NaOH纤维素溶解方法

NaOH纤维素溶解方法 NaOH/尿素水溶液体系中羟丙基纤维素的合成 【收藏】 资 料 类 型: 关 键NaOH 尿素 水溶液 体系 丙基 纤维素 合成 词: 资 料 大 小: 所 属通用高分子材料 学 科: 来中国聚合物网 源: ,周金平 邓清海 张俐娜 吴晓军 (武汉大学化学与分子科学学院 武汉430072，E-mail: jp.zhou@263.net) 纤维素具有很强的分子内和分子间氢键，普通溶剂不能使其溶解。目前，商业纤维素衍生物主要通过淤浆法在异相条件下合成。近年，一些纤维素溶剂体系被相继开发，但只有少数几种有机溶剂体系适合于均相衍生化反应，如在 1, 23LiCl/DMAc体系已成功合成出高纯度的纤维素酯类衍生物。然而，DMAc [4]在强碱溶液中加热时容易被破坏，而加热是用卤代烷烃进行醚化反应必不可少的条件，而且用它制备纤维素醚需要很长反应时间，且条件苛刻。迄今，纤维素在水溶液体系的均相衍生化反应报道很少。本课题组已开发出一种价廉、无污染 5 - 7的纤维素溶剂,NaOH/尿素水溶液体系，并在该体系制备了再生纤维素膜、 89微孔膜及其他功能膜。由于纤维素的醚化反应通常以强碱作为催化剂，因此简 这一新型碱水溶剂体系可能是一种合适的纤维素醚化反应介质。本工作试图在介: NaOH/尿素水溶液中合成羟丙基纤维素，并研究纤维素在这一溶剂体系中的反应特性。 实验部分 羟丙基纤维素的制备:纤维素(CF-11，聚合度约为220，Whatman，英国) 7按专利方法溶解在6 wt% NaOH / 4 wt% 尿素水溶液中制得透明纤维素溶液(浓度为2 wt,)。将环氧丙烷加入纤维素溶液中于25:C搅拌反应，然后加入醋酸中和反应液至中性，反应液透析一周后经冷冻干燥得到白色粉末状羟丙基纤维素(HPC)试样。 表征:红外光谱在Nicolet 170 SX FT-IR红外光谱仪上进行，样品KBr压片 113后测试。HPC样品溶解在DMSO-d的H和C NMR谱图在INOVA-600核磁613共振仪(Varian，美国)上测试得到，测量温度为30 :C，C频率为150.82 MHz。 HPC的分子量由配置He-Ne激光光源(,,632.8 nm)的多角度激光光散射仪(LLS，DAWN-DSP，Wyatt Technology Co.，美国)和尺寸排除色谱(SEC) -1联用装置于25 :C下测定，流动相为0.1 mol L NaCl水溶液。 结果与讨论 -1四个HPC样品的IR谱图都显示羟丙基纤维素的三个特征峰，即:O,H，3600-3200 cm; -1-1甲基C,H，2970 cm;亚甲基C,H，2920 cm。由表1可以看出，新溶剂体系制备HPC具有较高的产率。根据表1示出的HPC试样的分子量数据，原料CF-11在反应过程中基本上未降解，表 同溶剂中的溶解性。这些试样在有机溶剂如DMSO、吡啶和THF都具有很好的溶解性。其中，HPC-1不溶于水，而HPC-2、HPC-3和HPC-4具有很好的水溶性。 1图1a示出试样HPC-4在DMSO-d溶剂中的H NMR谱图。其中，, 1.0 ppm处的峰6 为羟丙 13元上各个-OH的取代分布，结果列于表2。根据C NMR结果，在NaOH/尿素水体系中，AHG单元上2、3和6位的-OH具有相同的反应活性，取代基分布均匀。这一结果明显不同 3于文献报道纤维素的均相醚化反应，即AHG单元上的-OH反应活性C-6,C-2>C-3。 主要参考文献 1. C. L. McCormick, “Novel cellulose solution”, US Patent 4278790 (1981). 2. A. F. Turbak, A. El-Katrawy, F. Synder, A. Auerbach, US Patent 4302252 (1981). 3. C. L. McCormick, P. A. Callais, Polymer, 1998, 12: 49. 4. S. Langlois, A. Broche, Bull. Soc. Chim. France, 1964, 812. 5. 张俐娜，周金平，阮东，“纤维素膜的制备方法”，发明专利ZL 00114485.5，2003年6月授权。 6. J. Zhou, L. Zhang, Polym. J., 2000, 32(10): 66. 7. L. Zhang, D. Ruan, J. Zhou, Ind. Eng. Chem. Res., 2001, 40: 923. 8. J. Zhou, L. Zhang, J. Cai, H. Shu, J. Membr. Sci., 2002, 210: 7. 9. J. Zhou, L. Zhang, J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 2001, 39: 51. 致 谢: 本工作得到国家自然科学基金(20204011)和重点基金(59933070)资助。 上 传 人: 上 传2006-9-7 13:57:36 时 间: 下 载7471 次 数: