Твердотельный синтез хитозана и получение материалов на его основе

• Автор: Чернышенко, Александр Олегович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список принятых сокращений

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Хитозан, полимерполимерпые композиты, производные хитозана и 7 сополимеры на его основе.
1.2. Тврдотельный метод синтеза иронических соединении и применение его для модификации хитина

2. Методический раздел

3. Обсуждение результатов

3.1. Получение хитозана дезацетилированием хитина в тврдом

агрегатном состоянии экструзионным способом

3.1.1. Морфологические исследования хитина и продуктов его

экструзионного размола
3.1.2. Влияние типа основания па глубину экструзионного
дезацетилировання хитина
3.1.3. Исследование влияния добавок восстановителей на характеристики
получаемого хитозана
3.1.4. Очистка хитозана экстракцией органическими растворителями
3.1.5. Исследование физикохимических свойств хитозана, полученного
экструзионным способом
3.1.6. Плнкообразующая способность хитозана, полученного
экструзионным способом
3.2. Привитые сополимеры поливинилового спирта и хитозана
3.2.1. Получение и исследование продуктов совместного экструзионного
дезацетилировання хитина и поливинилацетата
3.2.2. Получение, состав и растворимость продуктов последовательного
твердотельного экструзионного дезацетилировання хитина и ПВА
3.2.3. Структура и свойства пленок из продуктов твердотельного
экструзионного модифицирования хитина, хитозана, в том числе привитого сополимера хитозана с поливиниловым спиртом
Выводы
Список литературы


Хитозан аминополисахарид природного происхождения с основным структурным звеном 2амино2дезоксир0глюкозы глюкозоамин соединенным в макромолекуле 14 ацетальными связями рис. Мацетилппокозоамина и 2дезоксир1пнокозы рис. Обычно хитозаном называют такой сополимер, который содержит более основных звеньев и не более 5 звеньев, не содержащих азота. Хитозан может быть выделен из грибов и некоторых видов бактерий и насекомых, но основным источником его получения является хитин панциря гидробионтов. Хитин широко распространенный в природе полимер. Этот полисахарид занимает второе место по распространнности в природе, только морские ракообразные ежегодно дают миллиарды тонн хитина 1, 2. Хитозан получают в результате щелочного дезацетилирования хитина. Рис. Р1Эглюкоза в. Данный полимер является жесткоцепным неплавким и нерастворимым в доступных растворителях полимером, что предопределяет его пониженную реакционную способность в условиях гетерогенного модифицирования, а многие полезные своства хитина кроме способности сорбировать тяжелые и радиоактивные металлы проявляют себя только в дезацетилированной форме хитина хитозанс. Для использования потенциально широких возможностей химического модифицирования и получения материалов, обладающих ценными свойствами, хитин требует проведения предварительной активации, ускоряющей протекание соответствующих реакций. Обычно процесс акгивирования осуществляется посредством набухания, инклюдирования, частичной деструкции, и может иметь различные варианты реализации И. Большинство подобных вариантов характеризуются общими недостатками, такими как использование большого избытка агрессивных реагентов, значительная продолжительность рис. Время дезацетилирования. Рис. Глубина реакции дезацетилирования, проводимой суспензионным методом в растворе щелочи 1мас. Хитина, мас. ОН . Примером альтернативного активационного процесса, экономящего расход низкомолекулярных реагентов, является пластическое деформирование под действием давления и сдвига, приводящее к диспергированию хитина, увеличению удельной поверхности частиц, образованию химически акгивных структурных дефектов, и, как следствие, активации и снижению ММ полимера . Е фирмы ВегогЛ. Следует подчеркнуть, что непосредственно измельчение материала является лишь одним из результатов экструзионной обработки наряду с аккумулированием структурных дефектов, образованием свободных радикалов и возбужденных электронных состояний, перемешиванием на молекулярном уровне и другими физикохимическими превращениями . Механизмы структурных и химических превращений хитина и его производных в различных условиях их физикохимической обработки в большинстве случаев остаются неизученными. В то же время, является установленным тот факт, что в зависимости ог источников получения хитина и способов его дезацетилирования наблюдаются некоторые отличия физикохимических свойств образующегося хитозана . Все это стимулирует проведение дополнительных исследований в этой области 2, . Хитозан, как и хитин, не плавится до температуры разложения 00С, гидрофилен, биосовместим, способен к биодеградации и плнко, волокнообразованию, образует комплексные соединения с различными субстратами 3, , . Макромолекулы хитозана, как и целлюлозы, на одном конце имеют звено, которое в результате таутомерных переходов может быть в нолуацетальной закрытой форме или в альдегидной открытой или восстанавливающей форме. Известно, что в кислой среде гликозидные связи гидролизуются, а в щелочной происходит окисление и расщепление образующихся перекисших групп, как с разрывом цепи, так и без разрыва . Таким образом, эти общие для многих полисахаридов процессы в случае хитозана имеют особое значение, так как реакция концевой альдегидной группы с большим избытком аминогрупп будет приводить к разветвлению полимера, и даже его сшивке , , , . Одной из природных функций хитозана и хитина является ингибирование радикальных процессов, что обусловлено захватом активных радикалов вторичными спиртовыми и свободными аминогруппами, и распадом образующихся неактивных радикалов , .