[发明专利]一种N,N,N－三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵的合成方法

权利要求书

1.一种N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵的合成方法，其特征是以脱乙酰度＞90％的壳聚糖为原料，以水为反应介质先与甲酸和醛进行反应，得到中间体N，N-二甲基壳聚糖，再与硫酸二甲酯以有机溶剂为反应介质进行反应，制得目标产物N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵；合成工艺条件：

(1)N，N-二甲基壳聚糖的制备

原料：物料摩尔比：壳聚糖∶醛＝1∶2～1∶10，壳聚糖∶甲酸＝1∶2～1∶10；

合成：按配比称取壳聚糖于三口烧瓶中，加入甲酸和水，加热至40～80℃，搅拌溶解，加入醛，40～80℃下搅拌反应3～7h；

分离纯化：加入5％～15％浓度的碱溶液，调pH值到9～12，使N，N-二甲基壳聚糖沉淀析出，静置15～30min，抽滤，去离子水洗至中性，70℃以下烘干，得粉末状浅黄色的N，N-二甲基壳聚糖中间体；

(2)N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵的制备

原料：物料摩尔比：  N，N-二甲基壳聚糖∶硫酸二甲酯＝1∶1.2～1∶1.8；

合成：按配比称取N，N-二甲基壳聚糖于三颈烧瓶中，加入有机溶剂，在45℃下溶胀，用滴液漏斗滴加硫酸二甲酯，在35～60℃下搅拌反应12～24h，得到黄色粘状液体；

分离纯化：将合成的反应液倒入乙醇中，析出大量白色絮状物，抽滤，得白色固体；将其溶于水中，离心除去少量不溶物；清液再次倒入乙醇中沉淀，抽滤；再水溶、醇析重复一次，真空干燥得N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵产品。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是合成中间体N，N-二甲基壳聚糖的反应介质为水，控制水的用量为原料壳聚糖质量的50倍；合成N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵的有机溶剂为二甲基甲酰胺、1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、二氧六环、乙二醇单甲醚或乙二醇二甲醚，控制有机溶剂用量以毫升计为中间体N，N-二甲基壳聚糖质量以克计的12.5倍。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是合成中间体N，N-二甲基壳聚糖的甲基化试剂中所用的醛为甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛；合成N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵的季铵化试剂为硫酸二甲酯。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是纯化中间体N，N-二甲基壳聚糖所用的5％～15％的碱溶液为氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、乙酸钾或乙酸钠的水溶液，方法为沉淀、抽滤、洗涤和烘干；纯化N，N，N-三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵所用的试剂为乙醇水溶液，方法为乙醇沉淀、抽滤、水溶、离心得清液，重复一次，然后再用乙醇沉淀、抽滤和真空干燥。