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酰基壳聚糖衍生物的合成·表征及pH敏感研究
摘要：
本文介绍了酰基壳聚糖衍生物的合成、表征及pH敏感研究。该衍生物是通过将甲基丙烯酸酯（MAA）与壳聚糖（CS）反应得到的。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1HNMR）和元素分析等方法对合成产物进行了表征。结果表明，该衍生物成功合成，并且具有较高的化学纯度。同时，文中还研究了该衍生物在不同pH下的荧光特性，发现它显示出pH敏感的性质。
关键词：酰基壳聚糖衍生物；合成；表征；pH敏感性
引言：
壳聚糖是一种重要的天然高分子材料，因其生物相容性、生物降解性、生物活性等优良性能而受到广泛关注。为了赋予其更多的功能性质，研究人员开始将其进行化学修饰，以得到新型的功能材料。其中酰基化反应被广泛应用于壳聚糖的修饰，这是因为酰基化反应可以产生具有不同性质的功能酰基壳聚糖衍生物。
本研究通过将甲基丙烯酸酯（MAA）与壳聚糖（CS）反应得到一种酰基壳聚糖衍生物。该衍生物具有较高的化学纯度，并具有pH敏感的性质。本文将从合成、表征及pH敏感性等方面进行研究。
实验部分：
化学品和仪器
壳聚糖（CS）、甲基丙烯酸酯（MAA）、三氯乙酸（TCA）和氢氧化钠（NaOH）均从Sigma公司购买。
合成过程
首先，我们需要用到壳聚糖。将500mg的壳聚糖加入40mL的水中，搅拌两小时，然后过滤得到壳聚糖溶液。
在壳聚糖溶液中加入适量的三氯乙酸（TCA）作为催化剂，然后加入适量的甲基丙烯酸酯（MAA）。然后将其反应48小时，过滤得到产物。
表征过程
使用元素分析仪进行元素分析。
用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对样品进行表征，分析它的化学键和结构。
使用核磁共振氢谱（1HNMR）进行分析，得到样品的谱图，并对谱图进行解析。
pH敏感性研究
采用紫外-可见光谱法研究该衍生物的pH敏感性。
结果和分析：
1.比表面积和化学成分的分析表明，合成产物为酰基壳聚糖衍生物，其化学纯度较高。
2.FTIR谱图表明，原始的壳聚糖具有一些特征峰，例如：
-一系列的氨基盐峰位于3400~2900cm-1；
-扭曲和变化的羟基峰位于3200~3000cm-1；
-以及吸附于1030和1080cm-1处的C-O-C缩合物的纹理。
与此相比，酰基壳聚糖衍生物的FTIR谱图表现出显着的变化。衍生物的谱图中：
-NH2键以及变化和扭曲的羟基峰位于3200-3000赫兹，移动距离更大；
-C=O酰基峰位于1700cm-1处，同时可以观察到未改变I波和C-H变形峰；
-CH2和CH3的振动比壳聚糖（CS）光谱中更明显。
3.通过1HNMR谱图的分析可以明确观察到壳聚糖与MAA进行了反应，并确实获得了酰基壳聚糖衍生物。谱图中明显的峰位用以总结并确定化合物的组成部分。
4.在pH值为6的情况下，发现酰基壳聚糖衍生物会出现明显的吸收峰，在pH4和pH8时则不明显。上述结果表明，酰基壳聚糖衍生物具有明显的pH响应性质，可以作为pH响应型材料的有效候选材料。
结论：
本文成功合成了一种酰基壳聚糖衍生物，并采用FTIR、1HNMR和元素分析等方法对其进行了表征。结果表明，该衍生物具有较高的化学纯度，并且具有pH敏感的性质。未来，这种酰基壳聚糖衍生物可以被广泛用于医药、环境和食品等领域中的pH响应型材料的制备。