[发明专利]一种壳聚糖脒腙衍生物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于海洋化工工程技术，具体涉及一种新型壳聚糖脒腙衍生物及其制备方法。

背景技术

可持续植物保护技术对农药性能的要求愈来愈高，品种的淘汰进度加快，近年来，化学农药以每年2％左右的比例下降，而生物农药却以20％的速度递增，生物农药在产品开发方面有明显的优势，所以，世界各国都竟相投巨资研究和开发生物农药。

壳聚糖作为一种环保新材料，其资源丰富，具有许多天然的优良性质，如吸湿透气性、反应活性、生物相容性、生物可降解性、吸附性、粘合性、抗菌性和安全性等，因此其开发应用前景广阔。在废水处理、食品工业、纺织、化工、日用化学品、农业、生物工程和医药等方面具有很高的应用价值。壳聚糖的广谱抗菌性已得到广泛认可，然而较差的水溶性使其应用受到了限制，因此，制备壳聚糖的衍生物以提高其水溶性，使其能在较大的PH值范围内得到应用成为各国研究人员都重视的一个课题。

脒、腙类化合物具有广泛的生物活性，如其具有杀虫、抗细菌、抗真菌、抗病毒等生物活性。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种水溶性好、结构新颖、抑菌活性好的壳聚糖脒腙衍生物及其制备方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案为：

一种壳聚糖脒腙类衍生物，其通式如式I所示，

式I中，R为烷基、取代烷基、芳香基或杂环基；n＝4-4000。

R为苯基、邻羟基苯基、对羟基苯基、邻氯苯基、对氯苯基、邻甲氧基苯基或对甲氧基苯基。

壳聚糖脒腙类衍生物的制备方法，

(1)以壳聚糖为母体，将其加入溶剂中，在60-120℃，反应6-10小时，其中，溶剂的体积与壳聚糖质量比为10-100∶1；壳聚糖与取代的苯腙异硫脲的摩尔比为1∶1-3；

(2)反应后抽滤，滤饼用溶剂洗涤，在50-60℃下进行干燥，干燥后得到壳聚糖衍生物。

步骤1)中所述取代的苯腙异硫脲为苯腙异硫脲、邻羟基苯腙异硫脲或对羟基苯腙异硫脲。步骤1)中所述的溶剂为水、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或两种以上。步骤2)中所述的溶剂为甲醇、乙醇中的一种或两种。

原理：壳聚糖结构中C₂位上的的自由氨基，可与异硫脲发生缩合反应，从而在壳聚糖结构中引入脒腙活性基团，进而与壳聚糖产生协同作用，显著提高衍生物的生物活性。

本发明的优点：

1.本发明中主要与壳聚糖C2位上的-NH2之后与取代的苯腙异硫脲发生缩合反应生成壳聚糖脒腙衍生物，所得的衍生物经红外光谱分析确定其结构，壳聚糖与接入的基团有效地结合生成脒腙衍生物。

2、本发明壳聚糖结构中引入脒腙基团，两者产生协同作用，显著提高了壳聚糖的生物活性。

3、本发明制备的壳聚糖脒腙衍生物具有良好的溶解性，克服了壳聚糖溶解性差的缺点，扩大了其应用领域，在农药领域有着潜在的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的壳聚糖的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：3367，2869，1595，896。

图2为本发明实施例提供的壳聚糖衍生物1的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：3450，2881，1646，1548，661。

图3为本发明实施例提供的壳聚糖衍生物2的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：3428，1635，1542，771，622。

图4为本发明实施例提供的壳聚糖衍生物3的红外光谱图，其红外特征吸收(cm^-1)：3438，2869，1595，896。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，并且本发明的保护范围不仅局限于以下实施例。

实施例1衍生物1的制备

将1.61克分子量为23万的壳聚糖、1.92克苯腙异硫脲加入到40mL二甲基亚砜中，100℃反应8小时，冷却至室温，反应物抽滤，无水乙醇洗涤，60℃下干燥，得黄色粉末。