[發明專利]一種堿性離子液體接枝甲殼素及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010932233.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112142872B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 張衛紅;高敏;管琪雯;周宇辰;魯墨弘;李明時;張偉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08;B01J31/02;B01J31/06;C07C68/065;C07C69/96
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

1.一種堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：以磺酰化甲殼素為載體，首先與碘化鈉進行碘化反應同時消除磺酰酯基-OTs，然后與含乙烯基的咪唑離子液體進行聚合接枝反應制備出中性離子液體接枝的甲殼素，最后用無機強堿交換陰離子得到陰離子為OH^-的堿性離子液體接枝的甲殼素；

所述堿性離子液體接枝甲殼素包含以下三部分重復單元：

其中，A代表咪唑類離子液體；

所述含乙烯基的咪唑離子液體為1-乙烯基-3-烷基鹵化咪唑離子液體，其結構式為

或1-乙烯基-3-氨基烷基咪唑氫溴酸鹽，其結構式為：

其中，X^-為Cl^-或Br^-。

2.根據權利要求1所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，所述制備方法的具體步驟如下：

(1)碘化甲殼素的制備：氮氣保護下，將磺酰化甲殼素和二甲基亞砜進行混合，攪拌直至溶液澄清；加入碘化鈉的二甲基亞砜溶液進行反應，混合物在60～100℃下反應6～24h，反應結束后，將溶液倒入丙酮中，析出沉淀，過濾，加入氫氧化鉀的甲醇溶液，室溫下攪拌3h，隨后洗滌至中性，80℃干燥3h后，得到碘化甲殼素；

(2)離子液體接枝甲殼素的合成：以硝基苯為溶劑，在攪拌下，依次加入步驟(1)所得的碘化甲殼素和催化劑SnCl₄，攪拌1h后，加入含乙烯基的咪唑離子液體，氮氣保護下，5～20℃下反應1～5h后，加入甲醇終止反應，抽濾，洗滌后80℃干燥3h，得到中性離子液體接枝的甲殼素；

(3)堿性離子液體接枝甲殼素的合成：配好1mol/LKOH的水溶液，將其滴入步驟(2)所得的中性離子液體接枝的甲殼素，室溫下攪拌6～24h，過濾，依次用去離子水和乙醇洗滌至中性后60℃真空干燥5h，得到堿性離子液體枝接甲殼素。

3.根據權利要求1或2所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，所述磺酰化甲殼素的 合成方法為：取甲殼素分散于42％氫氧化鈉溶液中，進行減壓操作3～5h，依次加入冰、對甲苯磺酰氯TsCl的氯仿溶液，于0℃反應1～3h，室溫下繼續反應1～3h，然后加入水中進行沉淀、抽濾并洗滌至中性得到濾餅，得到磺酰化甲殼素。

4.根據權利要求2所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述磺酰化甲殼素、碘化鈉和二甲基亞砜的質量比為1：2～6：20～100。

5.根據權利要求2所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述加入的碘化甲殼素、SnCl₄、硝基苯和含乙烯基的咪唑離子液體的質量比為1：1～8：40～100：8～15。

6.根據權利要求1所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，所述1-乙烯基-3-烷基鹵化咪唑離子液體的合成方法為：在80℃下，向1-乙烯基咪唑中滴加等摩爾數的鹵代烷烴，滴畢，繼續反應24h，冷至室溫，甲苯萃取，旋蒸，80℃干燥3h得到產物；其中，鹵代烷烴為1-氯丙烷、1-氯丁烷、1-溴丙烷、1-溴丁烷。

7.根據權利要求1所述的堿性離子液體接枝甲殼素的制備方法，其特征在于，所述1-乙烯基-3-氨基烷基咪唑氫溴酸鹽的合成方法為：以乙腈為溶劑，加入等摩爾數的1-乙烯基咪唑和3-溴丙胺氫溴酸鹽或2-溴乙胺氫溴酸鹽，攪拌升溫至100℃反應24h，反應結束后，混合物冷至室溫，旋蒸脫除溶劑后，留下的固體用乙醇洗滌數次，80℃干燥3h后，即得到產物。

8.一種根據權利要求1所述方法制備的堿性離子液體接枝甲殼素的應用，其特征在于，所述的離子液體接枝甲殼素應用于酯交換反應。