1.一种壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:首先壳聚糖通过Eschweiler–Clarke 反应得到N, N-二甲基壳聚糖;然后在离子液体环境下,加入季铵化试剂碳酸二甲酯将N, N-二甲基壳聚糖季铵化;最后将反应产物溶液用有机溶剂洗涤后干燥,所得固体即为N, N, N-三甲基壳聚糖;
按重量份计具体步骤如下:
(1)N, N-二甲基壳聚糖的制备:
a、将壳聚糖、甲醛、甲酸与蒸馏水依次加入配有冷凝管的三口瓶中,其中壳聚糖5份,甲醛15-25份,甲酸10-25份,蒸馏水80-100份,开启磁力搅拌器,转速为100-700r/min,在50-
80℃下反应20-120小时,得到淡黄色溶液;
b、将所得淡黄色溶液在0.05-0.1MPa、45-65℃下减压蒸馏25-35min后,用碱性溶液调节pH为10-13以形成大量凝胶,随后在0.05-0.1MPa下真空抽滤,采用无水乙醇洗涤至中性,得到淡黄色凝胶状物质,60-120℃下干燥后,研磨成淡黄色粉末;
c、用酸性溶液溶解步骤b所得淡黄色粉末,继续加入酸性溶液调节至pH为3-5,此时能够得到白色沉淀,用蒸馏水洗涤5-10次,在-30~-60℃下冷冻干燥,即得到N, N-二甲基壳聚糖;
(2)N, N, N-三甲基壳聚糖的制备:
d、取离子液体100份加热至80-120℃,搅拌的同时分3-5次缓慢加入步骤(1)制备所得N, N-二甲基壳聚糖1-10份,搅拌速度为100-700r/min;继续对所得混合液搅拌加热,搅拌速度为100-700 r/min,加热温度为90-130℃,直至N, N-二甲基壳聚糖完全溶解;
e、将步骤d所得N, N-二甲基壳聚糖溶液调节至130-170℃,加入季铵化试剂,加入量为N, N-二甲基壳聚糖重量的5-20倍,冷凝回流下充分搅拌反应2-5h;搅拌速度为100-700 r/min;
f、将步骤e所得到的溶液用有机溶剂洗涤5-10次,放入烘箱在60-120℃下干燥,所得固体即为壳聚糖季铵盐N, N, N-三甲基壳聚糖。
2.如权利要求1所述壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:步骤d所述离子液体的阳离子为1, 3-烷基取代的咪唑离子[R1R3im]+、烷基季铵离子[NRxH4-x]+、烷基季磷离子[PRxH4-x] +和 N-基取代的吡啶离子[Rpy] +中的一种或几种;阴离子为Cl-、HSO4-、COO-、BF4-、PF6-、NO3-和CF3SO3-中的一种或几种。
3.如权利要求1所述壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:步骤b所述碱性溶液为1mol/L的NaOH溶液或KOH溶液。
4.如权利要求1所述壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:步骤c所述酸性溶液为1mol/L的HCl溶液或HAC溶液。
5.如权利要求1所述壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:步骤e所述季铵化试剂为碳酸二甲酯。
6.如权利要求1所述壳聚糖季铵盐的制备方法,其特征是:步骤f所述有机溶剂为无水乙醇或丙酮。