、漫反射傅里叶变换红外光谱等方法对其进行了表征;考察了PCDS对稠环芳烃、位置异构体、丹磺酰化氨基酸等物质的分离性能,并对其分离机理进行了初步探讨。     

溶剂在反应控制相转移催化反应中的影响

本文主要探讨了溶剂在反应控制相转移催化反应中的影响。反应控制相转移催化体系兼具均相催化与多相催化的优点,既解决了均相催化中催化剂难以回收的问题又克服了多相催化中反应速率慢、反应时间较长、活性组分易流失以及选择性较低的缺点。催化剂在反应体系中所表现出来的反应控制相转移特性不仅和本身的阴离子、阳离子组成有关,还和体系中溶剂的种类密切相关。合适的溶剂不但可以提高底物的转化率以及产物的产率,同时还有利于催化剂的回收。本文就溶剂在多种反应控制相转移催化体系中的影响进行了综述,包括烯烃环氧化、醇氧化制备醛/酮、酯化、烯/醇氧化制备二元羧酸、缩醛反应、氧化脱硫、羟基化反应以及Se催化还原等体系。最后,对目前催化体系中存在的问题提出了可能的解决方案并对反应控制相转移催化体系在其他方面的潜在应用和发展进行了展望。     

离子液体的制备及其在酶催化反应中的应用

离子液体,尤其是非水溶性离子液体可以作为一种溶剂或酶的载体用于非水相酶促反应中,也可以用于双相体系中的酶促反应。本文概括性介绍了常见离子液体的制备,总结和讨论了离子液体中酶的活性、稳定性、反应选择性以及各类酶在离子液体中的催化反应行为。离子液体的物性及其与酶的相容性对酶本身及酶促反应都有很大的影响。在非水相酶促反应中,离子液体的极性作用不遵从通常用来判别大多数有机物溶剂行为的规则,比如lgP规则。     

离子液体溶解纤维素的研究

纤维素是一种可生物降解的天然高分子材料,由于纤维素含有大量的分子间和分子内氢键,导致纤维素难溶于水和一般的有机溶剂。现有的溶剂存在稳定性差,具有毒性,难以回收等缺点,对纤维素的加工、利用造成困难,因此,寻找新型绿色溶剂成为纤维素开发的热点和难点。离子液体是一种新型高效绿色溶剂,在一定条件下可以溶解纤维素、角蛋白等生物大分子,离子液体的出现为纤维素的溶解提供了一种环境友好、可生物降解的溶剂体系,具有广阔的应用前景。本文就不同种类离子液体溶解纤维素的溶解度以及影响溶解度几种因素进行了综述,总结了离子液体与纤维素作用机理以及离子液体的回收方法,为纤维素的加工利用提供了理论依据和工业指导。     

混合溶剂体系中牛肝β-半乳糖苷酶催化5-氟-2'-脱氧尿苷区域选择性半乳糖基化反应

研究了混合溶剂体系中有机溶剂种类和含量对牛肝β-半乳糖苷酶催化5-氟-2'-脱氧尿苷区域选择性半乳糖基化反应的影响.结果表明,在含10%(体积分数)有机溶剂体系中,该酶稳定性差,失活严重.减少有机溶剂含量可显著减轻其对该酶的毒害作用.然而,有机溶剂的添加对酶促糖基化反应的区域选择性的影响很小(均保持在99%以上).牛肝...     

模拟酶微型反应器中糠醛催化氧化为糠酸

在水与有机试剂组成的非均相体系中，用β－环糊精（β-cyclodextrin,缩写：β－CD）衍生物模拟生物酶，以强力搅拌下分散在有机溶剂中的小水珠作为微型反应器进行糠醛催化氧化为糠酸的反应，停止搅拌后体系立即分层，产物在有机相，残留的原料和模拟酶在水相。本合成方法简单，溶剂和模拟酶能回收，不产生污染，催化效率较均相高，为绿色合成化学制备医药、化工产品提供了一种新合成体系。