[发明专利]一种复合变性黄原酸酯化-AA/MA/EA接枝-胺化木薯淀粉的合成方法

摘要

本发明公开了一种黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝‑胺化木薯淀粉的制备方法。以木薯淀粉为主要原料，首先以CS₂为酯化剂，在水溶液中经NaOH催化合成木薯淀粉黄原酸酯；再以丙烯酸（AA）、丙烯酸甲酯（MA）、丙烯酸乙酯（EA）为混合单体，硝酸铈铵溶液为引发剂，合成AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉；再将其与乙二胺进行胺化反应，在K₂CO₃催化下合成黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝‑胺化木薯淀粉。经过酯化、接枝、胺化复合改性的淀粉在引入多种活性功能基团的同时，由于分子中各基团的协同作用，扩大了淀粉衍生物在环保、精细化工与功能材料等领域的应用。

主权项

1.一种黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝‑胺化木薯淀粉的合成方法，其特征在于具体步骤为：(1)将5~10g木薯淀粉置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基木薯淀粉；(2)称量5~8g步骤(1)所得干基木薯淀粉于250mL四口烧瓶中，并向其中加入15~20mL蒸馏水，于20~30℃下搅拌均匀配成木薯淀粉悬浮液；(3)搅拌下向步骤(2)所得木薯淀粉悬浮液中缓慢加入0.3~0.6mL质量分数为10%的NaOH溶液，调节淀粉悬浮液的pH至10~12，并搅拌活化20~30分钟；然后加入2~3mL分析纯CS2，体系升温至35~50℃反应3~4小时；(4)向步骤(3)所得物料中加入10~20mL质量分数为5%的MgSO4溶液，继续搅拌10~15分钟，得到不溶性黄原酸酯化淀粉混合液；(5)抽滤步骤(4)所得物料，并分别用15~20mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液洗涤、抽滤3次；滤饼放入表面皿中，置于50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得黄原酸酯化木薯淀粉；(6)分别取1~3mL分析纯丙烯酸、2~4mL分析纯丙烯酸甲酯、2~4mL分析纯丙烯酸乙酯及3~10mL分析纯丙酮于50mL烧杯中，混合均匀后得单体混合物，倒入100mL恒压滴液漏斗内，备用；(7)称取4~6g步骤(5)所得黄原酸酯化木薯淀粉置于250mL四口烧瓶中，然后加入30~50mL分析纯丙酮，在30~50℃水浴温度下，搅拌20~30分钟后，开始滴加步骤(6)所得单体混合物溶液，控制在3~4小时内滴加完毕；同时，分批加入5.0~6.5mL浓度为0.01mol/L的硝酸铈铵引发剂溶液，每隔10分钟加入0.2~0.4mL；待单体混合物溶液、硝酸铈铵引发剂溶液滴加完毕后继续反应2~4小时；(8)将步骤(7)所得物料抽滤，并分别用5~10mL分析纯丙酮、15~25mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液各洗涤、抽滤3次；滤饼放入表面皿中，置于50℃恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得粗产物黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉；(9)将步骤(8)所得粗产物黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉放入索氏抽提器中，加入100~150mL环己烷抽提12小时；抽提完毕后取出物料，送入50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉；(10)称取4~6g步骤(9)所得黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉于250mL四口烧瓶中，并向其中加入60~70mL分析纯甲醇，在40~60℃的条件下搅拌20~30分钟；(11)向步骤(10)所得体系中加入0.1~0.2g K2CO3，继续搅拌10~20分钟，加入15~20mL分析纯乙二胺；将体系升温至50~60℃，回流反应4~6小时；(12)抽滤步骤(11)所得物料，并依次用5~10mL分析纯丙酮、15~25mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液各洗涤、抽滤3次；将滤饼放入表面皿中，置于50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝‑胺化木薯淀粉。