双子离子液体对胶原蛋白的溶解再生性能研究文献综述

 2020-04-03 11:04

一、选题背景

胶原蛋白[1]是一种重要的结构蛋白和细胞外基质成分,广泛存在于动物的皮肤、肌腱、软骨和其他结缔组织中。胶原蛋白拥有特殊的3股螺旋肽链结构,赋予它可降解性、组织相容性和止血性等许多优良的生物学特性,从而使其在皮肤替代物、人工血管和人工软骨等组织工程领域,得到广泛的应用。

我国是制革加工的大国,每年约有140万吨富含胶原蛋白的皮革固废产生。胶原蛋白广泛应用于食品工业、美容化妆品、饲料添加剂、生物医学材料、纺织中,可作为功能性食品、保健品等,具有非常广阔的市场前景。

离子液体[2](ILs)是近年来兴起的一类极具应用前景的绿色溶剂,广泛应用于有机合成及催化、分析化学、电化学、化工分离等领域。

在对环境保护和资源的可持续利用倍受关注的今天,绿色化学是化学发展的必然趋势。近年来, 离子液体作为一种清洁的溶剂和新型催化剂体系得到了各国催化界和石化企业的青睐。离子液体是由含氮杂环的有机阳离子和无机阴离子组成, 本身具有优异的化学和热力学稳定性, 有较宽的温度范围, 对有机及无机化合物有很好的溶解性。室温下几乎没有蒸汽压, 可用于高真空条件下的反应[3]。具有良好的导电性, 较高的离子迁移和扩散速度, 不燃烧, 无味, 是一种强极性、低配位能力的溶剂。

离子液体是由含氮杂环的有机阳离子和无机阴离子组成, 本身具有优异的化学和热力学稳定性, 有较宽的温度范围, 对有机及无机化合物有很好的溶解性。 室温下几乎没有蒸汽压, 可用于高真空条件下的反应。 具有良好的导电性, 较高的离子迁移和扩散速度, 不燃烧, 无味, 是一种强极性、低配位能力的溶剂[4]。 目前有很多重要工业应用价值的反应, 据文献报道离子液体还用于天然产物中多肽的萃取, 核废料的回收处理等。

二、离子液体介绍

2.1 离子液体的概念

离子液体是指全部由离子组成的液体,如高温下的KCI, KOH呈液体状态,此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等,目前尚无统一的名称,但倾向于简称离子液体[5]。

2.2 离子液体的种类

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的,常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子等,阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。目前所研究的离子液体中,阳离子主要以咪唑阳离子为主,阴离子主要以卤素离子和其它无机酸离子为主。根据离子液体中有机阳离子母体的不同,可以将离子液体分为咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类和季膦盐类等。根据离子液体在水中溶解性的不同,也可以将离子液体分为亲水性离子液体和疏水性离子液体[6]。

2.3 离子液体的制备

离子液体种类繁多,改变阳离子、阴离子的不同组合,可以设计合成出不同的离子液体。离子液体的合成大体上有两种基本方法:直接合成法和两步合成法。

(1)直接合成法

通过酸碱中和反应或季胺化反应等一步合成离子液体,操作经济简便,没有副产物,产品易纯化。Hlrao等酸碱中和法合成出了一系列不同阳离子的四氟硼酸盐离子液体。另外,通过季胺化反应也可以一步制备出多种离子液体,如卤化1-烷基3-甲基咪唑盐,卤化吡啶盐等。

(2)两步合成法

直接法难以得到目标离子液体,必须使用两步合成法。

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