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无铬金属鞣剂与氨基酸的相互作用研究

作　者: 江吉旺
导　师: 兰云军；熊静
学　校: 温州大学
专　业: 有机化学
关键词: 锆鞣皮革氨基酸相互作用红外光谱核磁共振
分类号: TS513
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

无铬金属鞣剂是比较重要的新型环保鞣剂,目前已取得重大进展,但是关于无铬金属鞣剂的鞣制机理的研究还比较滞后,人们对其鞣制机理的认识还不是很清楚。为了更好地开发新产品,并为其提供理论依据和方法,使这类产品更好地应用于工业化生产中,研究无铬金属鞣剂与皮革胶原的相互作用机理就显得尤为重要。然而,皮革胶原蛋白在结构上存在很大的复杂性,直接研究鞣剂与皮革胶原的相互作用具有很多的不确定因素,因此我们选取胶原蛋白的基本组成单位—氨基酸进行研究,即以氨基酸作为皮革胶原的模拟物,并让其与皮革鞣剂相互作用,借助一些分析测试手段进行分析,从而研究胶原蛋白与皮革鞣剂的相互作用。本课题以硫酸锆（Zr（SO₄）₂.4H₂O）作为无铬金属复合鞣剂的替代物,以氨基酸作为皮革胶原的模拟物,在实验过程中,采用TLC检测（KMnO₄溶液显色）来跟踪反应,通过红外光谱、核磁共振、X射线粉末衍射等手段研究了鞣性金属锆与酸性氨基酸、碱性氨基酸、中性氨基酸、羟基氨基酸、芳香族氨基酸、杂环族氨基酸等一系列氨基酸的相互作用。在氨基酸与硫酸锆反应的实验过程中,当n（氨基酸）:n（硫酸锆） =1:2时,在室温或40℃的条件下反应5～6h,氨基酸反应较为彻底;TLC检测、红外光谱、核磁共振碳谱等分析表明:在pH≈1的条件下,硫酸锆主要与氨基酸中的羧基（-COOH）发生作用,Zr⁴⁺与羧基离子（-COO^-）之间形成电价配位键。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 课题的来源及意义  11-15
    1.1.1 皮革和胶原  11-12
    1.1.2 胶原与氨基酸  12
    1.1.3 鞣制和鞣剂  12-13
    1.1.4 传统铬鞣法的优缺点  13-14
    1.1.5 金属（无铬）复合鞣剂的开发及现状  14-15
  1.2 锆资源和锆的主要化合物及应用  15-17
    1.2.1 锆的资源及主要锆化合物  15
    1.2.2 锆( Ⅳ) 盐的化学特征及其应用  15-17
    1.2.3 锆( Ⅳ)盐用作鞣剂优缺点  17
  1.3 皮革鞣制机理的研究  17-19
    1.3.1 铬鞣机理的认识过程  17-18
    1.3.2 无铬鞣（锆鞣）机理的认识过程  18-19
  1.4 现代分析方法在皮革鞣制机理研究中的应用  19-24
    1.4.1 核磁共振法  19-20
    1.4.2 红外光谱法  20
    1.4.3 紫外光谱法  20-21
    1.4.4 荧光光谱法  21
    1.4.5 扫描电子显微镜法  21-22
    1.4.6 热分析法  22
    1.4.7 X 射线衍射法  22-23
    1.4.8 X 射线光电子能谱  23-24
  1.5 课题的提出及主要内容  24-25
第二章无铬金属鞣剂与中性氨基酸的相互作用研究  25-38
  2.1 引言  25
  2.2 实验部分  25-26
    2.2.1 主要试剂和仪器  25-26
    2.2.2 实验步骤  26
  2.3 结果与讨论  26-37
    2.3.1 硫酸锆与甘氨酸的相互作用  26-30
    2.3.2 硫酸锆与丙氨酸的相互作用  30-33
    2.3.3 硫酸锆与缬氨酸的相互作用  33-35
    2.3.4 硫酸锆与亮氨酸的相互作用  35-37
  2.4 结论  37-38
第三章无铬金属鞣剂与酸性氨基酸的相互作用研究  38-45
  3.1 引言  38
  3.2 实验部分  38-39
    3.2.1 主要试剂和仪器  38
    3.2.2 实验步骤  38-39
  3.3 结果与讨论  39-44
    3.3.1 硫酸锆与天冬氨酸的相互作用  39-41
    3.3.2 硫酸锆与谷氨酸的相互作用  41-44
  3.4 结论  44-45
第四章无铬金属鞣剂与碱性氨基酸的相互作用研究  45-52
  4.1 引言  45
  4.2 实验部分  45-46
    4.2.1 主要试剂和仪器  45-46
    4.2.2 实验步骤  46
  4.3 结果与讨论  46-51
    4.3.1 硫酸锆与赖氨酸的相互作用  46-48
    4.3.2 硫酸锆与精氨酸的相互作用  48-51
  4.4 结论  51-52
第五章无铬金属鞣剂与羟氨基酸的相互作用研究  52-58
  5.1 引言  52
  5.2 实验部分  52-53
    5.2.1 主要试剂和仪器  52
    5.2.2 实验步骤  52-53
  5.3 结果与讨论  53-57
    5.3.1 硫酸锆与丝氨酸的相互作用  53-55
    5.3.2 硫酸锆与苏氨酸的相互作用  55-57
  5.4 结论  57-58
第六章无铬金属鞣剂与杂环族、芳香族氨基酸的相互作用研究  58-65
  6.1 引言  58
  6.2 实验部分  58-59
    6.2.1 主要试剂和仪器  58-59
    6.2.2 实验步骤  59
  6.3 结果与讨论  59-64
    6.3.1 硫酸锆与脯氨酸的相互作用  59-61
    6.3.2 硫酸锆与苯丙氨酸的相互作用  61-64
  6.4 结论  64-65
结论  65-66
参考文献  66-71
结语和致谢  71-72
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  72

无铬金属鞣剂与氨基酸的相互作用研究

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