AM/A-CMCTS/A--CD共聚物及合成方法.pdf

本发明涉及一种用于石油开采、污水处理、化工及药物领域的具有包结功能的AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物及合成方法。其技术方案：该共聚物是由丙烯酰胺代号AM、烯丙基羧甲基壳聚糖代号A-CMCTS、烯丙基环糊精代号A-β-CD三种单体聚合而得；所用单体的摩尔百分比为：AM0.8%；A-CMCTS20%-50%；A-β-CD49.2%-79.2%，螯合剂用乙二胺四乙酸二钠，氧化剂用过硫酸钾，还原剂用亚硫酸氢钠。先在100mLA-β-CD水溶液中，加入AM9.5-15.1mL和A-CMCTS6.1-20mL；然后加入乙二胺四乙酸二钠1.0mL、过硫酸钾1.0mL、亚硫酸氢钠0.5mL；最后充氮气除氧、在30-50℃下反应2-6h，制得本共聚物。本共聚物制备方法简便可行、反应条件温和；该共聚物兼具环糊精与壳聚糖的双重特性，用于石油开采和污水处理。

1.一种AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物，其特征在于：该共聚物是由丙烯酰胺AM、烯丙基羧甲基壳聚糖A-CMCTS、烯丙基环糊精A-β-CD三种单体聚合而得；所用单体的摩尔百分比及部分性能为：AM的摩尔百分比为0.8%；A-CMCTS的摩尔百分比为20%-50%，将1.0g羧甲基壳聚糖加入纯水49g配制成质量百分浓度为2%溶液，再加入4g氢氧化钠和0.5g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，将上述溶液倒入三口烧瓶中，缓慢滴加6mL溴丙烯，在冰水浴温度为0-10℃下反应48h，制得A-CMCTS单体；A-β-CD的摩尔百分比为49.2%-79.2%，将11.35g环糊精溶于60mLN,N-二甲基甲酰胺中，再加入4g氢氧化钠，在冰水浴温度为0-10℃下反应48h，制得A-β-CD单体；共聚物制备中，螯合剂用乙二胺四乙酸二钠，用量为反应单体总质量的0.15%-0.25%，氧化剂用过硫酸钾，用量为反应单体总质量的0.25%-0.5%，还原剂用亚硫酸氢钠，用量为反应单体总质量的0.25%-0.5%。 2.如权利要求1所述共聚物的合成方法，其特征是：先在体积为100mL、浓度为0.01g/mL的烯丙基环糊精A-β-CD水溶液中，加入浓度为0.1g/mL的丙烯酰胺AM9.5-15.1mL和浓度为0.5g/mL的烯丙基羧甲基壳聚糖A-CMCTS6.1-20mL,其AM:A-CMCTS:A-β-CD的摩尔百分比为0.8:20-50:49.2-79.2，搅拌均匀；然后再依次加入浓度为0.3g/mL的乙二胺四乙酸二钠1.0mL、浓度为0.5g/mL的过硫酸钾1.0mL和浓度为1.0g/mL的亚硫酸氢钠0.5mL；最后将上述溶液混合均匀，充氮气30-50min除氧，在温度为30-60℃下反应2-6h，过滤、洗涤、烘干，制得AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物。

技术领域

本发明涉及一种用于石油开采、污水处理、化工及药物领域的具有包结功能的AM/A- CMCTS/A-β-CD共聚物及合成方法。

背景技术

壳聚糖由于其特殊的分子结构而表现出生物相容性、生物降解性、抗菌性、加速伤口愈合活性 及吸附性等诸多优异性能，由于壳聚糖分子中的活性基团氨基和羟基，可通过化学改性引入 功能基团，得到性能优良的功能高分子材料。而环糊精有着疏水的内腔和亲水的表面以及手 性的微环境，能够通过范德华力、疏水作用和主客体分子间的匹配等与许多有机和无机分子 形成包合化合物。将环糊精固载到壳聚糖上所得到的聚合物，既具有环糊精的包络识别性能 又具有壳聚糖的生物降解性、生物相容性、无毒性和吸附性能等双重特性，在医药、环境治理 和超分子识别等领域广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于：为了使共聚物具有环糊精的包络识别性能，还具有羧甲基壳聚糖的水溶 性、生物降解性、生物相容性、无毒性和吸附性能，特提供一种AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物 及合成方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物，其特 征在于：该共聚物是由丙烯酰胺代号AM、烯丙基羧甲基壳聚糖代号A-CMCTS、烯丙基环糊 精代号A-β-CD三种单体聚合而得；所用单体的摩尔百分比及部分性能为：AM的摩尔百分 比为0.8%；A-CMCTS的摩尔百分比为20%-50%，将1.0g羧甲基壳聚糖加入纯水49g配制 成质量百分浓度为2%溶液，再加入4g氢氧化钠和0.5g十二烷基笨磺酸钠混合均匀，将上述 溶液倒入三口烧瓶中，缓慢滴加6mL溴丙烯，在冰水浴温度为0-10℃下反应48h，制得A- CMCTS单体；A-β-CD的摩尔百分比为49.2%-79.2%，将11.35g环糊精溶于60mL N,N-二甲 基甲酰胺中，再加入4g氢氧化钠，在冰水浴温度为0-10℃下反应48h，制得A-β-CD单体； 共聚物制备中，螯合剂用乙二胺四乙酸二钠，用量为反应单体总质量的0.15%-0.25%，氧化 剂用过硫酸钾，用量为反应单体总质量的0.25%-0.5%，还原剂用亚硫酸氢钠，用量为反应 单体总质量的0.25%-0.5%。

一种AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物的合成方法：先在体积为100mL、浓度为0.01g/mL的烯 丙基环糊精A-β-CD水溶液中，加入浓度为0.1g/mL的丙烯酰胺AM9.5-15.1mL和浓度为 0.5g/mL的烯丙基羧甲基壳聚糖A-CMCTS6.1-20mL,其AM:A-CMCTS:A-β-CD的摩尔百分 比为0.8:20-50:49.2-79.2，搅拌均匀；然后再依次加入浓度为0.3g/mL乙二胺四乙酸二钠 1.0mL、浓度为0.5g/mL的过硫酸钾1.0mL和浓度为1.0g/mL亚硫酸氢钠0.5mL；最后将上述 溶液混合均匀，充氮气30-50min除氧，在温度为30-60℃下反应2-6h，过滤、洗涤、烘干，制 得AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物。

本发明与现有技术比较，其有益效果是：AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物制备方法简便可行， 反应条件温和，产品易于提纯和分离；该方法制备的聚合物能够与无机和有机分子结合，形 成超分子包合物，兼具了环糊精与壳聚糖的双重特性，用于石油开采和污水处理等行业。

附图说明

图1是一种AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物的结构式。

图中：x的摩尔百分比为20%-50%，y的摩尔百分比为49.2%-79.2%。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步说明：

实施例1AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物的制备方法

将配制好的浓度为0.01g/mL烯丙基环糊精A-β-CD水溶液100mL加入到250mL烧杯中，再 加入浓度为0.1g/mL的丙烯酰胺AM水溶液9.5mL和浓度为0.5g/mL的烯丙基羧甲基壳聚糖 A-CMCTS水溶液8.5mL,然后再依次加入浓度为0.3g/mL乙二胺四乙酸二钠1.0mL、浓度为 0.5g/mL的过硫酸钾1.0mL和浓度为1.0g/mL亚硫酸氢钠0.5mL；在磁力搅拌器上充分搅拌 混合均匀后充氮气30min除氧，在55℃下反应4h，过滤、洗涤、烘干，得透明胶状产物 AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物。

实施例2AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物对双酚A的吸附性

将100mL初始浓度为40mg/L的双酚A水溶液与100mL初始浓度为2000mg/mL AM/A- CMCTS/A-β-CD共聚物溶液混合，25℃恒温搅拌36h,AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物对双酚 A吸附率为91.4%，吸附容量为72.3mg/g。

实施例3AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物包结主体的制备方法

将配制好的浓度为0.01g/mL烯丙基环糊精A-β-CD水溶液150mL加入到250mL烧杯中，再 加入浓度为0.1g/mL的丙烯酰胺AM水溶液9.5mL和浓度为0.5g/mL的烯丙基羧甲基壳聚糖 A-CMCTS水溶液6.5mL,然后再依次加入浓度为0.3g/mL乙二胺四乙酸二钠1.0mL、浓度为 0.5g/mL的过硫酸钾1.0mL和浓度为1.0g/mL亚硫酸氢钠0.5mL；在磁力搅拌器上充分搅拌 混合均匀后充氮气50min除氧，在60℃下反应6h，过滤、洗涤、烘干，得凝胶状产物AM/A- CMCTS/A-β-CD共聚物。

实施例4AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物对邻苯二甲酸二庚酯的包容

将100mL初始浓度为40mg/L的邻苯二甲酸二庚酯水溶液与300mL初始浓度为2000mg/mL AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚物溶液混合，40℃恒温搅拌24h，AM/A-CMCTS/A-β-CD共聚 物对邻苯二甲酸二庚酯吸附率为87.6%，吸附容量为2.71mg/g。