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壳聚糖

壳聚糖壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。

针对患者,壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。

分子式:C56H103N9O39分子量:1526.4539简介壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品,脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少,而且D.D增加,由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多,聚电解质电荷密度增加,其结果必将导致其结构,性质和性能上的变化,至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响。

壳聚糖是以甲壳质为原料,再经提炼而成,不溶于水,能溶于稀酸,能被人体吸收。

壳聚糖是甲壳质的一级衍生物。

其化学结构为带阳离子的高分子碱性多糖聚合物,并具有独特的理化性能和生物活化功能。

近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝方面。

也有报道表明,壳聚糖是一种很好的污泥调理剂,将其用于活性污泥法废水处理,有助于形成良好的活性污泥菌胶团,并能提高处理效率。

但研究其对活性污泥中微生物活性的影响以及其强化生物作用的机理,国内外均未见有报导。

在甲壳素分子中,因其内外氢键的相互作用,形成了有序的大分子结构.溶解性能很差,这限制了它在许多方面的应用,而甲壳素经脱乙酰化处理的产物一壳聚糖,却由于其分子结构中大量游离氨的存在,溶解性能大大改观,具有一些独特的物化性质及生理功能,在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。

物性数据1. 性状:白色无定形透明物质,无味无臭。

2. 密度(g/mL,25℃):未确定3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定4. 熔点(ºC):未确定5. 沸点(ºC,常压):未确定6. 沸点(ºC,5.2kPa):未确定7. 折射率:未确定8. 闪点(ºC):未确定9. 比旋光度(º):未确定10. 自燃点或引燃温度(ºC):未确定11. 蒸气压(kPa,20ºC):未确定12. 饱和蒸气压(kPa,60ºC):未确定13. 燃烧热(KJ/mol):未确定14. 临界温度(ºC):未确定15. 临界压力(KPa):未确定16. 油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定17. 爆炸上限(%,V/V):未确定18. 爆炸下限(%,V/V):未确定19. 溶解性:溶于PH<6.5的稀酸,不溶于水和碱溶液.主要用途1.主要应用于食品、医药、农业种子、日用化工、工业废水处理等行业。

壳寡糖具有提高免疫、活化细胞、预防癌症、降血脂、降血压、抗衰老,调节机体环境等作用,可用于医药、保健、食品领域。

在环保领域壳聚糖可用于污水处理,蛋白回收,水净化等。

功能材料领域,壳聚糖可用于膜材料、载体、吸附剂、纤维、医用材料等。

轻纺领域,壳聚糖可用于织物整理、保健内衣、造纸助剂等。

农业领域可应用于饲料添加、种子处理、土壤改良、水果保鲜等。

在烟草领域,壳聚糖是性能良好的烟草薄片胶,而且具有改善口感,燃烧无毒无异味等特点。

2.用于皮毛的直毛固定后,毛被松散度好。

染色均匀、鲜艳。

具有增色作用,节省染料,提高皮毛档次。

降低成本,提高经济效益。

环保型直毛固定剂,对角阮蛋白有很强的吸附力。

3.工业中用作黏结剂、增稠剂、稳定剂、胶凝剂等。

也用作酸性物质的防霉剂,用于腌制品、焙烤制品、面包、含油食品等,在其表面形成透明的半渗透膜。

壳聚糖不与体液反应,对细胞有亲和性,可生物降解。

还可用作保健品添加剂,具有调节血脂、降血压、提高免疫力、调节血糖及排除体内有害重金属等作用,但不适于患有肠道吸收综合征的人使用。

在废水处理中,可用作高分子絮凝剂而有效地捕集重金属离子及处理食品加工厂废水;用于处理含多氯联苯废水的效果优于活性炭,也可与活性炭及纤维素混合制成染料吸附剂。

利用它对溶菌酶的吸附作用,可用来对溶菌酶进行分离和精制。

壳聚糖对皮肤及头发有较好亲和作用,能形成透明的保护膜,可用来制造香波、护发素、发胶、摩丝、口红、膏霜等制品。

还可用作香料、染料和活性剂胶囊的成膜剂,核酸清除剂,降低胆醇制剂,抗菌剂,植物种子涂覆粘接剂,以及用作固相合成和酶固定化载体等。

4.在化妆品中应用广泛,可用于香波、护发素、浴液、发胶、摩丝、香水、晚露、水剂、膏霜、口红等化妆品,还用于医药、食品和卷烟等工业。

化妆品中的加入量一般为0 . 2%~0 . 5%。

性质与稳定性有很强的吸湿性,仅次于甘油,高于聚乙二醇、山梨醇。

具有良好的成膜性、透气性和生物相溶性。

乙酸乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化学式CH₃COOH,是一种有机一元酸,为食醋内酸味及刺激性气味的来源。

纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性液体,凝固点为16.7℃(62℉),凝固后为无色晶体。

尽管根据乙酸在水溶液中的解离能力它是一种弱酸,但是乙酸是具有腐蚀性的,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。

基本成分要含氧衍生物。

分子式C2H4O₂,结构简式CH₃COOH,HAC。

结构式官能团为羧基。

因是醋的主要成分,又称醋酸。

例如在水果或植物油中主要以其化合物酯的形式存在;在动物的组织内、排泄物和血液中以游离酸的形式存在。

普通食醋中含有3%-5%的乙酸。

乙酸是无色液体,有强烈刺激性气味。

相对分子量60.05,熔点16 .6℃,沸点117 .9℃,相对密度1.0492(20/4℃)密度比水大,折光率1.3716。

纯乙酸在16.6℃以下时能结成冰状的固体,所以常称为冰醋酸。

易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。

当水加到乙酸中,混合后的总体积变小,密度却增加,直至分子比为1:1 ,相当于形成一元酸的原乙酸CH3C(OH)₃,进一步稀释,体积不再变化。

物理性质相对密度(水为1):1.050相对分子量:60.05凝固点(℃):16.6沸点(℃):117.9粘度(mPa.s):1.22(20℃)20℃时蒸气压(KPa):1.5外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋味。

溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。

相容性:材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。

国家产品标准号:GB/T 676-2007乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。

乙酸的熔点为16.6℃(289.6 K)。

沸点117.9℃ (391.2 K)。

相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。

纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。

乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。

乙酸盐也易溶于水,水溶液呈碱性。

化学性质折叠酸性羧酸中,例如乙酸的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。

乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。

乙酸酸性的体现:CH3COOH<==>CH3COO- + H+1、与指示剂作用:可使紫色石蕊试液变为红色,使甲基橙变为红色。

2、与碱反应:CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O3、与某些活泼金属反应:Mg + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2↑Zn + 2CH3COOH = Zn(CH3COO)2 + H2↑Fe + 2CH3COOH = Fe(CH3CO O)2 + H2↑4、与某些氧化物反应:CaO + 2CH3COOH = (CH3COO)2Ca + H2OMgO + 2CH3COOH = Mg(CH3COO)2 + H2OPbO + 2CH3COOH = Pb(CH3COO)2 + H2O5、与某些弱酸盐反应:2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O2CH3COOH + Na2S = 2CH3COONa + H2S↑2CH3COOH + Na2SiO3 =2CH3COONa + H2SiO3↓CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa折叠二聚物乙酸的二聚体,虚线表示氢键乙酸的晶体结构显示,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。

二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。

当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。

其它的羧酸也有类似的二聚现象。

(两端连接H)折叠溶剂液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似。

因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘。

它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷。

乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。

折叠化学反应对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。

因为铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸。

金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。

除了醋酸铬(II),几乎所有的醋酸盐能溶于水。

Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) +H2O(l)乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。

同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。

如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。

CH3COOH + CH3CH2OH<==> CH3COOCH2CH3 + H2O440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。

乙酸的典型化学反应:乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑乙酸与碱反应:CH3COOH+-OH-=CH3COO- +H2O乙酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH→(CH3COO)2Fe+H2↑乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O乙酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应)乙酸与锌反应:2CH3COOH +Zn →(CH3COO)2Zn +H2↑乙酸与钠反应:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑毒理学数据1.急性毒性[17]LD50:3530mg/kg(大鼠经口);1060mg/kg(兔经皮)LC50:13791mg/m3(小鼠吸入,1h)2.刺激性[18]家兔经皮,50mg(24h),轻度刺激。

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