邻苯二甲酰化壳聚糖的合成与溶致液晶表征

从全脱乙酰化壳聚糖出发,在室温下合成了一系列不同取代度的邻苯二甲酰化壳聚糖(PhCS),由于反应条件温和,产物未发生进一步的酰亚胺化.X射线电子能谱(XPS)被用来测定PhCS的取代度.测定结果表明在N上和O上均发生取代,N上反应的取代度随酸酐用量的增加基本保持不变(0.26±0.03),而O上的取代度却不断变大(0.01～1.54),合成产物的总取代度为0.26～1.81.邻苯二甲酰化壳聚糖可溶解于普通的有机溶剂,如DMSO、二氯乙酸和甲酸,并形成溶致液晶.测定了PhCS在这些溶剂中的临界浓度(c*),结果表明c基本上不受取代度变化的影响.     

甲壳素类淮晶高分子的研究Ⅵ．邻苯二甲酰化壳聚糖中酰胺酸取代度对液晶性的影响

通过控制不同反应时间和邻苯二甲酸酐／壳聚糖的摩尔比制备不同取代度的邻苯二甲酰化壳聚糖（PHCS）,用FTIR研究了反应机理和产物结构,观察到PHCS含两类取代即酰胺酸取代和酰亚胺取代,反应时间较短时主要为前景,取代度表示为DS,反应时间较长时主要为后者,取代度表示为DS2,对PHCS在二氯乙酸（DCA）中的液晶行为观察,结果表明,PHCS的临界浓度随DS1的增加而显著增加DS1对PHCS临界浓度的影响明显大于DS2的影响,基本上为酰胺酸取代的PHCS的临界浓度高于溶解度,以至于观察不到。     

甲壳素类液晶高分子的研究Ⅵ.邻苯二甲酰化壳聚糖中酰胺酸取代度对液晶性的影响

通过控制不同反应时间和邻苯二甲酸酐 壳聚糖的摩尔比制备不同取代度的邻苯二甲酰化壳聚糖(PHCS) .用FTIR研究了反应机理和产物结构 ,观察到PHCS含两类取代即酰胺酸取代和酰亚胺取代 .反应时间较短时主要为前者 ,取代度表示为DS1 ;反应时间较长时主要为后者 ,取代度表示为DS2 .对PHCS在二氯乙酸 (DCA)中的液晶行为观察 ,结果表明 ,PHCS的临界浓度随DS1 的增加而显著增加 .DS1 对PHCS临界浓度的影响明显大于DS2 的影响 .基本上为酰胺酸取代的PHCS的临界浓度高于溶解度 ,以至于观察不到     

N-烷基壳聚糖的合成及其溶致液晶行为

合成了一系列具有不同取代基(甲基、乙基、丙基、丁基)的壳聚糖衍生物——N 烷基壳聚糖,通过控制反应物摩尔比获得了一系列不同取代度的产物.不同取代基及不同取代度的衍生物均具有溶致液晶性,考察了同一碳链不同取代度和相近取代度不同碳链长度的衍生物对其液晶临界行为的影响.结果表明：同一碳链长度时,取代度对临界浓度的影响不大;而当取代度相近时,随着碳链长度增加,临界浓度也随之增大.此结果与Onsager和Flory的刚性棒理论相符.粉末X射线衍射实验进一步证实了这一结果.     

邻苯二甲酰化壳聚糖中酰胺酸取代度的红外测定

室温条件下从完全脱乙酰化壳聚糖出发合成了不同酰胺酸取代度的邻苯二甲酰化壳聚糖，并以此为标样，标样的取代度由X射线光电子能谱（XPS）确定，研究了以FT－IR作为工具测定此系列衍生物的总取代度的方法，以2887cm^-1的吸收峰作为参比谱带，探针谱带可用1712cm^-1或749cm^-1的吸收峰，两种探针谱带所得曲线的斜率分别为1．13和0．12，相关系数分别为0．997和0．977，此结果表明：红外法是一种既准确可靠又方便可行的测定方法。     

甲壳素类液晶高分子的研究Ⅷ. N-邻苯二甲酰化壳聚糖/DMSO液晶溶液的热致相转变

合成了氮上完全取代的邻苯二甲酰化壳聚糖 (PhthCS) .用DSC研究了PhthCS DMSO液晶溶液的热致相转变 .偏光显微镜和DSC测定都表明临界浓度为 43wt% .在浓度高于 43wt%的溶液的DSC曲线中观察到了除了液晶 各向同性液体转变 (清亮点 )外还有一个明显的凝胶 溶胶转变 .凝胶 溶胶转变温度和转变焓均比文献报道的不规则取代的N 邻苯二甲酰化 O 乙酰化壳聚糖大得多 ,可见取代的规整性对凝胶 溶较转变有很大的影响 .根据DSC研究结果绘制了PhthCS DMSO体系的相图     

甲壳素类液晶高分子的研究--用CD谱研究N-邻苯二甲酰化壳聚糖溶致胆甾相的形成临界浓度

N邻苯二甲酰化壳聚糖在多种常见有机溶剂中能形成胆甾液晶相.用圆偏光二向色性谱(CD)研究了N邻苯二甲酰化壳聚糖的DMF、DMSO、DMAC和吡啶4种溶剂体系,在形成溶致胆甾液晶相前后的手性变化信息.CD谱图上观测到两类吸收,即在400nm附近较宽的吸收和330nm附近较尖锐的吸收.前者归属于胆甾相层片的超分子螺旋构象,而后者可以归属于分子链的螺旋构象.圆偏光二向色性可以作为测量胆甾液晶临界浓度的一种手段,它能捕捉到胆甾螺旋层片出现那一瞬间的浓度,以CD谱上在波长400nm左右刚出现肩峰的浓度为临界浓度,其值均比偏光显微镜法低1%,说明其灵敏度比偏光显微镜法高,且避免了偏光显微镜法的某种主观性.分别用两种方法旋转玻片进行CD测试,结果证明线性二向色性分量和双折射分量对胆甾层片螺旋的CD信号强度没有大的影响.     

用FTIR测定邻苯二甲酰化壳聚糖的取代度

富立叶红外光谱;定量分析;用FTIR测定邻苯二甲酰化壳聚糖的取代度     

甲壳素类液晶高分子研究--低分子量壳聚糖溶致液晶性及分子量对液晶临界浓度的影响

研究了两种用酶降解法得到的低分子量壳聚糖样品(CS1和CS2)的溶致液晶性.用GPC并辅以质谱法确定了两样品的数均相对分子质量为622和2311 g/mol.在相对分子质量低至622的低分子量壳聚糖(相当于四糖)水溶液中仍发现了溶致液晶现象,并确定出相对分子质量为622和2311的低分子量壳聚糖液晶临界浓度为73%和36%(W/W%),这些结果与已报道的中、高分子量壳聚糖液晶临界浓度随分子量升高而降低的基本规律是一致的.实验结果与经典的KS理论预测值不符,因为低分子量壳聚糖的相对分子质量超过了KS理论对高分子临界浓度的预测范围.     

新的液晶性壳聚糖衍生物——氰乙基壳聚糖的合成与表征

甲壳素是自然界蕴藏量最丰富的天然高分子化合物之一,但人们对它的了解却远不如纤维素和淀粉.仅就液晶领域而言,纤维素衍生物的液晶性早已为人们所认识,例如氰乙基纤维素的液晶性已有很多研究.     

一种新的液晶高分子——丁酸壳聚糖的合成与表征

甲壳素几乎不溶于任何溶剂,由于其脱乙酰化产物壳聚糖含自由氨基,能被酸质子化而溶解,所以壳聚糖的应用领域远多于甲壳素.但是壳聚糖也仅能溶于酸性介质中,并不能溶于纯水和普通有机溶剂,因而人们对甲壳素或壳聚糖进行各种化学改性[1,2],寻求溶解性更好尤其能溶于水的衍生物,以扩大其应用范围.本文按文献[2～4]方法合成了O-丁酰化壳聚糖(简称丁酸壳聚糖),首次报道它具有溶致液晶性.     

氰乙基羟丙基壳聚糖的溶致和热致液晶性研究

从壳聚糖出发先羟丙基化再氰乙基化,合成了氰乙基羟丙基壳聚糖(羟丙基的摩尔取代度为3.2,氰乙基的取代度为1.0).氰乙基羟丙基壳聚糖(CNHPCS)和羟丙基壳聚糖(HPCS)两者都有胆甾型溶致液晶性,浓溶液呈现指纹状织构.在二氯乙酸中,前者的临界浓度(29%,质量分数,下同)高于后者(17%).这一结果可以用引入氰乙基增加了分子间作用力从而使得链刚性增加来解释.CNHPCS在熔点193℃和分解温度220℃之间很窄的温区内观察到有热致液晶胆甾相.CNHPCS固体膜的胆甾相螺距采用激光小角光散射法测定,结果与偏光显微镜测得的数值一致.     

壳聚糖的液晶行为研究

用偏光显微术，平均折射率法和富立叶红外光谱法研究了壳聚糖的溶致液液晶行为，在二氯乙酸、甲酸、丙烯酸和３６％乙酸等溶剂中测得到的临界浓度都是８％（体积比）或４％～６％（重量比），与根据Ｆｌｏｒｙ理论得到了计算值相符，低的临界浓度值表明壳聚糖的链刚性比纤维素的大。     

丁酸壳聚糖液晶的织构研究

用偏光显微镜研究了一种新的液晶高分子－丁酸壳聚糖液晶的织构。丁酸壳聚糖能溶于十多种溶剂中形成胆甾型液晶相。指纹状织构是主要织构，此外还观察到鲜偏振场织构、滴状织构、平面织构和条带织构等，与纤维素衍生物的液晶态结构很相似。     

分子量对壳聚糖溶致液晶性的影响

三种不同分子量的壳聚糖[脱乙酰度均为(84±1)%]在二氯乙酸溶液中都呈现胆甾型溶致液晶相.临界浓度随分子量增加而降低,但均比同样聚合度的甲壳素的高.用偏光显微镜法和激光小角散射法测得的胆甾液晶相的螺距很相近,在浓度相同时,其值随分子量的增加而减小.     

Synthesis and Characterization of a Novel Liquid Crystalline Chitin — Quaternary Ammonium Chitosan Salt

N-Butyl chitosan(NBCS) derivatives were prepared by introducing butyl groups into the amine groups of chitosan via Schiff base intermediates. The quaternization of NBCS was carried out by using ethyl iodide to produce water-soluble cationic polyelectrolytes. The degree of the substitution of the products was measured by means of the electron spectroscopy for a successful chemical analysis. The quaternary ammonium chitosan salt(QACS) was proved to be a novel cholesteric liquid crystalline chitin, by means of the polarized optical microscopy and the circular dichroism spectropolarimetry. The critical mass fraction of the QACS/formic acid solution forming a lyotropic liquid crystal phase was 50%, which was almost the same as that of the NBCS/formic acid solution, but much hiuher than that of the chitosan in the same solvent.     

甲壳素类液晶高分子的研究Ⅲ.取代度和分子量对氰乙基壳聚糖液晶性的影响

研究了氰乙基取代度和分子量两种结构因素对氰乙基壳聚糖（ＣＮＣＳ） 溶致液晶性的影响,结果表明取代度的变化（ 从０－３６ 变化到１－２１） 对ＣＮＣＳ在二氯乙酸（ＤＣＡ） 中的临界浓度基本没有影响,而随着分子量的提高,ＣＮＣＳ溶致液晶的临界浓度显著降低．临界浓度存在大的分子量依赖性表明ＣＮＣＳ有较大的链刚性．     

羟丙基甲基纤维素溶致液晶的临界浓度与溶剂溶度参数关系的研究

羟丙基甲基纤维素溶致液晶的临界浓度与溶剂溶度参数关系的研究董炎明,洪肇昭（厦门大学化学系,厦门,３６１００５）关键词　羟丙基甲基纤维素,溶致性液晶,临界浓度,溶解度参数,链刚性溶致液晶的阀值或临界浓度是在一定温度下恰能形成液晶相的最低浓度,高分子链刚...