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發(fā)布時(shí)間：2025-04-21 01:34:46
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殼聚糖分子中由于含有較多的氨基，氫鍵作用力相對(duì)減弱，酰化反應(yīng)較甲殼素容易進(jìn)行。殼聚糖分子鏈的糖殘基同時(shí)攜帶有羥基和氨基，可通過(guò)與一些有機(jī)酸的衍生物（酸酐、酰鹵等），實(shí)現(xiàn)酰化改性，導(dǎo)入脂肪族或芳香族酰基基團(tuán)，酰化反應(yīng)既可在羥基上發(fā)生（O-酰化），生成酯，也可在氨基上發(fā)生（N-酰化），生成酰胺。殼聚糖具有C6-OH（一級(jí)羥基），C3-OH（二級(jí)羥基）和氨基三種基團(tuán)，一般情況下，酰化反應(yīng)活性是氨基的活性>一級(jí)羥基的活性>二級(jí)羥基的活性。官能團(tuán)活性、反應(yīng)溶劑、酰化試劑的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)溫度等因素均影響酰化反應(yīng)的進(jìn)行。氨基的反應(yīng)活性比羥基大，酰化反應(yīng)首先在氨基上發(fā)生，通常要想得到O-酰化的殼聚糖衍生物，需要先將殼聚糖上的氨基用醛保護(hù)起來(lái)，再進(jìn)行酰化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后脫掉保護(hù)基。
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殼聚糖被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)有100多年，也有許多人在對(duì)它進(jìn)行研究，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療、工業(yè)。 [6] 甲殼素及其衍生物的用途大量研究表明，甲殼質(zhì)及其衍生物具有成膜性、可紡性、抗凝血性，促進(jìn)傷口愈合等功能。因此，甲殼質(zhì)及其衍生物在食品、生化、醫(yī)藥、日用化妝品及污水處理等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，將其主要用途歸納如下。
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殼聚糖的酰化反應(yīng)通過(guò)引入不同相對(duì)分子質(zhì)量的脂肪族或芳香族酰基進(jìn)行，所得產(chǎn)物溶解度得到改善，性能也發(fā)生變化。如沒(méi)有酰化修飾的殼聚糖分子有序度較差且抗碎強(qiáng)度較低，用碳鏈較短（如C6）的酰氯對(duì)殼聚糖分子進(jìn)行N-酰化修飾，產(chǎn)物表現(xiàn)出較顯著的溶脹性能，使用碳鏈較長(zhǎng)（如C6-C16）的酰氯對(duì)殼聚糖分子進(jìn)行N酰化修飾，產(chǎn)物表現(xiàn)出較差的溶脹性能，分子有序度以及抗碎強(qiáng)度得到一定的提高。在乙酸和酸酐或酰氯中進(jìn)行的酰化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速率較快、試劑消耗多、分子鏈斷裂較嚴(yán)重。
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農(nóng)業(yè)殼聚糖在植物生長(zhǎng)促進(jìn)方面的應(yīng)用：研究表明，農(nóng)業(yè)殼聚糖可以促進(jìn)植物種子的萌發(fā)和根系的生長(zhǎng)，提高植物的抗逆能力和養(yǎng)分吸收效率，從而增加農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。 農(nóng)業(yè)殼聚糖在植物病蟲害防治方面的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)殼聚糖具有優(yōu)良的抗菌和抗氧化性能，可以作為天然農(nóng)藥和植物保護(hù)劑，有效地控制農(nóng)作物的病蟲害，降低對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴，提高生態(tài)環(huán)境安全性。
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殼聚糖在水、乙醇和丙酮中不溶解，在無(wú)機(jī)酸和酒石酸、水楊酸、抗壞血酸等有機(jī)酸及許多稀酸溶液中能溶解。殼聚糖分子中的-NH2，基團(tuán)在酸性環(huán)境中會(huì)被質(zhì)子化形成 NH3+離子，從而在酸性條件下會(huì)溶解。而甲殼素的N-乙酰基不能質(zhì)子化所以無(wú)溶解性，可見(jiàn)殼聚糖的脫乙酰化度與溶解性關(guān)系密切。脫乙酰化度在50%以下、60%-80%、80%以上的殼聚糖溶解狀態(tài)分別為部分離析溶解于稀醋酸溶液中、呈絮凝態(tài)懸浮于稀醋酸溶液中、以油狀清澈地溶于稀醋酸溶液中，脫乙酰度在50%以下的，肯定不溶于濃度1%的稀酸。由此可見(jiàn)，甲殼素與殼聚糖的差別，僅僅是脫乙酰度不同而已。制備高脫乙酰度的殼聚糖在開發(fā)殼聚糖產(chǎn)品過(guò)程中非常重要，因?yàn)槊撘阴６瓤梢詻Q定甲殼素的溶解性，也是對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾功能化改性的前提條件。通常使用的高脫乙酰度中低相對(duì)分子質(zhì)量、低黏度的殼聚糖都需要將廠家商品進(jìn)一步水解、降解處理。