十八醇聚氧乙烯醚的合成

作為一種新型的非離子表面活性劑，脂肪醇通常通過(guò)脂肪醇和環(huán)氧乙烷的反應(yīng)制備。產(chǎn)物是一種類似于結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子量分布的混合混合物，其聚氧乙烯醚加固數(shù)為平均值。隨著催化劑的不同,產(chǎn)物呈寬分布或窄分布。故而其性能測(cè)試常常是粗略和不準(zhǔn)確的。脂肪醇聚氧乙烯醚具有典型的極性——極性、非極性分子結(jié)構(gòu),可以在物質(zhì)表面形成單分子膜。對(duì)其在水面上的單分子膜及其作為水面水蒸發(fā)抑制劑的研究已有報(bào)道,但對(duì)其在空氣與植物界面上形成的單分子膜的研究至今還未見(jiàn)報(bào)道。隨著人民生活水平的提高,對(duì)鮮切花的需求量迅速增加,鮮切花市場(chǎng)供應(yīng)迅猛增長(zhǎng)。但保鮮這一環(huán)節(jié)非常薄弱,導(dǎo)致了目前鮮切花采后損失率達(dá)20%～45%,從而造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這一情況,已有許多科研工作者從能源供給、控制乙烯的產(chǎn)生、殺菌等方面進(jìn)行了花卉保鮮劑的研制開發(fā),對(duì)抑制其表面水蒸發(fā)的花卉保鮮劑的研究至今未見(jiàn)報(bào)道。然而,資料顯示,水分在鮮切花卉的鮮重中占90%以上,只要失水超過(guò)5%,鮮切花卉就會(huì)萎蔫,從而加速鮮切花的衰老使得其品質(zhì)下降,失去觀賞價(jià)值,瓶插壽命縮短。本文作者主要通過(guò)Willamson合成法合成了加成數(shù)n=2、3的均質(zhì)十八醇聚氧乙烯醚,研究了其在抑制鮮切花奔表面水蒸分方面的作用。1新鮮食品的準(zhǔn)備1.1原料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.1.1試劑、試劑及測(cè)試劑十八醇(C18H37OH):上海五聯(lián)化工廠;石油醚:重慶東方試劑廠;乙二醇(HOCH2CH2OH),HO(CH2CH2O)2H:山西太原化工廠;乙醚、SOCl2等,均為化學(xué)純。1.1.2儀器旋轉(zhuǎn)式葉式真空儀,500ml標(biāo)準(zhǔn)三口燒瓶,真空蒸餾設(shè)備,攪拌器以及必要的分析設(shè)備。1.2以脂肪醇、烷基溴化物為原料的聚乙二醇縮合反應(yīng)通常,以脂肪醇為原料合成脂肪醇聚氧乙烯醚有兩條途徑:一是脂肪醇與環(huán)氧乙烷進(jìn)行乙氧基化反應(yīng);二是烷基溴化物與聚乙二醇的鈉鹽反應(yīng)(Williamson法)。作者采用第二種方法,其特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)施。主要反應(yīng)為:1.3實(shí)驗(yàn)方法和步驟1.3.1hoch2ch2hs用旋轉(zhuǎn)式真空儀真空蒸餾。C18H37OH:201℃～202℃/1.32kPa～1.33kPa;HOCH2CH2OH:245℃～247℃。HO(CH2CH2O)H:172℃～174℃/530Pa～532Pa。1.3.2碳酸氫鈉的合成cacl20.4molC18H37OH,200g濃度為40%的氫溴酸和47.6gKBr加入500ml的三口瓶中,攪拌至溴化鉀全部溶解后,控制溫度≤70℃,在4～5h滴加91.6g濃度為98%的濃硫酸之后,緩慢升溫至90～100℃反應(yīng)10h。冷卻分層,有機(jī)層用熱水洗滌三次、飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌至pH=7.0后,用食鹽水洗滌CaCl2干燥。減壓蒸餾,收集180～185℃/531Pa主餾分,得到C18H37Br。1.3.3聚氧乙烯醚合成和提取1.3.3.有機(jī)相的制備106.2gHOCH2CH2OH,8g固體NaOH加入三口瓶中,用N2吹掃15～20min,然后升溫至80℃,待固體NaOH全部溶解后,滴加C18H37Br,維持體系溫度在88～100℃反應(yīng)26h。冷卻后用水稀釋,加入乙醚萃取有機(jī)相,然后用CaCl2干燥。減壓蒸餾,收集172～175℃/12Pa～13Pa主餾分,得到均質(zhì)C18H37O(CH2CH2O)2H。1.3.3.主餾分的合成方法與C18H37O(CH2CH2O)2H的合成與提純相同,只是用HO(CH2CH2O)2H代替HOCH2CH2OH,主餾分收集數(shù)據(jù)為:184～187℃/2.5Pa～3Pa。2實(shí)驗(yàn)方法和保存2.1花卉樣品處理取樣標(biāo)準(zhǔn)為花蕾、莖徑大小一致,花蕾初開,均整修為莖長(zhǎng)30cm。2.2實(shí)驗(yàn)步驟2.2.1試驗(yàn)條件溫度:25±2℃;相對(duì)濕度:85%～90%;瓶插液:500ml的去離子水;分子膜物質(zhì)對(duì)比試樣;去離子水。2.2.2織物質(zhì)膜的制備①將C18H37O(CH2CH2O)2H和C18H37O(CH2CH2O)3H分別溶于正丁烷中配制得到鋪展液;游標(biāo)卡尺測(cè)量切花直徑,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法計(jì)算出切花表面積及成膜物質(zhì)用量。②利用霧化器將鋪展液以氣溶膠的形式擴(kuò)散鋪展到切花試樣表面,待溶劑揮發(fā)后在切花的表面形成分子膜。③定時(shí)跟蹤記載:切花開放、露出花蕊的時(shí)間;花頭下垂、花莖萎蔫天數(shù);瓶插壽命。④電子天平稱重:每隔24h稱重一次。⑤電導(dǎo)率測(cè)定:用DDS-11A型電導(dǎo)儀測(cè)定電導(dǎo)率。分別以花瓣組織外滲液電導(dǎo)率占其總電導(dǎo)率的百分?jǐn)?shù)表示質(zhì)膜相對(duì)透性。⑥MDA含量測(cè)定:取0.4g花瓣加入5.0ml(pH7.9)0.025M磷酸緩沖液冰浴研磨、勻漿、于2℃離心20min上清液用作MDA含量測(cè)定。取3.0ml上清液加入5.0ml0.5%硫代巴比妥酸和2%三氯乙酸、混合后沸水浴中加熱35min迅速于冰浴中冷卻,離心15min。上清液分別于532nm和600nm測(cè)定。MDA含量按△EmM(532-600nm)=1.55×10-5換算,以μmol·g-1Fw表示。3關(guān)于保險(xiǎn)方案和討論3.1脂肪醇聚氧乙烯醚用于鮮切花的保存結(jié)果和討論3.1.1保鮮劑對(duì)切第一階段鮮重的影響保鮮劑對(duì)切花開花性狀的影響如表1所示。從表1可見(jiàn):用保鮮劑噴霧在其表面形成單分子膜的切花開放速度延緩,花頭下垂時(shí)間和瓶插壽命均延長(zhǎng)。保鮮劑對(duì)切花鮮重的影響如圖1所示。切花在開放過(guò)程中鮮重逐步增加。從圖1可以看出,對(duì)照切花的鮮重在一天之內(nèi)迅速達(dá)到最高點(diǎn),隨后即迅速下降,在第三天低于經(jīng)保鮮劑A和保鮮劑B處理的切花,出現(xiàn)衰變癥狀。經(jīng)保鮮劑A和保鮮劑B處理的切花鮮重增加的速度較慢,延緩到第五天,但最高值比對(duì)照低,表明了經(jīng)保鮮劑處理的切花不能像對(duì)照那樣達(dá)到完全開放。3.1.2保鮮劑對(duì)印花膜脂透性及丙二醛含量的影響保鮮劑對(duì)切花細(xì)胞膜透性的影響如圖2所示。從圖2可以看出:從瓶插的第三天開始,對(duì)照切花花瓣的細(xì)胞膜透性即顯著上升,然而經(jīng)保鮮劑處理的切花花瓣的細(xì)胞膜透性則是緩慢上升。表明了經(jīng)保鮮劑處理后花瓣細(xì)胞膜破壞速度小,從而延緩了花卉的衰老。保鮮劑對(duì)切花膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)的影響如圖3所示。從圖3可以看出:從瓶插第三天開始,MDA含量均迅速上升,說(shuō)明切花花瓣組織中的MDA含量與細(xì)胞膜透性同步變化。保鮮劑對(duì)抑制花瓣組織中MDA的產(chǎn)生有一定的效應(yīng),但效果并不是很明顯。3.2脂肪醇聚氧乙烯醚單分子印合成膜根據(jù)原理原理做脂肪醇聚氧乙烯醚之所以對(duì)花卉具有保鮮性、能夠延緩其衰老,主要是由于其溶于鋪展溶劑后能形成分子溶液,當(dāng)噴霧于花卉表面的時(shí)候,由于鋪展溶劑的揮發(fā),使得其在花卉表面形成一層很薄的單分子膜,而花卉表面本身有一層蠟質(zhì)層,由于脂肪醇聚氧乙烯醚的極性-非極性結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了其親油基團(tuán)朝向花卉表面,親水基團(tuán)朝向空氣,形成了具有單向閥作用的單分子膜結(jié)構(gòu)。即單分子膜的內(nèi)層能夠阻止花卉體內(nèi)水分的蒸發(fā),外層又能夠吸附空氣中的水蒸氣。從而使得花卉的吸水速度大于蒸發(fā)速度,也就達(dá)到保鮮的目的了。4均質(zhì)聚氧乙烯醚的制