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甲壳素和壳聚糖的理化特性分析

时间:2026-01-22 理论教育 峰子 版权反馈
【摘要】:由于化学结构上的相似性,甲壳素和壳聚糖与纤维素有相似的化学反应性能,许多发生在纤维素上的化学反应都可以在甲壳素和壳聚糖上发生。由于—NH2的化学活性比—OH大,甲壳素和壳聚糖比纤维素有更强的反应活性,为化学改性提供很大的空间。值得指出的是,甲壳素和壳聚糖的主要区别在于C2位上氨基的乙酰化。纯粹的甲壳素中的氨基是100%的乙酰胺,而纯粹的壳聚糖中的氨基是100%的自由氨基。

甲壳素和壳聚糖与纤维素有着很相似的化学结构,纤维素结构中的葡萄糖环上2号位—OH基团在甲壳素中被乙酰氨基取代,在壳聚糖中则被自由氨基取代。由于化学结构上的相似性,甲壳素和壳聚糖与纤维素有相似的化学反应性能,许多发生在纤维素上的化学反应都可以在甲壳素和壳聚糖上发生。由于—NH2的化学活性比—OH大,甲壳素和壳聚糖比纤维素有更强的反应活性,为化学改性提供很大的空间。

值得指出的是,甲壳素和壳聚糖的主要区别在于C2位上氨基的乙酰化。纯粹的甲壳素中的氨基是100%的乙酰胺,而纯粹的壳聚糖中的氨基是100%的自由氨基。实际应用中的甲壳质材料则介于这两个极端之间,乙酰度即氨基中乙酰化的基团占分子中所有氨基的百分比,是甲壳质材料的一个重要结构特征。一般定义乙酰度大于50%的为甲壳素,小于50%的为壳聚糖。(https://www.xing528.com)

由于乙酰胺基团有很强的氢键形成能力,甲壳素的分子间结合力强,是一种结晶度很高的高分子材料。甲壳素的结晶结构有α、β和γ三种,其中α甲壳素中的高分子链以一正一反的形式排列,β甲壳素中的高分子链排列在同一个方向,γ甲壳素中的高分子链以两个正方向和一个反方向的形式组成。甲壳素的结晶度随着乙酰度的提高而提高。在对壳聚糖纤维进行乙酰化处理时发现,随着纤维乙酰度的提高,其结晶度相应提高,强度也有所增加。

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