一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114874355A(43)申请公布日2022.08.09(21)申请号202210555002.1(22)申请日2022.05.19(71)申请人安徽农业大学地址230036安徽省合肥市长江西路130号(72)发明人陈飞许云辉余文皓周晓龙徐烁陈睿颖魏治国(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101专利代理师卢敏(51)Int.Cl.C08B37/08(2006.01)A01N43/16(2006.01)A01P1/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐及其制备方法，其是将壳聚糖和马来酸溶于甘氨酸盐酸盐离子液体中，在壳聚糖C2位进行酰化反应得到马来酸酰化壳聚糖，然后通过马来酸酰化壳聚糖C6位与2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵在碱性溶液中发生取代反应，合成出马来酸酰化壳聚糖季铵盐，经稀盐酸超声置换处理后，将马来酸酰化壳聚糖季铵盐与端氨基超支化合物溶解在甘氨酸盐酸盐离子液体中发生酰胺反应，制得端氨基超支化壳聚糖季铵盐。本发明反应速率快，壳聚糖季铵盐取代度易于控制，产物易分离且收率高，所制备的端氨基超支化壳聚糖季铵盐抗菌活性和水溶性均有显著提高，且离子液体稳定性好、反应活性强、绿色环保、易回收利用。CN114874355ACN114874355A权利要求书1/2页1.一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐，其特征在于：所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐的结构式如式(1)所示：2.根据权利要求1所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐，其特征在于：所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐是由壳聚糖分子中C2位氨基与马来酸酰化反应被保护，C6位羟基部分或全部被2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵取代，然后C2位羧基与端氨基超支化合物发生酰胺反应而得到。3.根据权利要求1或2所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐，其特征在于：所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐的粘均分子量为32.4～61.2万，C6位季铵盐取代度为43.57～81.86％，C2位端氨基超支化合物接枝率为60.47～91.85％。4.根据权利要求1或2所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐，其特征在于：所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐的产物收率为70.38～92.69％，在水中的溶解度≥9.43g/100mL。5.一种权利要求1～4中任意一项所述的端氨基超支化壳聚糖季铵盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)首先将粘均分子量为72～85万、脱乙酰度≥93.5％的大分子壳聚糖按浴比1:15～30溶解在甘氨酸盐酸盐离子液体中，然后加入马来酸溶解后于40～60℃下搅拌反应1～3h，反应结束后，立即加入无水乙醇析出沉淀，过滤后的沉淀浸渍在无水乙醇中超声波清洗3～5次，每次20～30min，充分置换出沉淀中的离子液体，再经过滤、干燥、粉碎后得到马来酸酰化壳聚糖；(2)将所述马来酸酰化壳聚糖按浴比1:10～20在质量浓度0.1～0.6％的NaOH溶液中进行润胀40～90min，然后加入2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵溶解后在60～85℃下搅拌进行取代反应2～6h，最终产物经无水乙醇沉淀、过滤后，再用无水乙醇萃取18～24h，经过滤、冷冻干燥后制得马来酸酰化壳聚糖季铵盐；(3)使用0.02mol/L的稀盐酸在25～40℃下对马来酸酰化壳聚糖季铵盐进行离子置换2CN114874355A权利要求书2/2页处理40～90min，然后用甘氨酸盐酸盐离子液体在60～80℃溶解马来酸酰化壳聚糖季铵盐，再滴加质量浓度为0.5～2％的端氨基超支化合物/甘氨酸盐酸盐离子液体溶液，在45～60℃搅拌反应2～4h，加入无水乙醇析出沉淀，再经过滤、超声波无水乙醇清洗、冷冻干燥、球磨粉碎后，即得到端氨基超支化壳聚糖季铵盐。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述壳聚糖与马来酸的质量比为1:0.7～3。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述马来酸酰化壳聚糖与2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵物质的量比为1:2～5。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述马来酸酰化壳聚糖季铵盐与端氨基超支化合物物质的量比为1:0.2～1，所述端氨基超支化合物的重均分子量为4275～6360。3CN114874355A说明书1/9页一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种端氨基超支化壳聚糖季铵盐及其制备方法，尤其涉及采用端氨基超支化合物取代壳聚糖C2位氨基技术，利用离子液体为介质制备高收率端氨基超支化壳聚糖季铵盐的方法，属于高分子材料技术领域。背景技术[0002]壳聚糖，化学名(1,4)‑2‑氨基‑