[01261548]一种壳聚糖/5-羟甲基糠醛组合物的制备方法

1、课题来源与背景：壳聚糖分子链上的C-NH2、C-OH赋予了其优良的配位能力，可以与多种重金属离子形成稳定的配合物，但壳聚糖作为一种线形聚合物，机械强度不高、易在酸性介质中溶解、对重金属离子的吸附效果大打折扣。

通过与芳香醛（或酮）、脂肪醛等发生Schiff碱反应，生成极具应用价值的醛亚胺和酮亚胺多糖。这些壳聚糖Schiff碱具有更优异的金属配位能力，通过与金属盐反应制备相应的壳聚糖schiff碱金属配合物，可作为催化剂广泛应用于多种反应中。

壳聚糖具有优异的凝胶特性，能够与一些胶凝剂产生复合，形成能够保持大量水分的胶态物质，具有很强的吸湿、保湿性能。传统的、非改性的壳聚糖水凝胶的应用领域十分有限，目前主要是基于它的吸水、保水特性而应用于低端市场，其中一个十分重要的原因是壳聚糖水凝胶的机械强度差，凝胶速率和可逆性不可控。

2、本发明的技术原理及性能指标 ：5-羟甲基糠醛（5-HMF）具有与糠醛相似的结构，并具有两个活性基团－C=O和－OH，是一种潜在的交联剂。5-羟甲基糠醛可由六碳糖、低聚糖、高聚糖甚至可以是一些由工业废料，经酸催化脱水得到，是一种重要的化学中间体。

根据壳聚糖和5-羟甲基糠醛的结构式可知道，5-羟甲基糠醛分子上具有活性－C=O，－OH，壳聚糖分子链上则存在C-NH2和C-OH，其中－C=O 和C2-NH2间可以发生Schiff碱反应，活性－OH间可以发生成醚反应通过控制反应过程，该组合物可以是壳聚糖/5-羟甲基糠醛 Schiff碱或者是具有交联网络结构的壳聚糖/5-羟甲基糠醛水凝胶。

壳聚糖/5-羟甲基糠醛 Schiff碱具有很好的金属配位能力，可以Cu2+、Co2+、Hg2+、Cd2+以及Ni2+等金属形成稳定络合物，有望在污水处理以及配位催化等领域得到应用;壳聚糖/5-羟甲基糠醛水凝胶具有环境敏感性和较好的稳定性，有望在药物缓释、组织结构、软组织支架等领域得到应用。

本发明反应速度快、工艺简单以及成本低，可促进壳聚糖资源利用，推动产品加工向高附加值的转变。

3、技术的创造性与先进性：本发明提供了一种利用可再生的壳聚糖资源与碳水化合物的主要降解产物5-羟甲基糠醛为原料制备壳聚糖/5-羟甲基糠醛Schiff碱、壳聚糖/5-羟甲基糠醛水凝胶的方法。

4、技术的成熟程度：目前本技术尚处于实验室小试阶段。

5、应用情况及存在的问题：由于本技术涉及的原材料5-羟甲基糠醛、壳聚糖的价格均较为昂贵，此外，5-羟甲基糠醛是一个不稳定的化合物，在反应过程中容易生成呋喃基二甲醛、呋喃基二甲酸等化合物，导致了本发明产品的不确定性。虽然本发明的产品具有很好的应用性能及前景，但由于上述的原因而无法大批量生产，从而难以到达产业化应用。

6、历年获奖情况：无。