取代基上官能团位置对苄基壳聚糖衍生物液晶性的影响-厦门大学学报.PDF

第 48 卷 　第 4 期 ( ) Vol . 48 　No . 4 厦门大学学报 自然科学版 2009 年 7 月 J our nal of Xiamen U niver sit y (N at ural Science) J ul . 2009 取代基上官能团位置对苄基壳聚糖衍生物 液 晶 性 的 影 响 1 ,2 1 1 ,2 曾志群 , 董炎明 , 曾海涛 ( 1. 厦门大学材料学院 ,2 . 厦门大学化学化工学院 ,福建 厦门 36 1005) ( ) ( ) ( ) 摘要 :合成了4 种 N苄基化壳聚糖衍生物 ,即N 2羟基苄基 壳聚糖 、N 3羟基苄基 壳聚糖 、N 4羟基苄基 壳聚糖 ( ) ( ) 和 N 3甲氧基4羟基苄基 壳聚糖 分别简写为 N OCS 、N MCS 、N PCS 和 N M PCS ,它们的取代基上官能团的数 目和位 置不同. N取代度相近 ,分别为 0 . 72 ,0 . 62 ,0 . 7 1 和 0 . 68 . 衍生物溶解在甲酸溶液中均呈现胆甾型溶致液晶相. 用偏光显 微镜法和折射率法测得各衍生物的液晶临界浓度 w 分别为 28 % ,37 % ,24 %和 27 % ,均比纯壳聚糖的 12 %有很大提高 , 因为取代基的引入破坏了壳聚糖分子内与分子间非常强烈的氢键作用. 通过分子模拟 ,对 4 种壳聚糖衍生物分别从分子 内氢键作用与分子间氢键作用两个方面进行了比较. 在分子内氢键方面 ,N OCS 较强 ,N MCS 、N PCS 和 N M PCS 均较弱. 在分子间氢键方面 ,N OCS 较弱 ,N MCS 居中 ,N PCS 与 N M PCS 较强. 将分子内或分子间氢键作用与临界浓度相联系 ,可 ( ) ( ) 见分子内氢键强 如 N OCS 或者分子间氢键强 如 N PCS ,N M PCS ,都显著地提高了分子链的刚性 ,分子链的排列与取 ( ) 向更加规整 ,因而降低了壳聚糖衍生物的液晶临界浓度 ,这两个因素只要具备一个即可. 若两者都不强 如 N MCS ,则分 ( ) 子链的刚性较小 ,临界浓度明显较高 37 % . 对于该体系 ,氢键的强弱对液晶临界浓度有着决定性的影响. 关键词 :苄基壳聚糖 ;溶致液晶;取代基 ;临界浓度 ;氢键 ;分子模拟 中图分类号 :O 636 . 1 　　　　　文献标识码 :A 　　　　　文章编号 (2009) ( ) β 5 ( ) 　　壳聚糖 Chito san ,CS 学名 1 ,42胺基2脱氧 为 4 . 8 ×