[发明专利]纤维素醚类衍生物、制备方法及用途

说明书

本发明公开了具有通式(II)结构的纤维素醚类衍生物、制备方法及用途。将纤维素与炔基化合物(I)在溶剂中混合，搅拌反应得到粗产物；或混合后经过超声处理、添加碱催化剂或自由基引发剂中的任意一种或至少两种的组合处理后得到粗产物，经纯化干燥即可。本发明制备方法具有操作简单、条件温和、反应高效，产物得率高等优点；所制备的纤维素醚溶解性好，热稳定性高，并具有优异的紫外阻隔和可见光激发荧光特性。

技术领域

本发明涉及高分子及制备方法和用途，特别涉及纤维素醚类衍生物、制备方法及用途。

背景技术

随着人们环保意识的增强，生物基材料的研究和应用越来越受到人们的重视。纤维素作为世界上蕴含最丰富的天然高分子化合物，具有绿色环保、生物可降解性和生物兼容性等优点，已被广泛应用于造纸、纺织、包装和复合材料领域。但天然纤维素的溶解性能差，为其后续加工使用带来不便。因此为了进一步扩大其应用范围，提高天然资源纤维素的附加值，多种纤维素衍生物(包括纤维素酯和纤维素醚)逐渐被研究工作者开发并已经成功应用于日用化工、医药与食品、建筑材料等领域。但传统的纤维素醚类衍生物的制备过程存在着化学试剂具有腐蚀性，反应时间长，反应温度高等缺点。例如乙基纤维素醚的制备需要采用氯乙烷作为醚化试剂，反应温度需在100℃以上，反应时间需8h以上。这极大限制了纤维素醚类衍生物的进一步发展。因此发明一种温和、高效的纤维素醚化的方法具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供具有新型烯醚键，并且具有优异的紫外阻隔性能、透明度高、可见光激发的荧光性和良好的热加工性能纤维素醚类衍生物。

本发明另一目的是提供所述纤维素醚类衍生物的制备方法。

本发明最后一目的是提供所述纤维素醚类衍生物的用途。

技术方案：本发明提供具有通式(II)结构的纤维素醚类衍生物，

其中，

R₁为有机基团。

进一步地，所述R₁为如下任一种：

*表示取代位置，m为1-18的整数。

将纤维素、滤纸、纳米纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素或取代度小于3的纤维素烷基醚和纤维素烷基酯与炔基化合物(I)在溶剂中混合，搅拌反应得到粗产物；或混合后经过超声处理、添加碱催化剂或自由基引发剂中的任意一种或至少两种的组合处理后得到粗产物，经纯化干燥即可得到具有通式(II)结构的纤维素醚类衍生物，

进一步地，用于纤维素溶解的溶剂为离子液体、氢氧化钠(NaOH)/尿素体系、氯化锂(LiCl)/二甲基乙酰胺(DMAC)或氯化锂LiCl/二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种；或四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、氯仿和水中的至少一种。

进一步地，用于滤纸、纳米纤维素、乙基纤维素、醋酸纤维素或取代度小于3的纤维素烷基醚和纤维素烷基酯反应的溶剂包括四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、氯仿和水中的至少一种。

进一步地，所述碱催化剂包括4-二甲氨基吡啶(DMAP)、吡啶、三乙胺，氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)、偶氮二异丁酸二甲酯、过硫酸钾、过氧化氢和过硫酸铵中的至少一种。

进一步地，所述炔基化合物为脂肪族类炔酮或芳香族类炔酮。

进一步地，所述炔基化合物与碱催化剂和/或自由基引发剂的摩尔比例为1∶0.01-1∶1；混合后溶液中纤维素的浓度为：1％-20％。