[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

摘要

一种N，N，N－三甲基壳聚糖硫酸甲酯铵(TMCS)的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明以脱乙酰度＞90％的壳聚糖为原料，用两步反应合成目标产物。第一步，壳聚糖与甲酸和醛以水为溶剂进行反应，得到中间体N，N－二甲基壳聚糖；第二步N，N－二甲基壳聚糖与硫酸二甲酯以有机溶剂进行反应制得目标产物。与原料壳聚糖相比，TMCS不仅具备壳聚糖相似的理化性质和生理功能，且其水溶性良好，抑菌性更强，因此应用领域更广；由于甲酸、甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛和硫酸二甲酯来源丰富，价格便宜，对工业化生产而言本发明是一种更为环保、经济的方法。

主权项

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。