高碘酸钠氧化法测定羟丙基瓜尔胶上仲羟基取代度

高碘酸钠氧化可以使邻羟基C—C键发生高选择性断裂,同时产生两分子醛基.在pH=4.3及25℃的条件下,对瓜尔胶及其衍生物羟丙基瓜尔胶进行高碘酸钠氧化,采用红外光谱与核磁共振谱对氧化产物结构进行了表征.结果表明,氧化后的瓜尔胶和及羟丙基瓜尔胶结构中醛基主要以半缩醛的形式存在.通过测定高碘酸钠的消耗量得到不同摩尔取代度羟丙基瓜尔胶糖单元上邻羟基的含量,结合概率分析方法,确定摩尔取代度分别为0.04,0.14,0.36,0.51,0.78,1.05和1.53的羟丙基瓜尔胶在仲羟基上取代度分别为0.02,0.09,0.18,0.30,0.46,0.59和1.03,与其它方法得到的结果一致.

2,3-二甲基纤维素的制备与表征

以溶解的纤维素为原料,三苯氯甲烷作为定向取代试剂取代纤维素的6位羟基,制备6-三苯甲基纤维素。采用^(13)C-NMR、FT-IR对其进行了表征,结果表明三苯基氯甲烷实现了纤维素6位羟基完全取代。以6-三苯甲基纤维素作为原料,通过甲基化,脱除三苯甲基保护基团,制备了2,3-二甲基纤维素,采用13C-NMR、GC-MS、FT-IR等表征方法对样品进行了表征,并考察了反应温度与时间、甲基化试剂与糖结构单元摩尔比对2,3-二甲基-纤维素取代度的影响。结果表明,^(13)C-NMR、GC-MS两种表征方法表征2,3-二甲基-纤维素的取代分布具有较好的一致性,2,3-二甲基-纤维素取代度随着反应温度的升高、反应时间的延长、甲基化试剂与糖结构单元的摩尔比提升呈一定的递增关系。

N,N-二乙基胺乙基取代瓜尔胶的合成及结构表征

在碱催化条件下,利用N,N-二乙基氯乙胺盐酸盐与瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶一步法合成得到N,N-二乙基胺乙基瓜尔胶和N,N-二乙基胺乙基羟丙基瓜尔胶。结果显示合成过程中温度、反应时间、羟丙基取代度及溶剂等因素对产品分子量和N,N-二乙基胺乙基取代度有影响。通过红外光谱和核磁法对N,N-二乙基胺乙基瓜尔胶和羟丙基N,N-二乙基胺乙基瓜尔胶的分子结构进行了分析,并通过碳谱对N,N-二乙基胺乙基在瓜尔胶分子链中糖环上的取代分布进行了分析。

衍生化气相色谱-质谱法分析羟丙基瓜尔胶的取代分布

羟丙基瓜尔胶是瓜尔胶与环氧丙烷在碱性条件下发生醚化反应得到的一种瓜尔胶衍生物,羟丙基的取代度及取代分布与羟丙基瓜尔胶的性能和应用是密切相关的。本文采用甲基化、水解、还原、乙酰化的衍生化技术,通过气相色谱质谱分析了五种不同取代度的羟丙基瓜尔胶的取代分布。发现随着取代度的增加,未取代单元的比例逐渐减少,双取代比例逐渐增加,单取代单元的比例先增加后减少,最高到46.66%。通过MS/DS可以计算平均链长,发现随着取代度的增大,平均链长略有增加,但DPn值都很小,说明羟丙基上的羟基活性很低,难以再与环氧丙烷反应,形成长链结构。

片工艺法制备羧甲基瓜尔胶的取代均匀性

为研究用片工艺法改性羧甲基瓜尔胶的取代均匀性,采用环境扫描电镜能谱法(ESEM-EDS)分析了片工艺法合成羧甲基瓜尔胶片的内部截面元素分布,用核磁共振氢谱法(1H-NMR)分析了胶片不同片层的取代度。结果表明,碱化剂NaOH在瓜尔胶片内部均匀扩散,NaOH浓度对扩散均匀性基本无影响;醚化剂氯乙酸钠分子体积较大,无法快速有效地在瓜尔胶片内扩散均匀,胶片内部的氯乙酸钠含量低于胶片外部;采用片工艺法合成的羧甲基瓜尔胶片的取代度由外及里依次降低,从0.291降至0.197,外层取代度是内层的1.48倍。由片工艺法制得的羧甲基瓜尔胶是非均匀取代的改性瓜尔胶产品。

阳离子瓜尔胶溶液形态的动静态光散射研究

阳离子瓜尔胶被广泛用于众多工业领域。本文基于苯酚-硫酸法研究了离心和过滤对于瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵溶液浓度的影响,利用动静态光散射法对溶液的构象进行表征,考察pH和盐对于溶液形态的影响,探索影响因素的作用机制。

2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基选择性氧化反应用于羟丙基化半乳甘露聚糖C-6位取代度的表征研究

TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基)-NaClO-NaBr是一种对伯羟基具有很高选择性的氧化反应体系,系统研究了该体系对半乳甘露聚糖及其衍生物的氧化反应过程,通过对氧化反应中NaOH消耗量的适时跟踪测定,确定了氧化反应进程以及氧化反应终点,利用FTIR和13CNMR对氧化产物的结构进行了表征,进一步确证了TEMPO氧化体系可高选择性地将C-6位伯羟基完全氧化为羧酸.首次将TEMPO氧化法用于羟丙基化半乳甘露聚糖C-6位取代度的测定,利用氧化反应NaOH的消耗量计算出不同摩尔取代度的羟丙基半乳甘露聚糖C-6位伯羟基的取代度.以此为依据,对半乳甘露聚糖的羟丙基化反应机理进行了初步探讨,从实验上进一步验证了半乳甘露聚糖羟丙基取代反应优先发生在C-6位伯羟基上.