专利名称：一种基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法
技术领域：
本发明属于荧光材料和纤维素资源的高附加值利用领域，涉及一种基于微晶纤维 素的荧光材料合成的新方法。
背景技术：
纤维素广泛存在于自然界，全球每年可生产数千亿吨纤维素，是石油无法比拟的 可再生的重大资源。微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)是一种以β_1，4葡 萄糖苷键结合的直接式多糖，由天然纤维素经稀酸水解至极限聚合度制备，具有良好的生 物相容性。微晶纤维素主要有个基本特征①平均聚合度达到极限聚合度值；②具有纤维 素的晶格特征，结晶度高于原纤维素；③具有极强的吸水性。微晶纤维素是一种无味、极细微的白色短棒状多孔状颗粒，其颗粒大小一般在 20-80微米，极限聚合度在(LOOP)在15-375之间；不具纤维性而流动性极强；不溶于水、稀 酸、有机溶剂和油脂，在稀碱溶液中部分溶解、润胀。在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有 较高的反应性能，对化学改性利用极为有利。探索和开拓可再生的纤维素资源及其衍生物应用的新领域，是当前与今后国内外 研究的热点课题。主要途径之一，就是对纤维素及其衍生物进行化学改性、修饰，赋予其新 的性能。目前，通过对纤维素改性制备具有荧光性能的邻苯二亚胺纤维素已有报道，而基于 微晶纤维素，通过与红色基RL(对硝基邻甲苯胺)接枝反应而得到的新型荧光材料还未见 报道。
发明内容
本发明首先对微晶纤维素进行氧化，进一步与红色基RL进行接枝反应，从而得到 基于微晶纤维素的荧光材料。为达到上述目的，本发明采用的制备方法是1)氧化微晶纤维素的制备采用高碘酸钠作为氧化剂，使纤维素链单元的两个仲羟基氧化成醛基，得到双酸 纤维素，反应方程式如下 取250ml三口烧瓶一个，加入IOOml蒸馏水，升温50°C，调节pH为4，加入一定量 氧化剂NaIO4,快速加入一定量微晶纤维素，避光恒温反应3h后，加入一定量乙二醇反应Ih除去未反应的NaIO4,抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干，得氧化微晶纤维素。2)氧化微晶纤维素与红色基RL的接枝反应氧化微晶纤维素分子链上的醛基与红色基RL的氨基发生亲核反应，得到最终的
微晶纤维素基荧光材料。反应方程如下 步骤取250ml三口烧瓶一个，加入IOOml无水乙醇，一定量氧化微晶纤维素及一定量的 红色基RL，恒温80°C反应4h，抽滤，烘干，称重。后以无水乙醇为抽提剂，于90°C抽提一定 时间，所得样品烘干，称重。本发明优点在于1)本发明中使用的微晶纤维素是天然可再生材料，绿色环保。2)本发明中使用的微晶纤维素具有良好的生物相容性。3)本发明制备的微晶纤维素基荧光材料具有较强的荧光性能。4)本发明制备的微晶纤维素基荧光材料可用于生物医学领域。5)合成路线及工艺简单。
图1接枝后样品荧光光谱图说明使用倒置荧光显微镜(日本奥林巴斯公司，1X71)测定，激发波长为425nm图2接枝后样品荧光光谱图说明使用倒置荧光显微镜(日本奥林巴斯公司，1X71)测定，激发波长为530nm
具体实施例方式实施例1 氧化微晶纤维素可以是按照下列方法获得的①取250ml三口烧瓶一个，加入100份蒸馏水，升温50°C，调节pH为4，加入1份 NaIO4,快速加入微晶纤维素2份，避光恒温反应3h后，加入10份乙二醇反应Ih除去未反 应的NaIO4,抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干，得氧化微晶纤维素。②取250ml三口烧瓶一个，加入100份蒸馏水，升温50°C，调节pH为4，加入2份 NaIO4,快速加入微晶纤维素2份，避光恒温反应3h后，加入10份乙二醇反应Ih除去未反 应的NaIO4,抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干，得氧化微晶纤维素。
③取250ml三口烧瓶一个，加入IOOml蒸馏水，升温50°C，调节pH为4，加入4份 NaIO4,快速加入微晶纤维素2份，避光恒温反应3h后，加入10份乙二醇反应Ih除去未反 应的NaIO4,抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干，得氧化微晶纤维素。实施例2 取250ml三口烧瓶一个，加入100份无水乙醇，2份氧化微晶纤维素及2 份红色基RL，恒温80°C反应4h，抽滤，烘干，称重。后以无水乙醇为抽提剂，于90°C抽提6h， 所得样品烘干，称重。其余同实施例1。实施例3 取250ml三口烧瓶一个，加入100份无水乙醇，2份氧化微晶纤维素及 2.5份红色基扎，恒温801反应411，抽滤，烘干，称重。后以无水乙醇为抽提剂，于90°C抽提 6h，所得样品烘干，称重。其余同实施例1。实施例4 取250ml三口烧瓶一个，加入100份无水乙醇，2份氧化微晶纤维素及3 份红色基RL，恒温80°C反应4h，抽滤，烘干，称重。后以无水乙醇为抽提剂，于90°C抽提6h， 所得样品烘干，称重。其余同实施例1。
权利要求
一种基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于微晶纤维素基荧光材料可以是按照下列步骤获得的①取250ml三口烧瓶一个，加入100ml蒸馏水，升温50℃，调节pH为4，加入一定量氧化剂NaIO4，快速加入一定量微晶纤维素，避光恒温反应3h后，加入一定量乙二醇反应1h除去未反应的NaIO4，抽滤，用蒸馏水反复洗涤，烘干，得氧化微晶纤维素。②取250ml三口烧瓶一个，加入100ml无水乙醇，一定量氧化微晶纤维素及一定量的红色基RL，恒温80℃反应4h，抽滤，烘干，称重。后以无水乙醇为抽提剂，于90℃抽提一定时间，所得样品烘干，称重。
2.根据权利要求1所述的基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于所用 氧化剂NaIO4的用量为微晶纤维素质量的0. 5 2倍。
3.根据权利要求1所述的基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于所用 红色基RL的用量为氧化微晶纤维素质量的1 1. 5倍。
4.根据权利要求1所述的基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于氧化 微晶纤维素制备反应在避光下恒温反应3h。
5.根据权利要求1所述的基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于氧化 微晶纤维素与红色基RL反应后，以无水乙醇为抽提剂，于90°C抽提6 8h。
6.根据权利要求1所述的基于微晶纤维素的荧光材料的合成方法，其特征在于氧化 微晶纤维素与红色基RL反应后，使用索氏抽提器进行抽提操作。
全文摘要
本发明涉及一种制备基于微晶纤维素的荧光材料合成的新方法。属于纤维素资源的高附加值利用和荧光材料领域。该方法首先对微晶纤维素进行氧化，进一步与红色基RL(对硝基邻甲苯胺)进行接枝反应，从而得到微晶纤维素基荧光材料。荧光光谱测试表明，在425nm和530nm的光激发下，该材料均具有较强的荧光性能。由于天然纤维素具有良好的生物相容性，该荧光材料有望应用于生物医学领域。
文档编号C08B15/02GK101891828SQ20101023583
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者徐杰, 薛岚, 郭斌, 银鹏, 镇非 申请人:南京林业大学