氮杂冠醚接枝壳聚糖的合成与表征

摘要

壳聚糖（CTS）是甲壳素的N-脱乙酰基衍生物，是一种具有广泛用途的天然生物高分子材料。由于在CTS分子中含有活性较高的氨基和羟基，可能通过接枝、酰化、醚化、酯化等化学方法对其进行改性，以制备出具有特殊理论性能和用途的壳聚糖衍生物<'[1-4]>。氮杂冠醚为一类新型结构类型的环胺化合物，此类化合物所表现出的对金属离子，尤其是对过渡金属离子具有独特的络合性能，以及某些金属络合物可望作为酶模型等特性，其应用前景引起人们极大的兴趣和关注<'[5，6]>。在氮杂冠醚系列中，含羟基中环二胺及其衍生物具有更强的络合能力和较高的选择性。但含羟基中环二胺化合物的毒性较高，且易溶于水，用后不易回收，使其应用受到限制。本文通过3-羟基-1，5-二氮杂环庚烷和3-羟基-1，5-二氮杂环辛烷与具有环氧活性基的壳聚糖反应，将中环二胺接枝到天然高分子壳聚糖上，合成了两种含羟基的氮杂冠醚壳聚糖衍生物，使合成的高分子冠醚兼有壳聚糖和氮杂冠醚的双重结构和功能，既可克服低分子冠醚的某些缺陷，又保留了中环二胺的特性。对合成物的元素分析、红外光谱、X-射线粉衍射等分析结果表明，与预期化合物的组成及结构相符合。