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壳寡糖制备方法综述

壳寡糖制备方法综述
壳寡糖制备方法综述

壳寡糖制备方法研究进展

邓培昌*胡杰珍侯庆华黄来珍

(广东海洋大学海洋与气象学院, 湛江524088)

摘要:水产品加工行业副产的大量虾蟹壳不能得到充分高值利用,造成资源浪费、环境污染。壳寡糖作为虾蟹壳的高值衍生物,具有高的生理活性,广阔的应用空间。壳聚糖降解是由虾蟹壳制备壳寡糖的关键环节。开发环保的、经济的、易于工业化的壳聚糖降解技术是突破壳寡糖制备瓶颈的主要方向。壳聚糖降解的基础研究是开发壳寡糖新生产方法的根本。关键词:壳聚糖,壳寡糖,电化学,降解

Research Progress on Preparation of Chitooligosaccharides Deng Peichang*Hu Jiezhen Hou qinghua Huang laizhen ( College of Ocean and Meteorology, Ocean University of Guangdong, Zhanjiang 524088)

Abstract The shrimp and crab shell, which is byproduct in Aquatic Products Processing Industry, is too plentiful to take full advantage. Abandoning the shrimp and crab shell is wasting of resources and environment pollution. Chitooligosaccharides (COSs), which are the high value-added derivatives of shrimp and crab shell, are of great interest since they are thought to have several interesting bioactivities and applications. The depolymerization of high molecular weight chitosans is critical process to get COSs. The development of chitosans degradation technology, which is environmentally-friendly, economical and suitable for industrialization, is a breakthrough of the bottleneck of COSs production.

Key words Chitosan, Chitooligosaccharides, Electrochemistry, Degradation

壳寡糖也叫壳聚寡糖,也称几丁寡糖,学名β-1, 4-寡糖-葡萄糖胺,是壳聚糖降解而得的高端衍生物,是含有氨基的低聚糖。壳寡糖的化学结构与植物纤维非常相似,被称为可食性动物纤维素,它是多糖中唯一带正电荷的小分子物质,并具有稳定的三维结构,特殊的生理活性。壳寡糖在医药、保健品、化妆品、农药、饲料添加剂等方面具有广阔的应用前景,被称为生命的“第六要素”。

部分发达国家非常重视壳寡糖的制备、性能与应用研究。在二十世纪九十年代,日本政府开始推动壳聚糖应用,随着壳寡糖制备的技术进步,现在壳寡糖的应用已经得到普及。1995年,欧美已经批准了壳聚糖在药物方面的利用。我国也于1996年成立了专项研究甲壳素系列的课题组(中国科学院天然产物与糖研究组)。因此,如何有效的通过一系列物理和化学或生物的方法制备壳寡糖,日益受到各国科学家的关注。

壳聚糖的降解方法可以分为化学法、物理法、酶法几大类:

1.化学法

化学降解法是指通过化学反应使壳聚糖降解。它简便易行,但降解产物相对分子质量较难控制,相对分子质量分布较宽,污染较重。目前,通过化学法对壳聚糖进行降解主要分为酸法和氧化法。

1.1 酸降解法

壳聚糖易被稀酸催化发生苷键断裂而降解。酸降解机理是糖分子中的苷原子氧接受质子而形成了质子化的苷键,从而削弱C - O键,进而发生断裂,同时形成碳阳离子的中间体,该中间体在水存在下生成游离的糖,其反应历程为:

图 1 壳聚糖酸降解反应机理

酸降解法用的催化剂可分为两类:无机酸,如HCl、H2SO4、H3PO4、HNO2和HF[1] 等;其中HCl和H2SO4水解条件基本相同,但硫酸有氧化性易使水解产物碳化;H3PO4、HNO2的酸性稍弱些,HF腐蚀性又太强,故使用HCl降解的较多。使用无机酸对壳聚糖进行降解反应时间越长、温度越高、酸浓度越大、所得降解产物聚合度越低,甚至可获得单糖。有机酸,如乙酸、草酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸等;在草酸溶液中,壳聚糖降解速度最快,在苹果酸中最慢[2];与无机酸相比,使用有机酸催化壳聚糖降解所获产物聚合度较高。

盐酸降解法:该法开发应用较早,Baker等[3]早在1958年将制备的壳聚糖溶解于3.3mol/L 的盐酸溶液中,在100℃条件下反应32h,得到了聚合度为1~7的氨基葡萄糖。Rupley等[4]对浓盐酸降解甲壳素制备低聚壳聚糖进行

了系统的研究。实验中发现,随着盐酸浓度增大、温度升高,降解速率也加快。刘晓等[5]在使用不同浓度盐酸对壳聚糖的降解试

验中发现,在100℃并有氩气保护条件下,盐酸在降解壳聚糖的同时,对所生产的单糖分子结构具有较强的破坏作用。总之,盐酸降解法操作简单,但降解条件较难控制,操作环境污染严重,降解产品主要为单糖和双糖,活性较高的寡糖含量较低。

硫酸降解法:硫酸在降解过程伴有O和N基上的磺酸化副反应,且β- 1,4糖苷键断裂无规律。与乙酸酐混合降解时可获得2~3聚合度的壳寡糖[6]。磷酸降解法: 用强度较弱的磷酸对壳聚糖

进行降解制备壳寡糖。Makoto等[7]对浓磷酸降解壳聚糖作了较为深入的研究。Jia等[8]

研究了在不同时间和不同温度下用磷酸降

解壳聚糖的工艺,发现时间越长,产率越低;温度越高,产率越低。

酸降解法所用试剂价廉易得,易于实现工业化,但壳寡糖的产率较低,主要得到的是单糖、二糖,难以得到所需要的活性低聚糖。另外,酸降解法引入了强酸,后处理比较困难,会给环境造成一定的污染。

1.2 氧化降解法

氧化降解法是近年来国内外研究比较

多的壳聚糖降解方法。由于H2O2氧化降解壳聚糖具有反应速度快、产率高、对环境友好等优点,是一种比较理想的化学降解方法。其他的氧化降解方法还包括H2O2/NaClO法、NaBO3法、过醋酸法等方法。

过氧化氢降解法:H2O2降解过程是利用H2O2在水溶液中电离形成的各种游离基团HO2·、HO·及(O),其中高活性的HO·和新生态的(O)具有极强的氧化性,它们攻击壳聚糖上带有活泼NH2+的β- (1, 4)苷键,致使其解聚。我国学者[9-11]研究了在酸性、中性、碱性条件下过氧化氢对壳聚糖的氧化降解反应。结果表明,采用过氧化氢溶液,在不同反应温度、反应时间下,产物大部分为水溶性低聚糖。其它氧化降解法:鉴于UV或NaClO与H2O2在降解过程中存在一定的协同效应,为了提高降解速率,在H2O2氧化降解的基础上出现了UV/H2O2、NaClO/H2O2等氧化降解法。黄

群增等[12]对1.5%醋酸溶液介质、双氧水用量比(与糖质量比)2.5、室温下紫外线照射1h 后,可制得平均分子量为2.8万的低聚壳聚糖。张文清[13]控制NaClO/H2O2在0.25、氧化剂总量为0.6mol、在pH值6~8、55℃温度下,对60g壳聚糖降解5h可使产品的分子量低于3000。通过对降解产物的红外色谱分析及氨基含量分析表明,降解过程对产物中氨基含量影响较小。

化学氧化降解法见效快,但需要消耗化学氧化剂,会直接或间接污染环境,降解产物质量不易控制,分离也有一定的困难。2. 物理法

物理降解法主要有超声波降解法、γ射线降解法、微波场降解法及机械法。

超声波降解法:降解的主要机理是机械性断键与自由基的氧化还原反应[14, 15]。超声波降解法的影响因素主要是超声波作用时间[16, 17]。随着超声波的作用时间延长,壳聚糖降解率逐渐增加且所得低聚壳聚糖相对分子

质量分布明显变窄,得到较为均一的低聚壳聚糖,同时降解过程中氨基的含量不变,脱乙酰效果也不改变[18, 19]。用傅里叶变换红外光谱和X -射线衍射分析壳聚糖超声降解产物时,发现壳聚糖的β- (1, 4)苷键发生断裂,降解前后晶态没有变化[20]。

辐射降解法:γ射线辐照降解壳聚糖机理主要有两种观点[21]:一是直接作用,即糖苷键的成键电子被γ光子激发,引起键断裂;二是间接作用,即辐射产生的电子、自由基等产物通过化学反应加速糖苷键的断裂,生成低聚壳聚糖。采用辐射法降解壳聚糖时,辐射剂量与脱乙酰度对降解速度有很大影响。辐射剂量和脱乙酰度越大,降解越快;但辐射量达到一定值后,壳聚糖的相对分子质量降低变缓[22]。壳聚糖溶液经Co60γ射线辐照后物理和机械性能发生变化[23],壳聚糖溶液经辐照后颜色发生变化,辐射剂量越大,颜色改变越明显,壳聚糖的抗张机械性能也降低了,分析认为辐照后壳聚糖主链断裂,在链端基功能团C=O含量增多所致。

光降解法:紫外线、可见光和红外线对壳聚糖的辐照也可使壳聚糖降解[24],当辐照的波长小于360 nm时降解反应较明显。有学者[25]发现在用紫外-可见光度计测量壳聚糖的降解程度时发现,在紫外光照射下,壳聚糖的降解程度有所提高。红外光谱分析表明,光降解过程中壳聚糖分子链上的乙酰氨基葡萄糖单元发生脱乙酰化反应,导致氨基的数量增加,同时使β- (1, 4)糖苷键断裂。

微波降解法:降解的机理为微波诱导粒子

移动或者旋转,导致极性粒子产生偏振现象,使粒子间发生摩擦、产生热量、分子断裂产生相对分子质量大小不等的片段,同时转变为自由基,自由基不稳定从而形成低聚壳聚糖。微波降解壳聚糖,所得产品相对分子质量与反应时间及辐射能量有关,延长反应时间,增大辐射能,所得相对分子质量越小,分布越窄。应用此法对壳聚糖进行降解需要无机盐(如NaCl)或H2O2协助,无机盐的加入对降解产品质量无影响,所得产品平均分子质量在900~1000[26,27]。

机械降解法:目前机械法降解壳聚糖的主要是高压均质和机械研磨。周今朝等[28]研究了高压均质法降解壳聚糖,发现分子量和均质压力的增大,以及循环次数的增加,均有利于降解。溶液环境和操作温度,对降解基本没影响。蒋林斌等人[29]研究了搅拌球磨机械活化降解壳聚糖的工艺,考察了机械活化时间、温度及搅拌速度对壳聚糖溶解度和分子质量的影响。

物理降解法设备单一,不会引入杂质,但是目前大多数的物理方法还只是处于实验室研究阶段,要实现工业化生产,还必须进行更深入的研究。

3. 酶降解法

酶降解法就是利用特定的酶对壳聚糖进行降解的方法,其反应条件温和,不必加入其他反应试剂,不发生其他副反应,产品均一性好,产物聚合度适中,节能、高效、无污染。所以,近年来国内外对酶法制备壳寡糖的研究,包括产酶的微生物、酶的特性及酶的分子生物学等方面的研究十分活跃。酶解法制备壳寡糖所用的酶,分为专一性酶和非专一性酶。专一性酶包括壳聚糖酶、葡聚糖酶、部分蛋白酶等[30-32],非专一性酶有脂肪酶、溶菌酶、果胶酶、木瓜蛋白酶等[33, 34]。

壳聚糖酶以内切作用方式催化降解壳聚糖,生成聚合度为6左右的壳寡糖。壳聚糖酶对糖残基的C6上连接何种基团的选择性较差,许多C6-OH的取代物如羧甲基甲壳素也能被降解,而对糖残基的C2上的N-乙酰基要求严格[35]。

溶菌酶能够在酸性条件下迅速地降解壳聚糖,断裂连接D-氨基葡萄糖和D-乙酰基氨基葡萄糖的β-(1,4)糖苷键,得到低分子量壳聚糖。

Einosuki等[36]利用从Trichoderma riride 提取出来的纤维素酶,在50℃和pH值为5.6的条件下水解壳聚糖,得到主要为6~8糖的壳聚糖的低聚糖。

黄永春等[37]将木瓜蛋白酶应用于壳聚糖降解中,他们研究了不同条件下降解速率的变化。结果表明,木瓜蛋白酶只选择性地降解GlcNAc一GlcN糖苷键,反应最适pH值和温度分别为4.5和45℃。它的优点主要在于木瓜蛋白酶价钱便宜、稳定性好,对壳聚糖的降解效果比较高。

Kittur[38]等将果胶酶应用于壳聚糖的降解。研究显示A.niger果胶酶对壳聚糖及其衍生物有着较好的降解能力,反应的最佳作用条件是温度47℃和pH为3.0,而且遵守经典的Michaelis-Menten动力学方程,生成的壳聚糖的分子质量范围在5000到20000之间,且具有较高的结晶性。

中国科学院大连化学物理研究所格莱克壳寡糖研究中心主要研究酶法降解壳聚糖制备壳寡糖,已掌握了大量的科学技术,申请了一批专利,为我国壳寡糖的研究与应用做出了卓著的贡献。

生物法生产周期长,酶的提纯难度大,生产成本较高。

4 电化学方法

在壳聚糖的降解与制备中,电化学方法是新方法。Cai等[39]以Ti/TiO2–RuO2电极为阳极、不锈钢为阴极、在醋酸体系中,施加一定的电压,实现了壳聚糖的降解,在壳寡糖的制备原理方面做出了贡献,但是他们所制备的电极寿命较短。黄永春等[40]以石墨为电极,电解含氯化钠的壳聚糖溶液,考察了电流密度、温度、氯化钠浓度、初始pH、初始壳聚糖浓度、极板间距在电化学反应过程中对壳聚糖降解的影响,对电化学间接氧化降解壳聚糖进行了研究,他们对电化学参数进行了较为详尽的研究,但是选用了很传统的石墨电极,难以避免电极失效问题。

电化学法具有成本低廉、容易控制、容易实现工业化的优点,应成为近期壳寡糖制备研究的重点。

图 2 壳寡糖产业发展“沙漏”模型

5结论

当前壳寡糖产业发展的“沙漏”模型如上图,上端是水产品加工行业副产的大量虾蟹壳难以得到充分利用,下端是高附加值的壳寡糖具有广阔的应用空间,阻碍由虾蟹壳生产壳寡糖的瓶颈是缺乏适合工业化的壳聚

糖降解方法,应加快壳寡糖制备方法的研究。在众多壳寡糖制备方法中,酶法可以生产高品质、高活性的壳寡糖,近期仍是研究重点;电化学法虽是以新兴方法,但是从制备原理到实验装置都体现出了其明显的优点,其将是未来大规模制备壳寡糖的主要突击方向。

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用量的函数,基本的规律是柠檬酸三钠用量多,胶体金颗粒直径小,柠檬酸三钠用量越少,腔体金颗粒直径越大。 (1)所有配制试剂的容器均按以上要求酸处理洗净,配制试剂用双蒸馏水或三蒸馏水。 (2)氯化金(HauCl4水溶液的配制:将lg的氯化金一次溶解于双蒸水中配成1%的水溶液。放在4”c冰箱内保存长达几个月至1年左右,仍保持稳定。 (3)白磷或黄磷乙醚溶液的配制:白磷在空气中易燃烧,要格外小心操作。把白磷在双蒸水中切成小块,放在滤纸上吸于水份后,迅速放入已准备好的乙醚中去,轻轻摇动,等完全溶解后即得饱和溶液。储藏于棕色密闭瓶内,放在阴凉处保存。柠檬酸三钠还原法(Frens 1973)此方法是由Frens在1973年创立的,制备程序很简单,胶体金的颗粒大小较一致,广为采用。该法一般先将0.01%的HAuCl4溶液加热至沸腾,迅速加入一定量1%柠檬酸三钠水溶液,开始有些蓝色,然后浅蓝、蓝色,再加热出现红色,煮沸7~10min出现透明的橙红色。各种颗粒的胶体金制备详见表5-2。表5-2 柠檬酸三钠用量与胶体金颗粒直径的关系

酰氯的制备方法

酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。 这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl 来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl2,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1二氯亚砜法 1.1二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH3)3CCOOH→(SOCl2己内酰胺)→(CH3)3COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH3(CH2)n COOH→(SOCl2)→CH3(CH2)n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。 2三氯化磷法 (1)丙酸与三氯化磷反应生成丙酰氯,反应式如 下: CH3CH2COOH→(PCl3)→CH3CH2COCl 丙酰氨主要用于合成抗癫痫药甲妥因、利胆醇、抗肾上腺素药甲氧胺盐酸盐,在有机合成中用作丙酰化试剂。 (2)月桂酸与三氯化磷反应生成月桂酰氯,反应如下: 3C11H23COOH+PCl3→3C11H23COCl+H3PO3 本品用于合成过氧化十二酰,月桂酰基多缩氨基酸钠。 (3)油酸与三氯化磷反应制得油酰氯,反应如下: CH3(CH2)7(CH2)7COOH PCl3CH3(CH2)7(CH2)7COCl >C=<→>C=C< H H NaOH H H 本品主要用于有机合成中间体,用它可以制得净洗剂LS(C25H40NnaO5S),204洗涤剂等。 用三氯化磷制备酰氯时,适用于制备低沸点酰氯,因反应中生成的亚磷酸不易挥发,可方便蒸出酰氯。

铝合金窗制作工艺流程

铝合金窗制作工艺技术要求 一、施工准备 铝合金窗施工前的主要工作有:查验复核窗的尺寸、样式和数量——检查铝合金型材的规格及数量——检查铝窗五金附件的规格及数量。(一〕查验复核宙的尺寸及样式 在装饰工程中,一般都采用现场进行铝窗制作及安装。查验铝窗尺寸及样式的工作,即是根据施工现场对照施工图,检查一下有否不相符合之处,有否安装问题,有否及电器、水卫、消防等设备相互妨碍的问题等。如发现问题要及时上报,及有关人员共同商讨解决方法。(二)检查铝合金型材的规格尺寸 目前,生产铝合金型材的厂家较多,虽然都是同一系列的铝合金型材,但其形状尺寸和壁厚尺寸也会出现不同程度上的误差,这些误差会在铝窗的制作和使用过程中产生不便甚至麻烦。所以,在制作铝窗前要检查铝型材的尺寸,主要是铝合金型材相互接合的尺寸。 (三)检查五金件及其他附件的规格 铝窗歹金件分推拉窗和平开窗两大类,每类又有若干系列,所以,在制作以前要检查一下五金件及所制作的铝窗是否配套。同时,还要检查一下各种附件是否配套,如各种封边毛条、橡胶边封条和碰口垫等,能否正好及铝型材衔接安装。如果及铝型材不配套,会出现过紧或过松现象。过紧,在铝宙制作时安装困难;过松,安装后会自行脱出。此外,采用各种自攻螺钉要长短适合,螺钉的长度通长为15mm左右。

三、推拉窗的制作及安装 推拉窗有带上窗及不带上窗之分。在用料规格上有55系列、70系列、190系列三种。55系列的铝型材及后两种系列在形状上有较大差别,而70系列及90系列这两种铝型材形状相同,但尺寸大小有明显差别。在这种系列中,90系列是最常用的一种。图2—11是90系列铝窗带上宙的双扇推拉窗装配图。下面以该装配图为例介绍推拉窗的制作方法。 (一)按图下料 下料是铝窗制作的第一道工序,也是最重要最关键的工序。如果下料不准,会造成尺寸误差、组装困难或无法安装。下料错误或下料误差也会造成铝材的浪费。所以,下料尺寸必然准确,其误差值应控制在2mm范围内。 下料时,用铝合金切割机切割型材,切割机的刀口位置应在划线以外,并留出划线痕迹。 1.上窗下料 窗的上窗通常是用25.4mm×902nm的扁方管做成“口”字形。“口”字形的上、下两条扁方管长度为窗框的宽度,“口”字形两边的竖扁方管长度,为上窗高度减去两个扁方管的厚度。 2.窗框下料 窗框的下料是切割两条边封铝型材和上、下滑道铝型材各一条。两条边封的长度等于全窗高减去上宙部分的高度。上、下滑道的长度等于窗框宽度减去两个边封铝型材的厚度。

铸造铝合金现状及未来发展

21世纪铸造技术论坛特种铸造及有色合金 1998年第4期 铸造铝合金现状及未来发展 北京航空材料研究院Ξ 熊艳才ΞΞ 刘伯操 摘 要 综述了传统铸造铝合金,A l2Si系,A l2Cu系等的研究现状和发展,介绍了先进铸造铝基复合材料的研究和应用前景。提出面对21世纪的挑战,铸造铝合金的研究和应用必须与先进的制造技术、工 艺技术结合起来,使铸造铝合金这种传统的金属材料在新世纪焕发新的光彩。与此同时,随着现代工业 的飞速发展,尚需不断地开发研究新合金。 关键词:铸造铝合金 研究 开发 Rev iew and Prospect of Ca st A lu m i nu m A lloy X iong Yanca i L iu Bochao (Be ij i ng I n stitute of Aeronautica lM a ter i a ls) ABSTRACT T he p resen t research and developm en t of classic cast alum inum alloys,A l2Si,A l2Cu et al,have been review ed in th is p ap er.T he alum inum2m atrix com po sites has also been review ed.How2 ever,faced the challege of21st cen tu ry,the classic m aterial m u st be connected w ith the developm en t of advanced m anufactu re techno logy and casting p rocess techno logy.Fu rtherm o re,w ith the developm en t of m odern indu stry,new cast alum inum alloys need to be develop ed and researched. Key W ords:Ca st A lu m i nu m,Research,D evelp m en t 0 前 言 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。例如,80年代末到90年代初,在铸件总量停滞甚至下降的时候,日本的铝铸件产量一直保持着年递增10%左右的高增长率[1]。又以汽车工业为例,由于要降低能耗,汽车需减重,各国广泛地采用铝等有色铸件代替钢铁铸件。到2001年,小汽车总重将降低为800kg,其中钢铁零部件为200kg,铝合金零部件为275kg,镁合金将增为40kg[2]。而汽车零部件70%为铸件,由此可以看出,铸造铝合金的研究及应用将继续得到发展。 铸造铝合金的研究一直备受关注,由于铝合金的熔点相对较低,故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时,为全面发挥铝合金潜力,在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多,如:铝合金净化、变质、细化、合金化、纯化等,这些先进的工艺技术研究旨在改善铸造合金的工艺性,进一步提高合金的性能,生产出优质铸件,以满足人们对铸件的越来越高的要求。此外,许多特种铸造铝合金也相继研制出,如高强度铸造铝合金Z L205A,Ρb可达500M Pa;耐热铸造铝合金Z L208,使用温度为250~350℃[3]。 近年来,铸造铝合金的研究也得到相应的发展,其中发展较为迅速的是铸造铝基复合材料。铸造A l2Si基Si C颗粒增强复合材料的研究和应用相对成熟。随着Si C颗粒的加入,提高了合金的性能,尤其是刚性和耐磨性,并已应用到航空、航天、汽车等领域[4],具有广阔的应用前景。此外,一些新型特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段。 尽管铸造铝合金具有广阔的应用前景,但其研究与应用也面临着严峻的挑战。首先,随着现代工业的飞速发展,人们对铸件的可靠性等要求越来越高,同时对合金综合性能和特种性能的要求不断提高。如何使传统的铸造铝合金在新世纪继续保持发展势头,如何开发研制新合金满足各种需要,使得铸造铝合金这种传统的合金材料焕发新的光彩,是摆在我们面前的重要课题。 1 Ξ ΞΞ熊艳才 男,1966年11月生,湖北武昌人。1989年毕业于哈尔滨工业大学,1996在华中理工大学取得博士学位,现任北京航空材料研究院高级工程师。研究方向为铸造合金及工艺。在读期间曾研究了耐水砂磨损新型高铬白口铸铁,并研制出大型引黄用泵叶轮铸件;研究了铝合金液态质量控制技术等课题。工作期间以铸造铝合金及工艺的研究为主,从事铝锂合金、高强铝合金及工艺、大型复杂航空铝合金铸件的研究与开发工作,还开展了大型复杂航空铝合金铸件铸造过程的模拟与测试的研究工作,并应用快速成型技术进行了铸件的研制。已取得大型复杂航空铝合金铸件封闭型腔、细长孔铸造专利二项。在国内外学术刊物上发表论文10余篇。 北京航空材料研究院,北京(100095) 收稿日期:1998-03-20

壳寡糖的新用途的制作流程

本申请属于农业领域,公开了壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的新用途。壳寡糖原材料来自于虾蟹壳,来源天然环保,采用先进的生物酶解法制备,加工工艺绿色、安全,壳寡糖分子量低,水溶性好,易被生物体吸收。同时壳寡糖在促进有益微生物的生长,提高植株抗逆性和对多种细菌、真菌、病毒等产生免疫杀死作用方面均具有重要意义。试验表明在番茄育苗中,采用叶面喷施壳寡糖溶液时,一定程度上可以缓解虫害,减少番茄幼苗病株数。由于壳寡糖较高的水溶性与安全性,对操作者的技术要求较低,且不会对生物体造成伤害,是一种绿色环保、安全有效的农业制剂。 权利要求书 1.壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的用途。 2.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖分子量为1000-3000Da。 3.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖浓度为25-150mg/L。 4.根据权利要求3所述的用途,所述壳寡糖浓度为100mg/L。 5.根据权利要求1所述的用途,所述壳寡糖作用于番茄幼苗的时期为子叶展平至五到六片叶。 6.一种防治番茄幼苗潜叶蝇的方法,在番茄幼苗子叶展平后,将壳寡糖混合液通过叶片喷施方式作用于番茄幼苗,每盘幼苗壳寡糖混合液的用量为1/3L/d。 7.根据权利要求6所述的方法,所述壳寡糖混合液为壳寡糖水溶液或壳寡糖溶于水溶性的溶剂制得的溶液。 8.根据权利要求7所述的方法,所述壳寡糖混合液中壳寡糖浓度为25-150mg/L,壳寡糖分子

量为1000-3000Da。 技术说明书 壳寡糖的新用途 技术领域 本技术属于农业领域,具体涉及壳寡糖的新用途,尤其是涉及壳寡糖在防治番茄幼苗潜叶蝇的用途。 背景技术 潜叶蝇是蔬菜生产中常见的虫害,以幼虫潜入叶片内取食叶肉,在叶面留下不规则线形形状。高温高湿条件下易引发潜叶蝇虫害,夏季为虫害高峰期。在番茄幼苗生长过程中,在2-7叶时易受潜叶蝇虫害,且受害严重时,潜痕密布,叶片发黄脱落,严重影响其叶片光合作用,不利于幼苗生长,进而影响蔬菜的生长,而后期也会影响其产量和品质。 目前生产中对于潜叶蝇的防治方法主要有以下几点:1、及时清除田间、田边杂草和蔬菜老叶、脚叶,减少虫源;2、大棚内茄果类蔬菜可悬挂黄板进行诱杀成虫,以减少虫源基数; 3、化学防治,选择持效期长的吡蚜酮、噻虫嗪、吡虫啉、阿维菌素及其复配制剂等药剂叶面喷雾防治。由于潜叶蝇传播蔓延快,易产生抗药性,因此在进行化学防治时,必须一次只能施用一种药剂且需轮换交替用药。目前生产中,化学药剂一般会选用21%灭杀毙乳油2500倍液、10%灭百可1300倍液、2.5%敌杀死乳油2500倍液、阿维菌素、20%速灭杀丁乳油2800倍液等等,此类药物均具有较高的毒性,持效期长,因此进行农药操作时需做好严格的防护措施,以免对操作者皮肤和呼吸道等造成损伤。此类药物与其他农药混用时其注意事项各有不同,且番茄幼苗在2~7片叶时,叶片较小,极易受到药害,对药物的选择和用量的需

苯甲酰氯的合成方法大全综述

苯甲酰氯的合成方法 摘要叙述了苯甲酰氯的物理性质和化学性质,介绍了实验室中合成苯甲酰氯和工业生产苯甲酰氯的方法,探讨了苯甲酸与三氯苄在三氯化铁催化剂作用下反应制备苯甲酰氯时影响苯甲酰氯产率的主要因素, 确定了最适宜的反应条件,即:苯甲酸与三氯苄配比以1:1为最佳,反应温度控制在110℃左右时为宜,使用三氯化铁为催化剂苯甲酰氯的产率最高,催化剂的用量以0.25 % 为宜,反应时间以60分钟为最好。 关键词苯甲酰氯;合成;苯甲酸 Synthesis Methods of Benzoyl Chloride Abstract Describes the physical and chemical properties of benzoyl chloride, introduced the methods of laboratory synthesis of benzoyl chloride and industrial production of benzoyl chloride, discussed the main factors effecting benzoyl chloride production in reaction preparation of benzoyl chloride of benzoic acid and benzyl trichloride under the action of catalyst of ferric chloride, determined the optimum reaction conditions, that is:benzoic acid and benzyl trichloride ratio of 1:1 is the best, reaction temperature control at 110 degrees Celsius is appropriate, the rate of benzoyl chloride is highest when using ferric chloride as catalyst, the appropriate amount of catalyst is 0.25 %, the reaction time is 60minutes for the best. Keywords Benzoyl chloride; Synthesis; Benzoic acid 1 前言 苯甲酰氯是重要的有机合成中间体,广泛地应用于农药、医药、香料和助剂等的合成中。苯甲酰氯还是重要的苯甲酰化和苄基化试剂。苯甲酰氯主要用于生产过氧化苯甲酰、二苯酮类化合物、苯甲酸苄酯等重要化工原料。 2 苯甲酰氯的物理性质 苯甲酰氯是一种无色透明液体。有强烈的刺激气味。熔点- 1. 0 ℃,沸点197. 2 ℃,相对密度 1. 2120 (20 ℃)。苯甲酰氯能够燃烧,遇水、氨水或乙醇逐渐分解成苯甲酸、苯甲酰胺或苯甲酸乙酯和盐酸。 3苯甲酰氯的化学性质 苯甲酰氯较脂肪族酰氯稳定,但由于其中含有较活泼的氯,故决定了其化学活泼性很强,主要用作苯甲酰化剂。苯甲酰氯可以发生水解作用、还原反应、胺化反应、酯化反应、缩合反应、氯化反应等化学反应。 4苯甲酰氯的实验室合成法 目前常用的合成苯甲酰氯的方法主要有以下几种:

磷酰氯合成方法研究进展_刘波

133 磷酰氯合成方法研究进展 刘 波1,王 博2 (1.环境保护部西北核与辐射安全监督站,甘肃兰州 730020; 2. 海南大学化工学院,海南海口 570228) 摘要:磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,用途十分广泛。就近年来合成磷酰氯方法的进展 情况而言,寻找一种经济、环境友好、容易操作的合成工艺仍是未来的研究方向的。 关键词:磷酰氯;合成;进展 磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,具有十分广 泛的用途,比如在杀虫剂、抗生素、杀真菌剂、延缓剂、润 滑剂、阻燃剂等的合成中有着非常重要的用途。同时磷酰氯 也是合成各种生物活性的化合物如氨基磷酸酯、膦酸盐、烯 醇磷酸酯、联胺磷酸酯的关键中间体。下面就磷酰氯类化合 物近年来的合成方法做一些总结。 1 酰化试剂与磷酸酯类化合物反应 1.1 氯化亚砜做为酰化试剂制备磷酰氯 常温下使用氯化亚砜和亚磷酸三乙酯或亚磷酸二乙酯 进行反应生成磷酰氯,如(图1)所示。 图1 磷酸酯与氯化亚砜的反应 1.2 氯气作为酰化试剂 Mueller, Eugen等 [1]在此基础上用环己烷做催化剂,室 温下反应得到磷酰氯,收率在80%左右,同时生成加成产物 (图2a)。2006年施介华等 [2]在室温下用氯气反应得到相应 的磷酰氯,收率为93%左右(图2b)。 图2 磷酸酯与氯化亚砜进行反应 1.3 氯代尿酸类作为酰化试剂 2005年,Acharya, J.,王博等[3]用三氯异氰尿酸和亚磷 酸二烷基酯类高效率地合成磷酰氯。后来,Shakya,P. D. 等[4]报道了一篇关于酰氯合成的方法的研究论文,在该论文 中同样采用氯代尿酸类化合物作为酰化试剂(图3)。 图3 氯代尿酸类化合物与磷酸酯反应 1.4 磺酰氯类化合物做催化作用下氯气做酰化试剂 用磺酰氯类化合无做催化剂的磷酰化反应不常见,且该 反应在-78℃进行反应,条件苛刻,收率不高(图4)。 图4 烯烃和磺酰氯催化下氯气与三磷酸酯反应 1.5 四氯化碳做为酰化试剂参与的磷酰化反应 四氯化碳和亚磷酸二乙酯或亚磷酸三乙酯在无催化剂 的情况下反应直接制备磷酰氯的反应(图5a)。同样在缚酸 剂三乙胺的存在下,有无催化剂都能进行反应得到磷酰氯, 该反应较无三乙胺存在的情况下更彻底(图5b)。 图5 四氯化碳参与的磷酰化反应 2010年第12期 2010年12月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

铝合金表面处理国内外应用现状

表面工程技术 铝合金表面处理国内外研究应用现状Aluminum alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称:材料科学与工程学院 专业班级:复合材料1101 学生姓名:曹成成 学号:3110706055 指导教师:张松立 2014 年6 月

【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展,介绍了镀层技术,转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1~3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %~5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %~25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点,但

胶体金的制备方法

一、制备胶体金的准备 (一)玻璃器皿的清洁 制备胶体金的成功与失败除试剂因素以外玻璃器皿清洁是非常关键的一步。如果玻璃器皿内不干净或者有灰尘落入就会干扰胶体金颗粒的生成,形成的颗粒大小不一,颜色微红、无色或混浊不透明。我们的经验是制备胶体金的所有玻璃器皿先用自来水把玻璃器皿上的灰尘流水冲洗干净,加入清洁液(重铬酸钾1000g,加入浓硫酸2500ml,加蒸馏水至10000ml)浸泡24h,自来水洗净清洁液,然后每个玻璃器皿用洗洁剂洗3~4次,自来水冲洗掉洗洁剂,用蒸馏水洗3~4次,再用双蒸水把每个器皿洗3~4次,烤箱干燥后备用。通过此方法的处理玻璃器皿不需要硅化处理,而直接制备胶体金。也可用已经制备的胶体金溶液,用同等大不颗粒的金溶液去包被所用的玻璃器皿的表面,然后弃去,再用双蒸水洗净,即可使用,这样效果更好,因为减少了金颗粒的吸附作用。 (二)试剂的配制要求 按照Frens法还可以制备出其它不同颗粒大小的胶体金出来。许多研究证明用该法制备胶体金时金颗粒的大小是柠檬酸三钠用量的函数,基本的规律是柠檬酸三钠用量多,胶体金颗粒直径小,柠檬酸三钠用量越少,腔体金颗粒直径越大。 (1)所有配制试剂的容器均按以上要求酸处理洗净,配制试剂用双蒸馏水或三蒸馏水。(2)氯化金(HauCl4水溶液的配制:将lg的氯化金一次溶解于双蒸水中配成1%的水溶液。放在4”c冰箱内保存长达几个月至1年左右,仍保持稳定。 (3)白磷或黄磷乙醚溶液的配制:白磷在空气中易燃烧,要格外小心操作。把白磷在双蒸水中切成小块,放在滤纸上吸于水份后,迅速放入已准备好的乙醚中去,轻轻摇动,等完全溶解后即得饱和溶液。储藏于棕色密闭瓶内,放在阴凉处保存。

壳寡糖的酶法制备和分离技术可行性实施报告

2008年度新苗人才计划项目

项目名称:壳寡糖的酶法制备和分离技术的研究 一、立项背景及意义 壳寡糖(Chitooligosaccharide),又名甲壳低聚糖,是由氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的聚合度约为2-20的低聚糖,其分子量低于5000,具有稳定的三维结构。壳寡糖可运用壳聚糖经过生物酶技术降解制得。 壳聚糖广泛存在于自然界的虾壳、蟹壳和真菌中,虽然有特殊的生物活性,但由于其分子量大、水溶性差,在人体不易被吸收而使其应用受到限制。作为一种生物技术产品,壳寡糖几乎包括了所有壳聚糖的所有优点,它具有良好的生物

相容性和生物降解性、亲水性、吸附性、生物学活性等多种理化特征以及天然、高效、毒副作用少、抗药性不显著、性能多样等特点。科学研究表明,壳寡糖的功能作用和生物活性比起壳聚糖将提高数十倍、应用领域更加广泛、人体吸收率近100%(壳聚糖吸收率6.48%),而且增加了促进钙吸收的新的功能作用,具有较高的科技含量和附加值,发达国家称其为“软黄金”。 壳寡糖具有三调(免疫调节、调节pH值、调节荷尔蒙)、三降(降血脂、降血糖、降血压)、三排(排胆固醇、排重金属离子、排毒素)、三抑(抑制癌细胞、抑制癌细胞转移、抑制癌毒素)等功能,同时,还具有抗自由基、防辐射、抗炎、止血以及促进伤口愈合等功能。壳寡糖及其衍生产品可广泛应用于医药、保健、食品、日化、农业等领域。在医药保健领域具有提高免疫、活化细胞、调节血糖血脂血压胆固醇、预防治疗癌症、强化肝功、促进钙吸收、增殖肠道有益菌等功能;在食品饮料领域是一种良好的健康食品添加剂,可增殖乳酸菌、双歧杆菌等人体有益菌100倍以上;在日化领域具有营养皮肤、抑菌、保湿等功能,性能优于传统的透明质酸等产品;在农业领域可激活植物免疫系统和酶系活性,能促进植物生长、提高作物产量和品质、增强抗病力、增殖生物菌肥有益菌群等,具有药肥双效功能,被誉为“不是农药的农药,不是化肥的化肥”,市场前景极其广阔。 目前壳寡糖产品的年需求量在6000吨以上。在精细化工领域,由于壳寡糖的绿色天然的特性符合世界日化产品的发展趋势,含天然活性物质的化妆品顺应回归自然、科学美容的消费趋势,欧洲现已有60多个与壳寡糖相关的化妆品品牌,年需求壳寡糖1500吨。我国化妆品年销售额从1982年的2亿元人民币发展到2001年的400亿元,居亚洲第二位。在生物医药领域,从中国产业发展研究中心统计可知, 2005年我国医药生物技术工业总产值将达到400亿-500亿元。在保健食品领域,韩国于1996年即批准壳寡糖为功能性保健食品,我国现在已有许多保健品及药品等年需求壳寡糖上百吨的保健食品生产厂家,国许多医药保健品公司正在申报壳寡糖保健食品文号,预计年需求量将以高于30%的速度递增。在农林畜牧领域,因壳寡糖具有良好的抗病虫害功能,且有安全、微量、高效、成本低等优势,可使水果、蔬菜、粮食增产10%-30%,因而可以应用于生物农药产品,部分替代化学农药。目前我国农业病虫害共2000余种,受灾面积数10亿亩。因此壳寡糖在农林畜牧上的应用对我国的农业可持续发展具有重要意义,以壳寡糖为基础的生物农药将有广阔的发展空间。科技部已将“壳寡糖新产品的开发应用”列为国家“九五”攻关计划项目和“十五”招投标项目,要求建立数条年产500吨以上的壳寡糖生产线,到2015年总产值可达1100亿-1300亿元,从而满足国市场的需求。壳寡糖的级别不同,售价差额较大。农业专用壳寡糖市场价为400元/公斤;食品级壳寡糖市场价为600元/公斤;而化妆品级壳寡糖市场价为150元/公斤。随着壳寡糖应用围的不断扩大,加之作为一种性能优异的基础原料,市场需求量将呈稳步上升趋势。同时,壳寡糖作为一种中间原料,出口市场稳定。

铝合金的研究现状及应用

科技广场2015.12 0引言 随着工业化向现代化高速发展,节能减重环保型材料需求量剧增。这种需求,使得铝合金的用量逐年增加。铝在地壳中的含量很高,在所有金属元素中排第一,其年产量大于其他有色金属年产总和,且铝合金质轻无毒性易回收利用,满足轻量化环保型合金的发展应用。铝合金密度低、比强度高、熔点低、铸造性能好、力学性能佳、加工性能好、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良的特点使其广泛应用于交通运输、航海航天航空、化工工业、食品工业、电子通讯、复合材料、金属包装、建筑、输电行业、文体卫生等领域[1-2]。铝合金在所有金属材料中的使用排第二,仅次于钢铁[3]。由于冶炼铝生产工艺的优化以及技术水平的提高,降低了铝合金的成本,铝合金的应用越来越广泛。本文论述了铝合金的特点、分类、研究现状及应用,并提出铝合金未来研究方向。1铝合金的研究现状 铝工业的发展进程不到两百年,但因其密度小、易导热导电、耐蚀性好,且能与其他金属形成优质铝基合金,因此,铝合金发展迅猛并广泛应用于汽车、船舶、火车、飞机、炼钢等领域,成为国富民强的重要材料。根据成分和工艺不同,可将铝合金分为铸造铝 铝合金的研究现状及应用 StatusQuoofResearchinAluminumAlloysandtheApplication 白志玲 Bai Zhiling (六盘水师范学院,贵州六盘水553004) (Liupanshui Normal University,Guizhou Liupanshui553004) 摘要:铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。本文叙述了铝合金的特点、分类,综述了铝合金的研究现状及应用,指出目前铝合金在发展中存在的问题,明确了铝合金的研究方向。 关键词:铝合金;研究现状;应用 中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:1671-4792(2015)12-0018-03 Abstract:Aluminum alloys have been widely used in marine,chemical industry,aerospace,metal packaging, transportation and other fields owing to their merits,such as low density,good mechanical property,good cutting property,non-toxic,recyclable,electrical conductivity,thermal conductivity,good corrosion resistance and so on. The paper introduces the characteristics and classification of aluminum alloys,as well as the status quo in its re-search and application,points out existing problems in the development,and puts forward directions for researches in the future. Keywords:Aluminum Alloys;Status Quo of Research;Application ★基金项目:六盘水师范学院高层次人才科研启动 基金(编号:LPSSYKYJJ201417);贵州省科技厅联 合基金项目(黔科合LH字[2014]7460号) 18 DOI:10.13838/https://www.doczj.com/doc/c97222365.html,ki.kjgc.2015.12.004

壳寡糖_综述

壳寡糖 1. 壳寡糖的基本概念 壳寡糖,又称寡聚氨基葡糖、甲壳低聚糖,是指2-10个氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的低聚壳聚糖,是由壳聚糖解聚而制成的。以普通虾蟹壳为原料,经脱钙、脱蛋白、脱色、及脱乙酰基反应后,运用酶生物技术和先进分离技术制备而成的氨基寡聚糖类产品。是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖,壳寡糖是甲壳素、壳聚糖系列产品的高级产品,具备水溶性好、生物活性高、功能作用大、应用领域广、易被人体吸收等突出特点,在国外素有人体第六大生命要素、软黄金之美誉,在医药、功能性食品、日化、农业等领域应用广泛。壳寡糖作为新世纪前瞻性生物技术产品,具备广泛的应用前景。 图1 壳寡糖的生产工艺工程 2.壳寡糖的生物活性 2.1 壳寡糖的免疫调节作用 壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细

菌多糖的类似物,能刺激巨噬细胞活化,产生如下反应:促进其吞噬功能,增强它在其它免疫应答中的协同效应,从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此,壳聚糖具有对机体的免疫调节作用。 2.2 控制胆固醇 人类健康的最大问题之一是胆固醇,它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收,另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先,壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄,则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料,具有强大的阴离子吸附力,适用于降低胆固醇而没有任何副作用。 2.3 抑制细菌活性 壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,这种溶液特别含有氨基(NH2+)。这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性,使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。 2.4 预防和控制高血压 对高血压最有影响力的因素之一就是氯离子(Cl-)。它通常通过食盐摄入。近来许多人都过量消费盐。血管紧缩素转换酶(ACE:Angiotensin Converting Enzyme)产生血管紧缩素II,一种引起血管收缩的材料,其活力来自氯离子。高分子壳聚糖象膳食纤维一样发挥作用,在肠内不被吸收。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用,排泄氯离子。因此,壳聚糖降低血管紧缩素II。它有助于防止高血压,特别是那些过量摄入食盐的人群。 2.5 吸附和排泄重金属 壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料,比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等,都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾,而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。这些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如,血液中铜离子(Cu2+)浓度过高会导致铜中毒,甚至产生致癌后

45095酰氯制备方法综述

酰氯制备方法综述 来源:中国化工信息网 2007年1月29日 酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl 2 ,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1 二氯亚砜法 1.1 二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH 3) 3 CCOOH→(SOCl 2 己内酰胺)→(CH 3 ) 3 COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH 3(CH 2 ) n COOH→(SOCl 2 )→CH 3 (CH 2 ) n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2 氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。

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