环糊精聚合物的结构与应用

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1、-33,!年,月第-,卷第-期,-)1233.!"#$%&%’()*$+,(-.*(/#!+,+0*#!),.)*%45678.9$57/!!!!!!环糊精聚合物的结构与应用!肖学文廖双泉廖建和杨晓红0华南热带农业大学工学院海南儋州1232425摘要环糊精聚合物具有环糊精独特的结构和聚合物良好的物理化学性能!因而成为一类新型的聚合材料"介绍了几类典型环糊精聚合物的结构及其在分离分析#工业#环保和医药方面的应用!以及目前在环糊精聚合物研究和应用中存在的问题"关键词环糊精聚合物$高分子多聚糖$低聚糖$淀粉$结构$应用$研究进展分类号5).)6’-!

2、!!!它们的结构式和孔洞大小如图’所示&-(环糊精"!"!#$%&’()*+!简称#$%!是淀粉在"环糊精葡萄糖基转移酶的作用下发酵产生的环糊精分子呈中空圆台形!空腔内部排一组环状低聚糖"由于其分子结构特殊!故列着配糖氧桥原子"由于氧原子的非键合电能与多种小分子形成包结配合物!因此!在子指向中心!使空腔内具有很高的电子密分离分析#工业#环保和医药等领域具有重度!因而表现出某些路易斯碱的性质"吡喃要应用"大多数聚合物都具有良好的机械性葡萄糖环#*.##*/上的氢原子!位于空腔能!易于加工成型"因而!以化学键合或物内并覆盖了配糖氧原子!使空腔内部成

3、为疏理混配方法!将环糊精引入聚合物结构中!水性空间$环糊精分子空腔边缘含有羟基!则可成为一类既具有聚合物的良好性能!又使空腔外部表现为吸水性"内部疏水#外部保持环糊精结构特点的环糊精衍生物&’(吸水!是环糊精的重要特征之一"环糊精的"早期的研究方向!大多是将含有环糊精的单体环状骨架上的羟基!可以通过化学方法"如酯共聚合成高分子!但所得聚合物的机械性能化#醚化#去氧化#引入功能基团等%加以修饰!普遍较差$近期的一些研究!倾向于用环糊从而优化环糊精的化学性能"精与天然或合成高分子键合的方法!制备新型的化合物!以赋予这些高分子材料新的性"##环糊精聚

4、合物的结构能""$!!!吊灯式结构环糊精聚合物的吊灯式结构!是指聚合!!!环糊精的结构及特点物分子的侧链含有环糊精分子的结构"聚合环糊精是由)个以上的!*!*吡喃葡萄物侧链引入环糊精的方式有-种%糖单元通过’+,*糖苷键连成的环状低聚糖"0环糊精与可聚合单体"如丙烯酰硝基酚常见的有!*环糊精#"*环糊精##*环糊精"酯等%反应!生成含环糊精的单体!再由引发1收稿日期2!-33,*3.*-’!!!责任编辑4!郑里程*7.*!""#年#月热带农业科学第!#卷第!期图$%%环糊精的结构与孔洞尺寸剂引发这些单体的聚合反应!形成线形聚合来源于相邻环糊精分

5、子之间的氢键作用!以物$%&及主体和客体分子之间的空间适应及憎水相"’环糊精与聚合物反应"其中!最典互作用"例如!!(环糊精可以被吸引到聚氧型的是将环糊精接枝到纤维素分子上"其步化乙烯的醚基上!并逐渐滑进链中!就像项骤是!先使纤维素的羟基与%(氯()*!(环氧链中的串珠一样"为了防止串珠脱落!链端丙烷反应!再环氧化!然后又与环糊精羟基可用大的基团封住"见图%"反应+见图!,"每-./这种固定有!(环糊精的纤维素+含%!0.环糊精,!能吸附工业废水中"1"-2./$#&的酚"图#%%环糊精分子项链示意图在氢氧化钠溶液中!让上述项链式化合图!%%纤

6、维素分子接枝环糊精的反应过程物与%(氯()*!(环氧丙烷反应!使相邻的环!"!..项链式结构糊精分子连成管状$再用强碱处理!脱去大环糊精聚合物的项链式结构!是指借助的端基!使聚氧化乙烯链脱离!就可制得环分子间的作用力!在环糊精分子空腔内穿入糊精管状聚合物$3&")条线形高分子链而形成的新聚合物体系"!"#..交联结构大量的实验结果表明!环糊精既可以与亲水这是指将环糊精分子以化学键固定到高性的聚氧化乙烯#聚丙烯酰胺#聚甲基乙烯分子网络中间!或以分子间作用力嵌入高分基醚!也可以与亲脂性的聚乙烯#聚丙烯#子网络中"在这类聚合物的结构中!既含有聚酯等形

7、成此类聚合物$-*.2&"其反应的动力!刚性环糊精分子!又含有由高分子链和交联(3#(肖学文等环糊精聚合物的结构与应用剂构成的网状结构!这种网状结构的空隙空的手性识别能力"尤其对烯烃$酮类$酯类间结合客体分子的能力通常与环糊精分子的等的对映体具有较强的拆分能力"-0$#相当"在结合客体时出现很好的客体!主体!#%,,在工业中的应用摩尔比"#$一些调味香料和化妆品中的香精成分容#齐齐哈尔大学的祝光等以环氧氯丙烷易挥发或分解!一些食品中的脂溶性维生素%偶联剂&与!’环糊精反应"生成一种呈三维也很不稳定"容易在氧$光$热的作用下分网状结构的且不溶于水

8、的聚合物#试验结果解#环糊精的包结"能防止这些成分的挥表明"这种聚合物能与酸性铬蓝(显色剂反发$分解"还能起到增溶和防止组分中油分应"形成稳定的包结聚