CN114456280A - 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途 - Google Patents

一种改性壳聚糖及其制备方法及用途 Download PDF

Info

Publication number
CN114456280A
CN114456280A CN202210174588.7A CN202210174588A CN114456280A CN 114456280 A CN114456280 A CN 114456280A CN 202210174588 A CN202210174588 A CN 202210174588A CN 114456280 A CN114456280 A CN 114456280A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chitosan
solid
modified chitosan
ethanol
stirring
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
Application number
CN202210174588.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114456280B (zh
Inventor
叶华天
陈民豹
陆雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Keyu New Material Co ltd
Original Assignee
Shanghai Keyu New Material Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Keyu New Material Co ltd filed Critical Shanghai Keyu New Material Co ltd
Priority to CN202210174588.7A priority Critical patent/CN114456280B/zh
Publication of CN114456280A publication Critical patent/CN114456280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114456280B publication Critical patent/CN114456280B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0024Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Glucans; (beta-1,3)-D-Glucans, e.g. paramylon, coriolan, sclerotan, pachyman, callose, scleroglucan, schizophyllan, laminaran, lentinan or curdlan; (beta-1,6)-D-Glucans, e.g. pustulan; (beta-1,4)-D-Glucans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Glucans, e.g. lichenan; Derivatives thereof
    • C08B37/00272-Acetamido-2-deoxy-beta-glucans; Derivatives thereof
    • C08B37/003Chitin, i.e. 2-acetamido-2-deoxy-(beta-1,4)-D-glucan or N-acetyl-beta-1,4-D-glucosamine; Chitosan, i.e. deacetylated product of chitin or (beta-1,4)-D-glucosamine; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/02Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • A01N43/04Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
    • A01N43/14Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
    • A01N43/16Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8668Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22Organic complexes
    • B01J31/2204Organic complexes the ligands containing oxygen or sulfur as complexing atoms
    • B01J31/2208Oxygen, e.g. acetylacetonates
    • B01J31/2213At least two complexing oxygen atoms present in an at least bidentate or bridging ligand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/70Oxidation reactions, e.g. epoxidation, (di)hydroxylation, dehydrogenation and analogues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/02Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
    • B01J2531/0213Complexes without C-metal linkages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/02Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
    • B01J2531/0269Complexes comprising ligands derived from the natural chiral pool or otherwise having a characteristic structure or geometry
    • B01J2531/0272Complexes comprising ligands derived from the natural chiral pool or otherwise having a characteristic structure or geometry derived from carbohydrates, including e.g. tartrates or DIOP
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/10Complexes comprising metals of Group I (IA or IB) as the central metal
    • B01J2531/16Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/20Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
    • B01J2531/26Zinc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/70Complexes comprising metals of Group VII (VIIB) as the central metal
    • B01J2531/72Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/84Metals of the iron group
    • B01J2531/845Cobalt
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种改性壳聚糖及其制备方法及用途,改性壳聚糖为改性壳聚糖的羟肟酸和金属离子形成金属离子配合物。制备方法包括以下步骤:壳聚糖与甲酰基甲酸甲酯化合物经过席夫碱反应得到壳聚糖席夫碱;所述壳聚糖席夫碱在溶剂中和环氧基三甲基氯化铵化合物反应得到壳聚糖衍生物的季铵盐;所述壳聚糖衍生物的季铵盐与羟胺发生肟化反应得到改性壳聚糖的羟肟酸,所述改性壳聚糖的羟肟酸和金属离子形成金属离子配合物,制备得到改性壳聚糖。本发明合成的改性壳聚糖材料可以单独作为长效甲醛清除剂使用。

Description

一种改性壳聚糖及其制备方法及用途
技术领域
本发明涉及一种改性壳聚糖及其制备方法及用途。
背景技术
甲醛是一种易挥发性的有机物,无色有刺激性气体。随着国家大建设和城市化进程的推进,人们生活品质的提高带来生活中的各种需求增加,室内装修用的板材,油漆,地毯,壁纸,窗帘,甚至服装等都会含有并持续释放甲醛。甲醛对人体的危害巨大,甲醛的主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用,由于甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛,头晕,乏力,胸闷,记忆力减退,诱发哮喘,高浓度甲醛还是一种基因毒性物质,孕妇长期吸入可能导致胎儿畸形,甚至死亡,男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡等。由于甲醛在家具和家装中的挥发是持续性的挥发,靠短期简单的清除方式不能将甲醛一次性的清除干净,因此相应的除甲醛方法和产品不仅需要有快速去除甲醛的能力,同时也需要更加方便并且持久的清理。
目前常见的甲醛清除技术有如下几种:1、改性后的多孔物质,比如竹炭,椰壳碳等,活性炭有比较大的比表面积和发达的孔隙结构,吸附效果明显。但是活性炭一般在初期的时候吸附效果明显,随着时间延长很快就会达到饱和并存在脱附问题,重新释放出甲醛。2、化学清除剂,一般为氨类物质,和甲醛发生氧化中和反应,只能去除释放出来的甲醛,甲醛再数年内仍持续释放过程中产生的部分,没有办法去除。3、光触媒,以二氧化钛为代表的光触媒产品,主要是依靠吸收太阳光中的紫外线来产生活性氧自由基来氧化甲醛,但是室内的光线紫外线强度很低,不仅是散射光为主,哪怕是阳光经过了玻璃以后,紫外线强度也达不到光触媒的净化要求,哪怕是解决了紫外线强度问题,但是紫外线过强还会导致家具老化严重。4、生物酶清除剂,主要是利用茶叶,树皮,芦荟提取物等里面的氨基和酚类化合物和甲醛反应。处理效理偏低,也很容易失活,而且也是只能去除释放出来的甲醛,没有持续效果。5、香料遮盖和封闭类产品,这类产品利用香精掩盖甲醛的气味,或者是利用水性漆,石蜡等形成膜覆盖,短时间内遮蔽甲醛,这类产品属于是欺骗和误导消费者的类型。
因此,找到一种高效并且能够持续的处理甲醛的方法是当前社会的主要需求。空气中的氧气是无处不在的,甲醛在空气中会被空气中的氧气缓慢氧化,利用空气中的氧气来氧化甲醛,同时找到一种又经济又方便使用的催化剂促进氧气的氧化能力,快速的消除甲醛,这样就能解决持续处理甲醛释放的问题。而催化反应的最重要的优点是可以实现循环利用,在催化剂自身没有降解失活的时候,就能持续的消除室内甲醛。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术的不足,提供了一种改性壳聚糖,所述改性壳聚糖的结构式如下:
Figure RE-GDA0003575652570000021
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
一种改性壳聚糖的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
壳聚糖与甲酰基甲酸甲酯化合物经过席夫碱反应得到壳聚糖席夫碱 (所述壳聚糖为脱乙酰壳聚糖,脱乙酰率大于95%以上);
所述壳聚糖席夫碱在溶剂中和环氧基三甲基氯化铵化合物反应得到壳聚糖衍生物的季铵盐;
所述壳聚糖衍生物的季铵盐与羟胺发生肟化反应得到改性壳聚糖的羟肟酸,
所述改性壳聚糖的羟肟酸和金属离子形成金属离子配合物,制备得到改性壳聚糖,所述改性壳聚糖的结构式如下:
Figure RE-GDA0003575652570000031
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
所述甲酰基甲酸甲酯化合物的结构式如下:
Figure RE-GDA0003575652570000032
R5为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
环氧基季铵盐化合物的结构式如下:
Figure RE-GDA0003575652570000041
R1、R2、R4、R3、独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
所述壳聚糖席夫碱的制备工艺如下:
反应瓶中,开启搅拌,常温下加入乙酸水溶液,然后慢慢加入壳聚糖 (所述壳聚糖为脱乙酰壳聚糖,脱乙酰率大于95%以上),搅拌待固体溶清,将甲酰基甲酸甲酯化合物溶解到到乙醇中,然后往反应瓶中滴加甲酰基甲酸甲酯化合物的乙醇溶液。滴毕,升温到60~80℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体,调节PH值6.5-7,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇,析出固体,固体用适量乙醇洗涤干净后烘干,得到壳聚糖席夫碱。
所述壳聚糖衍生物的季铵盐的制备工艺如下:
将壳聚糖席夫碱,加入异丙醇,然后升温到60~70℃,缓慢加入环氧季铵盐,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到壳聚糖衍生物的季铵盐。
改性壳聚糖的羟肟酸的制备工艺如下:
将盐酸羟胺溶于适量水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加 NaOH溶液,滴毕,往其中加入壳聚糖衍生物的季铵盐,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入乙醇,析出改性壳聚糖的羟肟酸,将固体过滤烘干后得到产物。
所述金属离子配合物的制备工艺如下:
取金属盐固体,常温下溶解于乙醇中,加入改性壳聚糖的羟肟酸,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到产品改性壳聚糖金属配合物。
改性壳聚糖作为甲醛清除、氧化催化、抗菌的应用,所述改性壳聚糖的结构如下:
Figure RE-GDA0003575652570000051
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
所述M代表过渡金属的金属离子。
壳聚糖分子链上有丰富的氨基和羟基,并且是自然界唯一带正电荷的天然高分子化合物,这种特殊的结构使之可以成为众多基团的优良载体和改性结构。氧化还原反应的实质是电子的得失和共用电子对的偏移,氧自由基的产生能够氧化甲醛,从而使甲醛被氧化分解为二氧化碳和水。在本催化剂的结构组成里,肟羟基协同季铵盐能表现出很好的催化活性,而钴和锰之类的过渡金属的金属离子的价电子结构,有着空的d轨道,为半充满状态,很容易接受电子对,形成络合物,这一结构的不稳定性,可以放出活性氧基团来夺取肟的氢离子,由于氢离子的缺失,亚胺基团继而夺取甲醛中的氢离子,形成碳自由基,接收活性氧离子,最后完成催化氧化的历程,同时甲醛也被氧化分解。本发明合成的改性壳聚糖材料可以单独作为长效甲醛清除剂使用。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。
本发明合成了一种改性的壳聚糖材料,其合成的路线及合成方法如下:
1、固体A的合成
Figure RE-GDA0003575652570000061
反应瓶中,开启搅拌,常温下加入乙酸水溶液,然后慢慢加入壳聚糖 (所述壳聚糖为脱乙酰壳聚糖,脱乙酰率大于95%以上),搅拌待固体溶清,将对甲酰基苯甲酸甲酯溶解到到乙醇中,然后往反应瓶中滴加对甲酰基苯甲酸甲酯的乙醇溶液。滴毕,升温到60~80℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体,调节PH值6.5-7,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇,析出固体。固体用适量乙醇洗涤干净后烘干,得到N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体A。
作为优选方案,所述乙酸水溶液为乙酸和水混合而成(例如2g乙酸加入到98g水中)。
作为优选方案,乙酸水溶液浓度为1~3%。壳聚糖和纯乙酸的重量比为 2:1~1:1。
作为优选方案,对甲酰基苯甲酸甲酯和壳聚糖的重量比为3:1~5:1,所述溶解对甲酰基苯甲酸甲酯用乙醇和对甲酰基苯甲酸甲酯的重量比为 4:1~5:1。
作为优选方案,所述滤液加入乙醇和对甲酰基苯甲酸甲酯的重量比为: 5:1~10:1。
作为优选方案,所述PH值范围为8~9。
2、固体B的合成
Figure RE-GDA0003575652570000071
将固体A,加入异丙醇,然后升温到60~70℃,缓慢加入缩水甘油基三甲基氯化铵,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体B。
作为优选方案,所述所述异丙醇加入量和固体A重量比为10:1~20:1
作为优选方案,所述缩水甘油基三甲基氯化铵加入量和固体A的重量比为1:1~2:1。
3、固体C的合成
Figure RE-GDA0003575652570000081
将盐酸羟胺溶于适量水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加 NaOH溶液,滴毕,往其中加入上述季铵化固体产物B,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入乙醇,析出O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,将固体过滤烘干后得到产物。
作为优选方案,所述盐酸羟胺和水的比例为1:100~1:50。
作为优选方案,所述氢氧化钠溶液的浓度为3%~10%。所述氢氧化钠的物质的量为和盐酸羟胺等摩尔量加入。
作为优选方案,所述固体B的用量和盐酸羟胺的重量比为5:1~10:1。
作为优选方案,所述乙醇的用量和固体B的比例为50:1~100:1。
4、金属配体的合成
Figure RE-GDA0003575652570000091
取M金属盐固体,常温下溶解于乙醇中,加入O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到产品改性壳聚糖金属配合物。
作为优选方案,所述金属盐为过渡金属的盐类。所加量和固体C的重量比为1:20~1:5。
作为优选方案,所述乙醇的用量和金属盐的重量比为100:1~300:1。
实施例:
具体以下对本发明的优选实施例进行说明,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1:
1、反应瓶中,开启搅拌,常温下加入200ml3%含量的乙酸,然后慢慢加入10g壳聚糖(95%以上脱乙酰度),搅拌待固体溶清,将60g对甲酰基苯甲酸甲酯加入到300ml乙醇中,然后往反应瓶中滴加对甲酰基苯甲酸甲酯的乙醇溶液。滴毕,升温到60℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体11g 调节PH值,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇500ml,析出固体。固体用乙醇洗涤干净后烘干,得到N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体A约12g。
2、取10g固体A,加入异丙醇200ml,然后升温到70℃,缓慢加入20g 缩水甘油基三甲基氯化铵,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体B13g。
3、取1.5g盐酸羟胺,溶于100g水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加10%含量的NaOH溶液8.7g,滴毕,往其中加入10g上述季铵化固体产物B,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入600ml乙醇,析出O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,将固体过滤烘干后得到9g产物。
4、取1g四水合醋酸钴固体,常温下溶解于200ml的乙醇中,加入羟胺化壳聚糖固体C9g,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到产品改性壳聚糖钴配合物D9.3g。
实施例2:
1、反应瓶中,开启搅拌,常温下加入300ml2%含量的乙酸,然后慢慢加入10g壳聚糖(95%以上脱乙酰度),搅拌待固体溶清,将50g对甲酰基苯甲酸甲酯加入到300ml乙醇中,然后往反应瓶中滴加对甲酰基苯甲酸甲酯的乙醇溶液。滴毕,升温到60℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体10g 调节PH值,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇500ml,析出固体。固体用乙醇洗涤干净后烘干,得到N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体A约11.6g。
2、取10g固体A,加入异丙醇200ml,然后升温到60℃,缓慢加入16g 缩水甘油基三甲基氯化铵,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体B12.6g。
3、取1.2g盐酸羟胺,溶于80g水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加10%含量的NaOH溶液7g,滴毕,往其中加入10g上述季铵化固体产物B,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入500ml乙醇,析出O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,将固体过滤烘干后得到8.2g产物。
4、取1g四水合醋酸锰固体,常温下溶解于200ml的乙醇中,加入羟胺化壳聚糖固体C8g,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到改性壳聚糖锰配合物E8.3g。
实施例3
1、反应瓶中,开启搅拌,常温下加入100ml6%含量的乙酸,然后慢慢加入10g壳聚糖(95%以上脱乙酰度),搅拌待固体溶清,将60g对甲酰基苯甲酸甲酯加入到200ml乙醇中,然后往反应瓶中滴加对甲酰基苯甲酸甲酯的乙醇溶液。滴毕,升温到70℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体12g 调节PH值,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇300ml,析出固体。固体用乙醇洗涤干净后烘干,得到N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体A约13g。
2、取10g固体A,加入异丙醇150ml,然后升温到70℃,缓慢加入15g 缩水甘油基三甲基氯化铵,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体B13.6g。
3、取2g盐酸羟胺,溶于100g水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加10%含量的NaOH溶液11.6g,滴毕,往其中加入10g上述季铵化固体产物B,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入500ml乙醇,析出O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,将固体过滤烘干后得到10.5g产物。
4、取1g一水合醋酸铜固体,常温下溶解于200ml的乙醇中,加入羟胺化壳聚糖固体C10g,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到改性壳聚糖铜配合物F10.6g。
实施例4
1、反应瓶中,开启搅拌,常温下加入600ml1%含量的乙酸,然后慢慢加入10g壳聚糖(95%以上脱乙酰度),搅拌待固体溶清,将50g对甲酰基苯甲酸甲酯加入到200ml乙醇中,然后往反应瓶中滴加对甲酰基苯甲酸甲酯的乙醇溶液。滴毕,升温到60℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体10.5g 调节PH值,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇500ml,析出固体。固体用乙醇洗涤干净后烘干,得到N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体A约13.6g。
2、取10g固体A,加入异丙醇200ml,然后升温到70℃,缓慢加入20g 缩水甘油基三甲基氯化铵,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲酸甲酯-壳聚糖固体B15g。
3、取2g盐酸羟胺,溶于100g水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加10%含量的NaOH溶液11.6g,滴毕,往其中加入10g上述季铵化固体产物B,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温。往其中加入500ml乙醇,析出O-季铵盐-N-对亚甲基苯甲基羟肟酸-壳聚糖固体C,将固体过滤烘干后得到11.2g产物。
4、取1g一水合醋酸锌固体,常温下溶解于200ml的乙醇中,加入羟胺化壳聚糖固体C10g,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到改性壳聚糖锌配合物G10.5g。
取1g实施例所得的改性壳聚糖配合物产品,加入200ml水溶解,然后取50g分子筛浸泡其中24小时后取出,置于110℃烘箱内3小时烘干。将所得负载后的分子筛分别置于体积为1m3的密闭玻璃仓内,仓内鼓入初始浓度约为1.2mg/m3的甲醛气体。一个小时后,分别检测玻璃仓内甲醛浓度残留。通过得到的数值来评价催化剂催化处理甲醛的能力。其中甲醛检测仪器采用德国斯皮尔曼WLFH201精密型甲醛检测仪,检测的数值对比如下表:
Figure RE-GDA0003575652570000131
由上表可见,该催化剂在密闭空间内,具有优异的催化氧化甲醛性能,使用方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种改性壳聚糖,其特征在于,所述改性壳聚糖的结构式如下:
Figure RE-FDA0003575652560000011
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
2.一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
壳聚糖与甲酰基甲酸甲酯化合物经过席夫碱反应得到壳聚糖席夫碱,所述壳聚糖为脱乙酰壳聚糖,脱乙酰率大于95%以上;
所述壳聚糖席夫碱在溶剂中和环氧基三甲基氯化铵化合物反应得到壳聚糖衍生物的季铵盐;
所述壳聚糖衍生物的季铵盐与羟胺发生肟化反应得到改性壳聚糖的羟肟酸,
所述改性壳聚糖的羟肟酸和金属离子形成金属离子配合物,制备得到改性壳聚糖,所述改性壳聚糖的结构式如下:
Figure RE-FDA0003575652560000012
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
3.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,所述甲酰基甲酸甲酯化合物的结构式如下:
Figure RE-FDA0003575652560000021
其中,R5为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
4.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,环氧基季铵盐化合物的结构式如下:
Figure RE-FDA0003575652560000022
其中,R1、R2、R4、R3、独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
5.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖席夫碱的制备工艺如下:
反应瓶中,开启搅拌,常温下加入乙酸水溶液,然后慢慢加入壳聚糖,搅拌待固体溶清,将甲酰基甲酸甲酯化合物溶解到到乙醇中,然后往反应瓶中滴加甲酰基甲酸甲酯化合物的乙醇溶液,滴毕,升温到60~80℃搅拌一小时,然后加入碳酸钠固体,调节PH值6.5-7,继续搅拌五个小时后,降温到室温,过滤,滤液加入乙醇,析出固体,固体用适量乙醇洗涤干净后烘干,得到壳聚糖席夫碱。
6.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖衍生物的季铵盐的制备工艺如下:
将壳聚糖席夫碱,加入异丙醇,然后升温到60~70℃,缓慢加入环氧季铵盐,加毕,反应20小时后,降温,过滤得到固体,固体用乙醇洗涤,烘干后得到壳聚糖衍生物的季铵盐。
7.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,改性壳聚糖的羟肟酸的制备工艺如下:
将盐酸羟胺溶于适量水中,搅拌中将温度降为-5℃以下,往其中滴加NaOH溶液,滴毕,往其中加入壳聚糖衍生物的季铵盐,继续搅拌1个小时后,自然升温到室温,往其中加入乙醇,析出改性壳聚糖的羟肟酸,将固体过滤烘干后得到产物。
8.根据权利要求2所述的一种改性壳聚糖的制备方法,其特征在于,所述金属离子配合物的制备工艺如下:
取金属盐固体,常温下溶解于乙醇中,加入改性壳聚糖的羟肟酸,搅拌10个小时,抽滤,烘干得到产品改性壳聚糖金属配合物。
9.改性壳聚糖作为甲醛清除、氧化催化、抗菌的应用,所述改性壳聚糖的结构如下:
Figure RE-FDA0003575652560000031
其中,M代表金属离子,R1、R2、R4、R3、R5独立地为甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基、萘基。
10.根据权利要求9所述的改性壳聚糖作为甲醛清除、氧化催化、抗菌的应用,其特征在于,所述M代表过渡金属的金属离子。
CN202210174588.7A 2022-02-24 2022-02-24 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途 Active CN114456280B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210174588.7A CN114456280B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210174588.7A CN114456280B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114456280A true CN114456280A (zh) 2022-05-10
CN114456280B CN114456280B (zh) 2022-12-20

Family

ID=81414968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210174588.7A Active CN114456280B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114456280B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892173A (zh) * 2022-05-23 2022-08-12 安徽绿洲危险废物综合利用有限公司 一种碱性蚀刻液循环再生工艺
CN115595200A (zh) * 2022-10-09 2023-01-13 安徽韩铝环保新材料有限公司(Cn) 一种金属润滑切削液及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155004A (en) * 1990-03-14 1992-10-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Chitosan or chitin derivative and method for processing silver halide photographic material by using the same
JPH11286502A (ja) * 1998-02-05 1999-10-19 Shin Etsu Chem Co Ltd エチレン性二重結合を有する単量体の重合による重合体の製造方法
US20040266641A1 (en) * 2001-12-21 2004-12-30 Pavel Gentschev Support-fixed bleaching catalyst complex compounds suitable as catalysts for peroxygen compounds
DE102007034726A1 (de) * 2007-07-23 2009-01-29 Henkel Ag & Co. Kgaa Entfernung von Nebenprodukten aus vernetzbaren Zubereitungen
JP2013132632A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Toei Sangyo Kk 金属酸化物触媒担持体、およびその製造方法
CN106046281A (zh) * 2015-04-02 2016-10-26 赢创德固赛有限公司 官能化的酮-醛缩合树脂
WO2017156304A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 Entegris, Inc. Tungsten post-cmp cleaning compositions
CN107417808A (zh) * 2017-05-15 2017-12-01 山东博创生物科技有限公司 一种水溶性低聚壳聚糖季铵盐及其制备方法
CN107496439A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 哈尔滨盈聚生物科技有限公司 一种高效安全的壳聚糖衍生物基消毒液及其制备方法
CN108755127A (zh) * 2016-09-23 2018-11-06 泉州亚林新材料科技有限公司 壳聚糖季铵盐抗菌纤维及其制备工艺
CA3097881A1 (en) * 2020-11-03 2021-01-13 The Procter & Gamble Company Leuco colorants as bluing agents in laundry care composition

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155004A (en) * 1990-03-14 1992-10-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Chitosan or chitin derivative and method for processing silver halide photographic material by using the same
JPH11286502A (ja) * 1998-02-05 1999-10-19 Shin Etsu Chem Co Ltd エチレン性二重結合を有する単量体の重合による重合体の製造方法
US20040266641A1 (en) * 2001-12-21 2004-12-30 Pavel Gentschev Support-fixed bleaching catalyst complex compounds suitable as catalysts for peroxygen compounds
DE102007034726A1 (de) * 2007-07-23 2009-01-29 Henkel Ag & Co. Kgaa Entfernung von Nebenprodukten aus vernetzbaren Zubereitungen
JP2013132632A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Toei Sangyo Kk 金属酸化物触媒担持体、およびその製造方法
CN106046281A (zh) * 2015-04-02 2016-10-26 赢创德固赛有限公司 官能化的酮-醛缩合树脂
WO2017156304A1 (en) * 2016-03-09 2017-09-14 Entegris, Inc. Tungsten post-cmp cleaning compositions
CN107496439A (zh) * 2016-06-14 2017-12-22 哈尔滨盈聚生物科技有限公司 一种高效安全的壳聚糖衍生物基消毒液及其制备方法
CN108755127A (zh) * 2016-09-23 2018-11-06 泉州亚林新材料科技有限公司 壳聚糖季铵盐抗菌纤维及其制备工艺
CN107417808A (zh) * 2017-05-15 2017-12-01 山东博创生物科技有限公司 一种水溶性低聚壳聚糖季铵盐及其制备方法
CA3097881A1 (en) * 2020-11-03 2021-01-13 The Procter & Gamble Company Leuco colorants as bluing agents in laundry care composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114892173A (zh) * 2022-05-23 2022-08-12 安徽绿洲危险废物综合利用有限公司 一种碱性蚀刻液循环再生工艺
CN114892173B (zh) * 2022-05-23 2023-07-18 安徽绿洲危险废物综合利用有限公司 一种碱性蚀刻液循环再生工艺
CN115595200A (zh) * 2022-10-09 2023-01-13 安徽韩铝环保新材料有限公司(Cn) 一种金属润滑切削液及其制备方法
CN115595200B (zh) * 2022-10-09 2023-10-03 安徽韩铝环保新材料有限公司 一种金属润滑切削液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114456280B (zh) 2022-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114456280B (zh) 一种改性壳聚糖及其制备方法及用途
US11247197B1 (en) Core-shell structured catalyst, preparation method thereof and method for treating industrial tail gas
CN106955590A (zh) 一种空气净化器中的复合净化剂
CN106512941A (zh) 复合纳米二氧化钛活性炭吸附剂
CN108244145A (zh) 三效全天候光触媒室内空气净化剂及其制备方法与应用
CN111535033B (zh) 碘系抗微生物微孔纤维材料的制备方法及其应用
CN113444265A (zh) 一种功能化二氧化钛抗菌水凝胶及其制备方法
CN108716113A (zh) 一种防臭服装面料及其制备方法
CN108854961B (zh) 一种具备室内除甲醛和杀菌防霉功能的负载活性炭
CN110787625A (zh) 一种装修甲醛清除剂
CN107008139A (zh) 空气除味剂
CN114797438B (zh) 一种甲醛清除剂、制备方法及其应用
KR100506813B1 (ko) 오존분해용 산화망간계 촉매체 및 그 제조방법
CN112495341B (zh) 一种麦饭石吸附剂及其制备方法、二氧化氯制剂及其制备方法和应用
CN113019423B (zh) 一种臭氧氧化氨气催化剂、制备方法及其应用
CN112495338B (zh) 一种吸附剂及其制备方法、二氧化氯制剂及其制备方法和应用
CN113731402A (zh) 一种催化剂及其制备方法和应用
CN107441917A (zh) 空气净化剂及其制备方法
CN113694717A (zh) 一种化学型垃圾中转站除臭剂及其制备方法和应用
CN109011920B (zh) 一种抗菌空气过滤膜
JP2002003326A (ja) 茶を成分とする抗菌剤
CN108325500A (zh) 一种空气净化剂及其制备方法
CN110624408A (zh) 一种空气净化剂及其制备方法
JPH01308565A (ja) キトサン系消臭剤
CN114522741B (zh) 增强去除甲醛效率和寿命的氨基修饰的锰氧化物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant