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小组成员:肖凯
任杰
王安琪
班级031099
虾壳、蟹壳是水产工业生产的废弃物,堆放一段时间就会腐坏,造成环境污染;其实,虾壳蟹壳中含有甲壳素、蛋白质和红色素等物质。
壳聚糖(Chitosan)是就是由甲壳素(Chitin)经过1,4键链接而成的线形聚合物,是迄今所发现的唯一天然碱性多糖,广泛存在于蟹、虾和昆虫的外壳及菌类、藻类的细胞壁之中。
壳聚糖具有优异的物理化学性质、生物相容性、抗菌性、生理活性;由壳聚糖制得的功能材料可应用于医药、农业、工业、食品及化妆品行业。
1811年,。
1859年,法国人Rouget将甲壳素放在浓KOH溶液中煮沸,洗净后可溶于有机酸,便得到了壳聚糖。
1934年,在美国才首次出现了关于制备壳聚糖及相关物质的专利,并于1941年成功制备壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。
20世纪90年代,壳聚糖的应用和生产达到了高潮——全球壳聚糖的年产量数万吨。
壳聚糖结构式
图1壳聚糖结构式
壳聚糖中氢键
氢键的存在和壳聚糖长链的规整,使壳聚糖分子容易形成结晶区。晶相区所占重量的百分比就是结晶度,高分子化合物的熔点、杨氏模量、透水和透气性、吸附气体或液体的能力等,主要取决于结晶度。
图4壳聚糖以及其氢键结构
分子内
分子间
[1].[M].北京::8-22.
[1]
共价键结合的高分子直链类似纤维结构和分子间力的存在决定了高分子量甲壳素/壳聚糖的不溶解性、难吸收性.
6-C上羟基存在可预见醇的性质;2-C上氨基的存在可预测壳聚糖的性质,带正电荷的阳离子性;氮原子、氧原子的配位性。
壳聚糖分子链官能团较多,能发生多种反应,O—酰基化和N—酰基化、含氧无机酸酯化、醚化、N—烷基化、氧化、螯合、酸吸附、接枝共聚和交联反应,其中比较重要的是酰基化和醚化反应。
酰基化反应主要是壳聚糖的烃基、氨基和有机酸的衍生物如酸酐、酰卤等发生反应,导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基,利用这个反应可以得到强度很高的全乙酰化甲壳素膜或纤维。
壳聚糖的烃基可以和烃基化试剂反应生成醚,如乙基醚、苄基醚、羧***醚,其中目前研究较多的是壳聚糖羧***取代物,后面将会单独介绍。
化学制备法、生物降解法、机械加工法
虾壳
稀酸溶液搅拌
加入氢氧化钠水溶液
得甲壳素
一定浓度下氢氧化钠水溶液
制得壳聚糖
加热
2h
20h
如下流程[1];