[发明专利]一种琥珀酰壳聚糖季铵盐的制备方法

说明书

本发明公开了一种琥珀酰壳聚糖季铵盐的制备方法，步骤如下：将壳聚糖加入乙酸溶液中，加入NaOH，抽滤得纯化壳聚糖；将乙醇和壳聚糖加入三口烧瓶中，升温后滴加苯甲醛乙醇溶液，得粗产物，用乙醇索氏抽提后干燥得苯甲醛壳聚糖席夫碱；将其与丙酮加入三口烧瓶中，加入三乙胺，升温后滴加丁二酸酐的丙酮溶液，将产物溶于蒸馏水中，调节pH，加入乙醇，抽滤、干燥得粗产物，将粗产物溶于蒸馏水中，透析，冷冻干燥得SACTS；将SACTS与水加入三口烧瓶中，升温后滴加硝酸铈铵水溶液和二甲基二烯丙基氯化铵，反应结束后静置冷却至室温，加入乙醇，得粗产物，用丙酮索氏抽提后干燥即得。该方法制备的琥珀酰壳聚糖季铵盐絮凝性能优异。

技术领域

本发明涉及一种琥珀酰壳聚糖季铵盐的制备方法。

背景技术

壳聚糖作为一种天然有机高分子，用于水处理具有来源广泛、无毒、可生物降解、无二次污染等优点，是一种理想的水处理剂。但是由于其溶解性差，不溶于有机溶剂和水中，使得壳聚糖在絮凝方面的应用受到很大的限制。对壳聚糖进行改性得到两性有机高分子絮凝剂，不但具有良好的水溶性，还对水中复杂污染物有较好的去除效果。

琥珀酰壳聚糖是壳聚糖酰化反应中重要的衍生物，羧基的引入改善了壳聚糖的水溶性，扩展了壳聚糖的应用范围。

对壳聚糖进行季铵化改性得到的壳聚糖季铵盐，不但具有典型的季铵盐性质，而且保持了壳聚糖原有良好的成膜性、絮凝性、生物相容性和生物降解等性能。絮凝机理主要是絮凝剂与果胶分子间氢键、静电引力和疏水作用提供絮凝吸附力，吸附架桥和电中和共同发挥作用。经过季铵化改性得到的琥珀酰壳聚糖季铵盐含有大量羧基、氨基和季铵基团，具有两性聚电解质的性质、良好的水溶性和较多功能基团，使其在絮凝方面有潜在的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种琥珀酰壳聚糖季铵盐的制备方法。

本发明通过下面技术方案实现：

一种琥珀酰壳聚糖季铵盐的制备方法，包括如下步骤：将20-30份壳聚糖加入65-75份质量分数1%的乙酸溶液中，搅拌使其完全溶解，加入1mol/L的NaOH使壳聚糖沉淀析出，抽滤得到纯化壳聚糖；将60-70份乙醇和15-25份纯化后的壳聚糖加入三口烧瓶中，调节pH为9.5-10.5，升温至64-66℃后，匀速滴加35-45份质量分数为2%的苯甲醛乙醇溶液，继续反应4-6h，反应结束后抽滤，用乙醇洗涤，干燥后得到粗产物，用乙醇索氏抽提9-11h后干燥，研磨过120目筛得苯甲醛壳聚糖席夫碱；将50-60份丙酮与10-20份苯甲醛壳聚糖席夫碱加入三口烧瓶中，搅拌下加入15-25份三乙胺，升温至60-70℃，匀速滴加40-50份质量分数1%的丁二酸酐的丙酮溶液，滴加完毕后继续反应4-5h，反应结束后抽滤，用丙酮洗涤，将抽滤后产物溶于蒸馏水中，调节pH至9.8-10.2，加入乙醇使产物析出，抽滤、用乙醇洗涤并干燥得到粗产物，将粗产物溶于少量蒸馏水中，使用截留分子量为8000~14000的透析袋透析74-76h，经冷冻干燥得SACTS；将5-15份SACTS与40-50份水加入三口烧瓶中，搅拌至完全溶解，升温至70-74℃，滴加10-20份浓度为0.1mol/L的硝酸铈铵水溶液，滴加完毕后，缓慢滴加35-45份二甲基二烯丙基氯化铵，滴加后反应8-9h，反应结束后静置冷却至室温，加入大量乙醇产生沉淀，抽滤并洗涤，干燥后得到粗产物，用丙酮索氏抽提11-13h后干燥即得；各原料均为重量份。

优选地，所述的制备方法中，调节pH为10.0。

优选地，所述的制备方法中，用乙醇索氏抽提10h。

优选地，所述的制备方法中，调节pH至10.0。

优选地，所述的制备方法中，使用截留分子量为8000~14000的透析袋透析75h。

优选地，所述的制备方法中，用丙酮索氏抽提12h。

本发明技术效果：