CN102050887A - O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 - Google Patents
O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102050887A CN102050887A CN201010582578.4A CN201010582578A CN102050887A CN 102050887 A CN102050887 A CN 102050887A CN 201010582578 A CN201010582578 A CN 201010582578A CN 102050887 A CN102050887 A CN 102050887A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chitosan
- hydroxypropyl
- reaction
- haloalkane
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
本发明公开了一种O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法,是以壳聚糖为原料,首先与环氧丙烷经醚化制得亲水性O-羟丙基壳聚糖;然后用不同碳链长度的卤代烷分别在其2-NH2上进行烷基化,制备系列O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖衍生物,使其具有表面活性剂的基本性质。本发明将原有两种壳聚糖改性方法用一步法完成,中间省去了中和、烘干等步骤,节约了反应原料和时间,又未引入任何不必要的杂质,即合成系列所需新产品。采用本发明方法制成的产品可用作乳化剂、润湿剂、洗涤剂等。
Description
技术领域
本发明涉及高分子表面活性剂领域,更详细地,涉及一种O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖系列表面活性剂的制备方法。
背景技术
高分子表面活性剂是指分子量达到某种程度以上(一般为103~106)又具有表面活性功能的高分子化合物,由亲水部分和疏水部分组成。与低分子表面活性剂相比,它的优点是溶液粘度高、成膜性好,其缺点是降低表面张力能力差,表面活性伴随着分子量的提高急剧下降。表面活性,即降低溶液表面张力的性质,是表面活性剂最基本, 也是最重要的性质。它与乳化、增溶、起泡、润湿等作用密切相关,是考察表面活性剂性能的基本指标。它具体包括表面张力、临界胶束浓度CMC、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance Number,亲水亲油平衡值,是表征表面活性剂分子亲水或亲油能力大小的值)、泡沫性等指标。
壳聚糖[β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,CTS]是甲壳素部分脱乙酰基后的产物。与合成材料相比,壳聚糖是一种毒性低、可降解、生物相容性良好的天然聚合物,广泛应用于医药、食品和化工等领域。但壳聚糖不溶于水, 其酸性溶液(0. 1 mol/L HAc-0.1 mol/L NaAc溶液) 也几乎无表面活性。为了弥补壳聚糖自身的难溶解性的缺陷,近年来研究人员们在对壳聚糖改性方面做了大量工作,如烷基化、酰基化、季铵化、磷酸化等。隋卫平等曾通过对壳聚糖改性合成出具有表面活性的衍生物,但其产品单一,缺少***性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的高分子表面活性剂O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖的制备方法,所得产物为结构相似的系列表面活性剂,满足不同条件的需求。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法,其特征在于,
将壳聚糖加入33wt%的NaOH溶液中,均匀浸泡1~3小时后冻干,所述壳聚糖与NaOH溶液的质量体积比为2:5;
将干燥后的碱性壳聚糖与反应溶剂异丙醇混合搅拌30min,加入催化剂及环氧丙烷,室温下搅拌60min后升温至60℃反应8h,其中壳聚糖、催化剂、异丙醇与环氧丙烷的摩尔比为1:0.5:22:24,所述催化剂为四甲基氢氧化铵;
反应停止后,静置沉淀,倾去上层溶剂,加入摩尔量是壳聚糖95倍的蒸馏水搅拌至完全溶解,4000r/min离心10min,取上清液于80℃下旋转蒸发,以除去剩余异丙醇及环氧丙烷,得到碱性O-羟丙基壳聚糖的水溶液;
将所得碱性O-羟丙基壳聚糖水溶液在40℃下搅拌30min,滴加摩尔量是壳聚糖1~6倍的卤代烷,并升温至80℃,加入与壳聚糖的摩尔量之比为0.01~0.015:1的相转移催化剂,搅拌反应8h,反应后冷却,搅拌下用稀盐酸中和至pH7;向反应器中加入大量丙酮(至少2倍于所加蒸馏水体积)至产生的沉淀不再增加,抽滤,用体积比85:15的甲醇-水混合液和无水乙醇充分洗涤滤饼,烘干后得到白色或黄色固体。
如上所述的方法,其中,所述壳聚糖为黏均相对分子质量5万,脱乙酰度大于90%的壳聚糖。
如上所述的方法,其中,所述卤代烷为CnH2n+1Br,其中n=4~16。
如上所述的方法,其中,当反应的卤代烷碳链碳数为1~8时,所述相转移催化剂为四丁基溴化铵;当反应的卤代烷碳链碳数为9~16时,所述转移催化剂为溴代十六烷基三甲基铵。
按照如上所述方法制备的O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖表面活性剂。
本发明的有益效果为:
将两种单独的壳聚糖改性方法共同使用,一步法完成,中间省去了中和、烘干等步骤,节约了反应原料和时间,又未引入任何不必要的杂质,而得到的改性壳聚糖既有亲水性又有亲油性,表面活性较好,可用作乳化剂、润湿剂、洗涤剂等。且所得产物为系列结构相似的表面活性剂,可按不同条件要求所需,选择相应的表面活性剂产品。
附图说明
图1为经本发明方法制备的产品的红外光谱图。
具体实施方式
实施例1
将2g壳聚糖加入5mL 33wt%NaOH均匀浸泡2小时后冻干;将干燥后的碱性壳聚糖与20mL异丙醇混合搅拌30min,加入1mL催化剂四甲基氢氧化铵及20mL环氧丙烷,室温下搅拌60min后升温至60℃反应8h(壳聚糖、催化剂、异丙醇和环氧丙烷的摩尔比=1:0.5:22:24);静置沉淀,倾去上层溶剂,加入20mL蒸馏水(壳聚糖和蒸馏水的摩尔比=1:95)搅拌至完全溶解,4000r/min离心10min,取上清液于80℃下旋转蒸发,除去剩余异丙醇及环氧丙烷,最终得到较纯的碱性O-羟丙基壳聚糖的水溶液。实施例2中O-羟丙基壳聚糖的制备方法与此相同。
将上步反应得到的O-羟丙基壳聚糖的水溶液40℃下搅拌30min,滴加溴代正辛烷5mL(壳聚糖和溴代正辛烷的摩尔比=1:2.4)并升温至80℃,加入四丁基溴化铵量为0.05g(壳聚糖和四丁基溴化铵的摩尔比=1:0.013),搅拌反应8h,反应后冷却,搅拌下用稀盐酸中和至pH7;向反应器中加60mL丙酮使之产生沉淀,至沉淀不再增加后抽滤,用甲醇-水(体积比85:15)、无水乙醇充分洗涤滤饼,烘干后得到白色或黄色固体0.89g,测得HLB值为13.5,临界胶束浓度0.47g/L下的水溶液表面张力为37.72mN/m;易于起泡,泡沫稳定性良好。测得其红外光谱图如图1中的曲线a所示。
实施例2
按照实施例1中所述方法得到O-羟丙基壳聚糖。
将O-羟丙基壳聚糖的水溶液40℃下搅拌30min,滴加溴代十六烷5mL并升温至80℃,加入溴代十六烷基三甲基铵量为0.06g,搅拌反应8h(壳聚糖、溴代十六烷和相转移催化剂的摩尔比=1:1.4:0.014),反应后冷却,搅拌下用稀盐酸中和至pH7;向反应器中加入60mL丙酮使之产生沉淀,至沉淀不再增加后抽滤,用甲醇-水(体积比85:15)、无水乙醇充分洗涤滤饼,烘干后得到白色或黄色固体1.02g,测得HLB值为5.33,临界胶束浓度0.18g/L下的水溶液表面张力为24.81mN/m;易于起泡,泡沫稳定性良好。测得其红外光谱图如图1中的曲线b所示。
Claims (5)
1.一种O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法,其特征在于,
将壳聚糖加入33wt%的NaOH溶液中,均匀浸泡1~3小时后冻干,所述壳聚糖和NaOH溶液的质量体积比为2:5;
将干燥后的碱性壳聚糖与异丙醇混合搅拌30min,加入催化剂及环氧丙烷,室温下搅拌60min后升温至60℃反应8h,其中壳聚糖、催化剂、异丙醇与环氧丙烷的摩尔比为1:0.5:22:24,所述催化剂为四甲基氢氧化铵;
反应停止后,静置沉淀,倾去上层溶剂,加入摩尔量是壳聚糖95倍的蒸馏水搅拌至完全溶解,4000r/min离心10min,取上清液于80℃下旋转蒸发,除去剩余异丙醇及环氧丙烷,得到碱性O-羟丙基壳聚糖的水溶液;
将所得碱性O-羟丙基壳聚糖水溶液在40℃下搅拌30min,滴加摩尔量是壳聚糖1~6倍的卤代烷,并升温至80℃,加入与壳聚糖的摩尔量之比为0.01~0.015:1的相转移催化剂,搅拌反应8h,反应后冷却,搅拌下用稀盐酸中和至pH7;向反应器中加入至少2倍于所加蒸馏水体积的丙酮至产生的沉淀不再增加,抽滤,用体积比85:15的甲醇-水混合液和无水乙醇充分洗涤滤饼,烘干后得到白色或黄色固体。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述壳聚糖为黏均相对分子质量5万,脱乙酰度大于90%的壳聚糖。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述卤代烷为CnH2n+1Br,其中n=4~16。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当反应的卤代烷碳链碳数为1~8时,所述相转移催化剂为四丁基溴化铵;当反应的卤代烷碳链碳数为9~16时,所述转移催化剂为溴代十六烷基三甲基铵。
5.按照权利要求1或2所述方法制备的O-羟丙基-N-烷基化壳聚糖表面活性剂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010582578A CN102050887B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010582578A CN102050887B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102050887A true CN102050887A (zh) | 2011-05-11 |
CN102050887B CN102050887B (zh) | 2012-10-03 |
Family
ID=43955730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201010582578A Expired - Fee Related CN102050887B (zh) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102050887B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102276756A (zh) * | 2011-07-29 | 2011-12-14 | 中国海洋大学 | 一种壳聚糖羟丁基衍生物的制备方法 |
CN102585036A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-18 | 中国药科大学 | 两亲性壳聚糖衍生物及其制备方法与在药物制剂中的应用 |
CN103540442A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-29 | 安徽华印机电股份有限公司 | 一种含有壳聚糖类表面活性剂的洗涤精 |
CN104130423A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-05 | 武汉大学 | 一种疏水性甲壳素纳米膜的制备方法 |
CN105367687A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-02 | 上海大学 | 壳聚糖两性高分子表面活性剂及其合成方法 |
CN107876025A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-06 | 湖北工程学院 | 羟丙基壳聚糖微球、其制备方法及其在降低矿物油介损中的应用 |
CN108441352A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-24 | 罗彦明 | 去渍洗涤剂 |
CN108624418A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-09 | 罗彦明 | 去除织物顽固污渍的回洗方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4780310A (en) * | 1985-11-22 | 1988-10-25 | Wella Aktiengesellschaft | Cosmetic compositions based upon N-hydroxypropyl-chitosans, new N-hyroxypropyl-chitosans, as well as processes for the production thereof |
CN1507458A (zh) * | 2001-04-19 | 2004-06-23 | 埃迪尤温特制药公司 | 水溶性任意取代的部分n-,部分o-乙酰化壳聚糖,含有壳聚糖的防腐组合物及其制备方法 |
US20050226838A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Thomas Krause | Hair treatment compositions containing N-hydroxy-alkyl-O-benzyl chitosans and methods of using same |
-
2010
- 2010-12-10 CN CN201010582578A patent/CN102050887B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4780310A (en) * | 1985-11-22 | 1988-10-25 | Wella Aktiengesellschaft | Cosmetic compositions based upon N-hydroxypropyl-chitosans, new N-hyroxypropyl-chitosans, as well as processes for the production thereof |
CN1507458A (zh) * | 2001-04-19 | 2004-06-23 | 埃迪尤温特制药公司 | 水溶性任意取代的部分n-,部分o-乙酰化壳聚糖,含有壳聚糖的防腐组合物及其制备方法 |
US20050226838A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | Thomas Krause | Hair treatment compositions containing N-hydroxy-alkyl-O-benzyl chitosans and methods of using same |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《精细与专用化学品》 20050406 袁毅桦,等 羟丙基壳聚糖的制备及其吸湿、保湿性研究 18-21 1-4 第13卷, 第7期 2 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102276756A (zh) * | 2011-07-29 | 2011-12-14 | 中国海洋大学 | 一种壳聚糖羟丁基衍生物的制备方法 |
CN102585036A (zh) * | 2012-03-05 | 2012-07-18 | 中国药科大学 | 两亲性壳聚糖衍生物及其制备方法与在药物制剂中的应用 |
CN103540442A (zh) * | 2013-09-27 | 2014-01-29 | 安徽华印机电股份有限公司 | 一种含有壳聚糖类表面活性剂的洗涤精 |
CN104130423A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-05 | 武汉大学 | 一种疏水性甲壳素纳米膜的制备方法 |
CN104130423B (zh) * | 2014-07-18 | 2016-06-08 | 武汉大学 | 一种疏水性甲壳素纳米膜的制备方法 |
CN105367687A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-02 | 上海大学 | 壳聚糖两性高分子表面活性剂及其合成方法 |
CN107876025A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-06 | 湖北工程学院 | 羟丙基壳聚糖微球、其制备方法及其在降低矿物油介损中的应用 |
CN108441352A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-08-24 | 罗彦明 | 去渍洗涤剂 |
CN108624418A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-10-09 | 罗彦明 | 去除织物顽固污渍的回洗方法 |
CN108441352B (zh) * | 2018-04-23 | 2019-09-20 | 杭州卓妙实业有限公司 | 去渍洗涤剂 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102050887B (zh) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102050887B (zh) | O-羟丙基-n-烷基化壳聚糖表面活性剂的制备方法 | |
US9458252B2 (en) | Starch esters and method of preparation | |
CN1505641A (zh) | 淀粉的交联 | |
CN1294152C (zh) | 疏水改性的丁二酰化壳聚糖衍生物及其制备方法 | |
CN101831262B (zh) | 特种玉米生物基质胶粘剂及其制备方法 | |
CN107406522B (zh) | 酯化纤维素醚的凝胶化 | |
CN102260357B (zh) | 一种两亲性壳聚糖-胆汁酸衍生物及其制备方法 | |
WO2015200590A1 (en) | Poly alpha-1,3-glucan solution compositions | |
CN101735325B (zh) | 纳米纤维素与脂肪族聚酯接枝共聚物的制备方法 | |
CN106995502B (zh) | 双功能基团改性壳聚糖衍生物及其制备方法 | |
CN105622780A (zh) | 一种季铵化甲壳素的均相制备方法 | |
CN102070722A (zh) | 一种辛烯基琥珀酸二淀粉磷酸酯及其制备方法及用途 | |
CN109851821B (zh) | 一种能够有效溶解超支化聚酯的低共熔溶剂及其溶解方法 | |
CN103224569A (zh) | 一种大分子疏水酸酐改性淀粉及其制备方法 | |
CN102875692B (zh) | 一种交联两性蔗渣木聚糖的制备方法 | |
CN104725657A (zh) | 一种酶法制备导电凝胶的方法 | |
CN107434851B (zh) | 一种光敏型水凝胶的制备方法 | |
CN114349874A (zh) | 一种疏水改性羧甲基淀粉钠的制备方法 | |
CN102241787A (zh) | 一种葡甘露聚糖乙酸酯的制备方法 | |
CN1775815A (zh) | 2-壳聚糖·水杨酸接枝化合物及其制备方法 | |
CN101792506B (zh) | 一种丙烯酰胺类疏水缔合水溶性聚合物及其制备方法 | |
CN101649006A (zh) | 一种两性壳聚糖的制备方法 | |
CN101225120A (zh) | 一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法 | |
CN1167713C (zh) | 可控分子量水溶性壳聚糖的制备方法 | |
CN113731307B (zh) | 一种含硫酸铵的高酯果胶凝胶及其制备方法与应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121003 Termination date: 20131210 |