用于食品智能包裝的賴氨酸基聚合物合成及溫敏性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-03 20:04
糧食加工副產(chǎn)物具有很高的利用價(jià)值,是重要的能量、營養(yǎng)和可利用物質(zhì)的主要來源。其中玉米是我國第一大糧食作物,年均產(chǎn)量超過2億噸,是我國主要的糧食和工業(yè)來源,深加工產(chǎn)生的副產(chǎn)物L(fēng)-賴氨酸年均超過150萬噸。當(dāng)前我國在L-賴氨酸高值化利用方面存在技術(shù)上的不足,缺乏L-賴氨酸類功能性高附加值產(chǎn)品,亟待開展L-賴氨酸高值化利用技術(shù)的研究與開發(fā)。刺激響應(yīng)性聚合物,能夠通過外界環(huán)境的刺激(溫度、pH變化等)對(duì)自身的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)控。其中,溫敏性聚合物可以根據(jù)外界溫度的變化實(shí)現(xiàn)可逆響應(yīng)。最低臨界溶解溫度(LCST)是溫敏性聚合物的關(guān)鍵特征,在外界溫度低于LCST時(shí),聚合物均溶解于水溶液;而外界溫度高于LCST時(shí),聚合將微觀形態(tài)由松散的線圈結(jié)構(gòu)向致密的小球構(gòu)象轉(zhuǎn)變,變得不溶于水;谶@種特征,溫敏性高分子聚合物可以作為一種重要的智能材料,應(yīng)用在食品包裝中對(duì)人體無毒無害。此外,溫敏性聚合物在食品微膠囊壁材、農(nóng)產(chǎn)品貯藏、生物分離以及免疫分析等領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。本文首先將可再生的L-賴氨酸環(huán)化成相應(yīng)的α-氨基-ε-己內(nèi)酰胺,然后與丙烯酰氯反應(yīng),得到2-丙烯酰氨基-己內(nèi)酰胺(ACL)單體。同時(shí),合成了...
【文章來源】:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
L-賴氨酸分子結(jié)構(gòu)式
2 °C 的濁點(diǎn)(LCST);然而,基于熱敏性吡咯烷酮聚合物的制備完全基于常由基聚合,會(huì)產(chǎn)生控制不良的聚合物。實(shí)際上,溫敏性聚合物的 LCST 隨的摩爾質(zhì)量和端基變化而改變[48,49]。為了精確調(diào)節(jié)熱敏性,合成具有低分布的聚合物是重要的,其可以將線性聚合物組裝成良好控制的納米結(jié)構(gòu),通過使用具有受控一級(jí)結(jié)構(gòu)的聚合物,可以獲得刺激響應(yīng)系統(tǒng)的可逆性度[51,52]。1 溫敏性聚合物的種類溫敏性聚合物重要的物理參數(shù)是最低臨界溶解溫度(LCST)。聚合物在溶隨著溫度的變化發(fā)生可逆相變。當(dāng)聚合物溶液的溫度小于 LCST 時(shí),聚合勻可溶的液體,當(dāng)聚合物溶液的溫度大于 LCST 時(shí),這時(shí)聚合物發(fā)生相分不溶于水。溫度敏感性聚合物分子中一般都含有酰胺、羥基、氧乙烯等官如圖 1-2 所示,是常見的溫敏性聚合物種類,一般能夠分兩大類:一類PAM 代表的酰胺類;另一類是以羥基為側(cè)鏈的 PEG 類無規(guī)共聚物[53,54]。
4P(MEO2MA-co-PEGMA2080),此聚合物隨著溫度的變化發(fā)生了特有的現(xiàn)象。如圖1-3,聚合物水溶液在 25 °C 時(shí),呈現(xiàn)的是透明的;但當(dāng)溫度升高至 29 °C 時(shí),聚合物水溶液變白色乳濁液。與低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯的其他溫度敏感性無規(guī)共聚物相比,該共聚物表現(xiàn)出不尋常的熱誘導(dǎo)兩階段聚集過程。共聚物鏈在第一次熱轉(zhuǎn)變時(shí)結(jié)合,然后在第二次熱轉(zhuǎn)變時(shí)進(jìn)行重排過程,以產(chǎn)生穩(wěn)定的核-殼膠束結(jié)構(gòu)。圖 1-3 無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-PEGMA2080)水溶液中分子排列Fig. 1-3 Molecular alignment in aqueous copolymer P (MEO2MA-co-PEGMA2080) aqueoussolutionJean-Franciiois Lutz 合成了無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-OEGMA)并研究了聚合物的溫敏性[56]。共聚物溶液溫度在小于 LCST 時(shí),溶液是透明狀態(tài),氧乙烯基與水分子間氫鍵起主要作用;當(dāng)共聚物溶液溫度大于 LCST 時(shí),此時(shí)聚合物分子間的作用增強(qiáng),氫鍵遭到破壞,此時(shí)溶液是渾濁的,水分子則被排擠出來,如圖1-4。圖 1-4 無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-OEGMA)水溶液中分子排列Fig. 1-4 Molecular alignment in aqueous copolymer P(MEO2MA-co-OEGMA)aqueous solution1.3.2 溫敏性聚合物的響應(yīng)機(jī)理近年來,隨著溫敏性聚合物研究的不斷加深,對(duì)其響應(yīng)機(jī)理的解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于內(nèi)酰胺開環(huán)聚合的氨基酸聚合新方法[J]. 陶友華. 高分子學(xué)報(bào). 2016(09)
[2]刺激響應(yīng)性聚合物的設(shè)計(jì)、合成及其應(yīng)用研究新進(jìn)展[J]. 楊倩麗,康曉明,孫靜,魏柳荷,馬志. 化工進(jìn)展. 2015(08)
[3]刺激響應(yīng)型功能聚合物的合成及應(yīng)用[J]. 尤樹森,楊萬泰,尹梅貞. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(11)
[4]聚(N-異丙基丙烯酰胺)-環(huán)糊精星形聚合物的RAFT聚合合成與表征[J]. 吳東升,劉郁楊,宋文琦,王海波,蔡勇,劉軍東. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(16)
[5]SiO2表面RAFT接枝聚合苯乙烯[J]. 李德玲,王偉,李平,王東超. 功能高分子學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]兩親性溫度及pH敏感性嵌段共聚物PMMA-b-(PAA-co-PNIPAM)的合成與表征[J]. 郭莉,景歡旺. 化工新型材料. 2012(04)
[7]聚乙二醇基智能水凝膠的研究進(jìn)展[J]. 喬從德. 高分子通報(bào). 2010(03)
[8]細(xì)胞片層技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 荊恒,陳欣,李寧毅. 國際口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2010(01)
[9]RAFT聚合方法在碳納米管表面接枝嵌段共聚物[J]. 王平華,李鳳妍,唐龍祥,劉春華,楊鶯. 高分子材料科學(xué)與工程. 2007(06)
[10]賴氨酸與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系[J]. 羅敏蓉,熊正英. 四川體育科學(xué). 2006(03)
碩士論文
[1]納米粒子復(fù)合物的制備、表征及其在生物傳感器和溫敏界面中的應(yīng)用[D]. 王忠霞.南昌大學(xué) 2012
本文編號(hào):3211165
【文章來源】:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
L-賴氨酸分子結(jié)構(gòu)式
2 °C 的濁點(diǎn)(LCST);然而,基于熱敏性吡咯烷酮聚合物的制備完全基于常由基聚合,會(huì)產(chǎn)生控制不良的聚合物。實(shí)際上,溫敏性聚合物的 LCST 隨的摩爾質(zhì)量和端基變化而改變[48,49]。為了精確調(diào)節(jié)熱敏性,合成具有低分布的聚合物是重要的,其可以將線性聚合物組裝成良好控制的納米結(jié)構(gòu),通過使用具有受控一級(jí)結(jié)構(gòu)的聚合物,可以獲得刺激響應(yīng)系統(tǒng)的可逆性度[51,52]。1 溫敏性聚合物的種類溫敏性聚合物重要的物理參數(shù)是最低臨界溶解溫度(LCST)。聚合物在溶隨著溫度的變化發(fā)生可逆相變。當(dāng)聚合物溶液的溫度小于 LCST 時(shí),聚合勻可溶的液體,當(dāng)聚合物溶液的溫度大于 LCST 時(shí),這時(shí)聚合物發(fā)生相分不溶于水。溫度敏感性聚合物分子中一般都含有酰胺、羥基、氧乙烯等官如圖 1-2 所示,是常見的溫敏性聚合物種類,一般能夠分兩大類:一類PAM 代表的酰胺類;另一類是以羥基為側(cè)鏈的 PEG 類無規(guī)共聚物[53,54]。
4P(MEO2MA-co-PEGMA2080),此聚合物隨著溫度的變化發(fā)生了特有的現(xiàn)象。如圖1-3,聚合物水溶液在 25 °C 時(shí),呈現(xiàn)的是透明的;但當(dāng)溫度升高至 29 °C 時(shí),聚合物水溶液變白色乳濁液。與低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯的其他溫度敏感性無規(guī)共聚物相比,該共聚物表現(xiàn)出不尋常的熱誘導(dǎo)兩階段聚集過程。共聚物鏈在第一次熱轉(zhuǎn)變時(shí)結(jié)合,然后在第二次熱轉(zhuǎn)變時(shí)進(jìn)行重排過程,以產(chǎn)生穩(wěn)定的核-殼膠束結(jié)構(gòu)。圖 1-3 無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-PEGMA2080)水溶液中分子排列Fig. 1-3 Molecular alignment in aqueous copolymer P (MEO2MA-co-PEGMA2080) aqueoussolutionJean-Franciiois Lutz 合成了無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-OEGMA)并研究了聚合物的溫敏性[56]。共聚物溶液溫度在小于 LCST 時(shí),溶液是透明狀態(tài),氧乙烯基與水分子間氫鍵起主要作用;當(dāng)共聚物溶液溫度大于 LCST 時(shí),此時(shí)聚合物分子間的作用增強(qiáng),氫鍵遭到破壞,此時(shí)溶液是渾濁的,水分子則被排擠出來,如圖1-4。圖 1-4 無規(guī)共聚物 P(MEO2MA-co-OEGMA)水溶液中分子排列Fig. 1-4 Molecular alignment in aqueous copolymer P(MEO2MA-co-OEGMA)aqueous solution1.3.2 溫敏性聚合物的響應(yīng)機(jī)理近年來,隨著溫敏性聚合物研究的不斷加深,對(duì)其響應(yīng)機(jī)理的解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于內(nèi)酰胺開環(huán)聚合的氨基酸聚合新方法[J]. 陶友華. 高分子學(xué)報(bào). 2016(09)
[2]刺激響應(yīng)性聚合物的設(shè)計(jì)、合成及其應(yīng)用研究新進(jìn)展[J]. 楊倩麗,康曉明,孫靜,魏柳荷,馬志. 化工進(jìn)展. 2015(08)
[3]刺激響應(yīng)型功能聚合物的合成及應(yīng)用[J]. 尤樹森,楊萬泰,尹梅貞. 化學(xué)進(jìn)展. 2012(11)
[4]聚(N-異丙基丙烯酰胺)-環(huán)糊精星形聚合物的RAFT聚合合成與表征[J]. 吳東升,劉郁楊,宋文琦,王海波,蔡勇,劉軍東. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(16)
[5]SiO2表面RAFT接枝聚合苯乙烯[J]. 李德玲,王偉,李平,王東超. 功能高分子學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]兩親性溫度及pH敏感性嵌段共聚物PMMA-b-(PAA-co-PNIPAM)的合成與表征[J]. 郭莉,景歡旺. 化工新型材料. 2012(04)
[7]聚乙二醇基智能水凝膠的研究進(jìn)展[J]. 喬從德. 高分子通報(bào). 2010(03)
[8]細(xì)胞片層技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 荊恒,陳欣,李寧毅. 國際口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2010(01)
[9]RAFT聚合方法在碳納米管表面接枝嵌段共聚物[J]. 王平華,李鳳妍,唐龍祥,劉春華,楊鶯. 高分子材料科學(xué)與工程. 2007(06)
[10]賴氨酸與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系[J]. 羅敏蓉,熊正英. 四川體育科學(xué). 2006(03)
碩士論文
[1]納米粒子復(fù)合物的制備、表征及其在生物傳感器和溫敏界面中的應(yīng)用[D]. 王忠霞.南昌大學(xué) 2012
本文編號(hào):3211165
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