微波辅助酸能化离子液体催化降解纤维素、壳聚糖的研究.pdfVIP

微波辅助酸功能化离子液体催化降解纤维素、壳聚糖的研究 摘要 对纤维素最有效的利用，是将其降解转化得到纤维二糖、葡萄糖、5．羟甲基糠 醛等一系列产品。壳聚糖是一种环境友好的生物大分子，但是其相对分子质量大， 限制了其应用，将其降解得到的壳寡糖有许多优异的性能，在医药、饲料、食品、 生物、农业等众多领域具有重要的应用价值。目前对纤维素和壳聚糖的降解方法有 多种，可分为：化学法、物理法和生物法。离子液体是一种室温熔融盐，具有优良 的物理化学性质，对纤维素、壳聚糖等生物大分子有很好的溶解能力，可以代替挥 发性有机溶剂。通过调节组成离子液体的阴阳离子，可以得到具有B酸酸性的酸功 能化离子液体，这种酸功能化离子液体同时具有固体酸及液体酸的优点。 本论文研究中，首先合成了1．丁基．3甲基咪唑氯盐(B血mCl)、1．烯丙基．3甲 对所合成的离子液体的组成和结构进行表征分析。对酸功能化离子液体进行乙腈探 针红外表征，结果表明实验中合成的酸功能化离子液体具有B酸酸性。 以室温离子液体B血mCl为纤维素的溶剂，添加二甲基亚砜作为共溶剂以降低 体系粘度，采用咪唑型酸功能化离子液体为催化剂，用微波加热对纤维素进行降解。 应用二硝基水杨酸法进行总还原糖分析，用Hammen指示剂紫外可见光谱法比较了 不同酸功能化离子液体酸性。同时还分别考察了二甲基亚砜添量、催化剂用量和水 摘要 含量对纤维素降解的影响。结果表明，酸功能化离子液体的酸性大小和其催化效果 w下添加0．05 s，纤维素降解效果最佳。 一致，在微波640 g催化剂反应60 用吡啶型酸功能化离子液体为催化剂，用微波对壳聚糖进行降解，应用Imot0法进 行总还原糖分析，用Hammett指示剂紫外可见光谱法比较了不同酸功能化离子液体 酸性。对降解前后的壳聚糖进行红外、紫外、核磁、XI①表征，并测定了降解前后 壳聚糖粘均分子量的变化，通过正交实验确定了降解壳聚糖的最佳条件，并分别考 察了微波功率、微波时间对壳聚糖降解的影响。实验结果表明：降解前后壳聚糖的 结构保持不变；吡啶型酸功能化离子液体的催化效果与其酸性大小的顺序一致；正 交实验表明最佳降解条件为：5g混合型离子液体溶解O．15g壳聚糖，用4g二甲基 亚砜为共溶剂，添加1．5 W下反应120s，总还原糖的 g[PSPy】【HS04】，在微波640 产率达到92％。 关键词：纤维素；壳聚糖；酸功能化离子液体；微波 Ⅱ IoNIC ACID—FUNCTIoNALIZED LIQUID HYDRoLYSISOF ANDCHIToSANUNDER CELLULoSE MICROⅥtAVEIRRADIATION ABSTRACT nemost ideal t0 cellulo∞is t0 poteIltial锄dwayapply tll】roughhydrolyzation uI∞seand is．an 0bt血cellobio∞，gl5-hydI．0x”netllyl凡d乜面．Chit0警m crudem绷molecule low 伍endly liInititS in mediciIle锄d f．00d ∞lubil时 印plic“o璐，especially