試劑：環氧丙烷、氫氧化鈉、異丙醇、丙酮、無水乙
醇、鹽酸、硫酸銨、氯化鈣等均為分析純，殼聚糖(CTS，
D．D=92．7％1(南通興成生化公司)．
儀器：pH DZ壹2型筆型酸度計，721A型分光光度
計，170SX型傅立葉變換紅外光譜儀(美國Nicolet公司1．
1．2 羥丙基殼聚糖(HPCTS)的合成
將定量的殼聚糖與異丙醇混和攪拌30 min，加入
50％的NaOH水溶液，堿化攪拌60 min，密封過夜．次
日，加入催化劑攪拌均勻，量取壹定量環氧丙烷加入
攪拌中的反應器內，室溫下反應60 min，然後在壹定溫
度下再反應壹定時間．隨後調pH至中性並分散於乙
醇／水溶液中，經不斷攪拌和抽濾，用丙酮反復浸泡、洗
滌後得幹燥產物，備用．
1_3 測試
分子質量。21；取代度[13,141；紅外表征：羥丙基殼聚糖
精制後將CTS及HPCTS分別與KBr混合壓片，用傅
立葉變換紅外光譜儀測定；溶解性：將0．5 g HPCTS溶
於20 mL蒸餾水中，攪拌壹定時間，觀察其在水中的
溶解情 ；吸濕保濕性能．。61
2 結果與討論
2．1 反司1．
1．2 羥丙基殼聚糖(HPCTS)的合成
將定量的殼聚糖與異丙醇混和攪拌30 min，加入
50％的NaOH水溶液，堿化攪拌60 min，密封過夜．次
日，加入催化劑攪拌均勻，量取壹定量環氧丙烷加入
攪拌中的反應器內，室溫下反應60 min，然後在壹定溫
度下再反應壹定時間．隨後調pH至中性並分散於乙
醇／水溶液中，經不斷攪拌和抽濾，用丙酮反復浸泡、洗
滌後得幹燥產物，備用．
1_3 測試
分子質量。21；取代度[13,141；紅外表征：羥丙基殼聚糖
精制後將CTS及HPCTS分別與KBr混合壓片，用傅
立葉變換紅外光譜儀測定；溶解性：將0．5 g HPCTS溶
於20 mL蒸餾水中，攪拌壹定時間，觀察其在水中的
溶解情 ；吸濕保濕性能．。61
2 結果與討論
2．1 反應條件對取代度的影響
2．1．1 溫度
由表1看出，隨著反應溫度的提高，取代度Ds先
增大後減小．原因是反應溫度越高，反應物之間的滲
透以及環氧丙烷與反應物活性基團間的碰撞越充分，
加快了反應速度，副反應也會發生，而且環氧丙烷的
沸點較低易揮發，溫度過高對主反應不利，導致取代
度下降．所以反應溫度取60℃為宜．
表1 反應溫度對產物的影響
註：反應8 h，殼聚糖2 g，環氧丙烷20 mL，催化劑1 mL．
2．1，2 環氧丙烷用量
從表2可見，環氧丙烷用量增大，產物的取代度也
隨之增大．原因是反應物量加大可以增大反應試劑向
殼聚糖內部擴散的速度，並且有足量的原料與殼聚糖
的活性基團發生反應，增加了反應試劑與殼聚糖分子
上活性基團的碰撞概率，使取代度提高．雖然可以通
過增加環氧丙烷的用量來提高產物的取代度，但在生
產時也應該考慮到成本問題，所以應根據最終的要求
與目的選擇合適的用量，本實驗選擇環氧丙烷的用量
為20 mL．
表2 環氧丙烷用量對產物的影響
註：60℃反應8 h，殼聚糖2 g，催化劑1mL．
2．1．3 時間
由表3可知，反應時間越長，產物取代度越高，溶
解性能也越好．殼聚糖與環氧丙烷的反應是固液非均
相反應，反應初期是環氧丙烷的擴散、滲透以及堿殼
聚糖混合均勻的階段，緊接著是環氧丙烷與殼聚糖的
反應基團進行反應，生成的產物從溶脹變為溶解拐外，
時間的延長使反應進行得更充分，堿殼聚糖將通過水
的作用擴散到各反應活性基團間與其發生反應．最
後，延長反應時間可使“擴散壹反應壹溶脹壹溶解”的過
程反復進行，使反應更完全，取代度提高，產物的溶解
性能改善．因此，反應8 h已能得到水溶性的產物．
表3 反應時間對產物的影響
註：反應溫度60℃，殼聚糖2 g，環氧丙烷2O mL，催化劑1 mL．
2．1．4 其他條件
異丙醇為溶劑進行堿化可確保堿水溶液均勻分
散，它是壹種良好的分散劑．堿化過程中放出的熱量
分散均勻，易於傳遞出來，減少了堿殼聚糖的水解逆
反應，得到更加均壹的堿殼聚糖．另外，堿在醇中的溶
解度低於在水中的溶解度，可使較多的堿被殼聚糖吸
附．異丙醇還可提高反應活性，改善反應的均勻性．
殼聚糖與環氧丙烷的反應是非均相反應，但加入
相轉移催化劑可增加環氧丙烷與殼聚糖的接觸機會，
提高環氧丙烷的轉化率，有利於反應的進行．
3 結論
利用環氧丙烷與殼聚糖反應，制備了有較好溶解
性能的殼聚糖衍生物．反應原料的增加及反應時問的
延長都有利於產物取代度的提高，而反應溫度升高則
使得產物的取代度先增大後減小．產物與原料的fvrIR
紅外光譜證明，改性後殼聚糖分子鏈上(主要在c _
OH上發生取代 1人了羥丙基基團．與原料CTS相比，
改性產物HPCTS有較好的溶解性和吸濕保濕性，且
隨著取代度的增大而提高．水溶性殼聚糖及其衍生物
在紡織、食品、醫藥、日用化妝品等眾多領域有著廣
闊的應用前景．