ph值对淀粉的酯化反应的影响及反应机理研究

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1、广西大学硕士学位论文pH值对淀粉的酯化反应的影响及反应机理研究姓名：龙剑英申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：叶国桢2000.5.1窑3437铀pH值对淀粉的酯化反应的影响及反应机理研究摘要本文以制备醋酸酯淀粉产品为手段，重点研究了pH值对淀粉酯化反应的影响规律。·即在弱碱性(pH值为8，9，10)条件下，乙酰基含量或淀粉的取代度较大，在pH=9时，淀粉醋酸酯的乙酰基含量最大：酸性和强碱性(DH≥10)条件下，乙酰基含量很小?’同时，运用量子化学理论和计算研究了淀粉的微观结构和化学键性质；并提出了一种可能的淀粉酯化反应机理。较细致地讨论了淀粉变性反应的活性中心，

2、淀粉的糖苷键和分子内氢键的性质，从而对实验结果做了适当的理论解释。这些解释对于其它品种变性淀粉的研制和生产同样有一定的指导意义∥，计算结果表明作为淀粉结构单元的脱水葡萄糖中C2，C3和C6位羟基是反应的活性中心，其活性大小的顺序是：c3位羟基>C2位羟基>C6位羟基。糖苷键的离子性明显，但成键效应不大，易受亲电试剂的进攻，在酸性条件下淀粉大分子容易从此处水解成小分子。运用碎片分子轨道相互作用的计算方法发现，淀粉的各结构单元的分子轨道大多定域在自身范围内，环与环之间的相互作用不大，因此，脱水葡萄糖单元环数的增加对环上活性中心的影响不大。计算得到的反应体系的势能变化曲线以

3、及反应过程中反应物的电荷密度分布和有关的化学键的弛豫状况支持了如下的淀粉酯化反应机理。在碱性条件下淀粉和醋酸酐首先亲核加成。生成的加成产物再被碱性环境下的氢氧根离子进攻，形成一个不稳定的活化络合物，这个活化络合物脱去醋酸根负离子和水分子，最终生成淀粉醋酸酯。，，77关键词：醋酸酐，醋酸酯淀粉，pH值，反应机理，量子化学计算INFLUENCEOFpHONACETATEREACTIONoFSTARCHANDARESEARCHFoRITSREACTloNMECHANISMAbstractExperimentsareconductedtoprepareacet)rlateds

4、tarchanddeterminetheinfluenceofpHonacetylationvalueanddegreeofsubstitution．AcetylationvalueanddegreeofsubstitutiongetthemaximumatpH=9andalittleatacidandalkalicondition．Starch’Selectronicstructure，thecharacteristicofchemicalbondincludingindicanbondandinteriorhydrogenbondofstarchandreacti

5、onactivecenterinstarchhavebeencalculatedwithquantumchemistrycalculationprogrampackage1——MOAN．ThecalculationresultsshowthatthesequenceofreactivityofhydroxylslocatedatC2，C3andC6indehydratedglucosewouldbeC3>C2>C6．Indicanbondrepresentsobviousantibondingfeaturesandwouldbeattractedeasilybyele

6、ctrophylicagentstOmakestarchtObehydrolyzed．Increasingthenumberofdehydratedglucoseunitshaslittleeffectonpropertiesofreactionactivecentersbecausemanymoleculeorbitsofeachstructureunitarelocalizedinthestructureunitsthemselvesandthereforetheinteractionbetweendehydratedglucosesisfaintish，Them

7、echar6smofacetatereactionofstarchiSalsoconcludedfromthecalculationresults．Itwouldbedescribedasthattheaceticanhydride，whichconfigurationwasdeformedfromplanetotetrahedrontoeliminateelectronicexclusionbetweenreactantsinreactionprocedure，wasaddedtostarchatfist，andtheproductoftheadd