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1.4 甲壳素脱乙酰化原理

甲壳素脱乙酰化在原料提取壳聚糖中是十分重要的。甲壳素可以经过脱乙酰基处理得到壳聚糖，得到的壳聚糖的溶解性发生了较大的改变。甲壳素可溶解于浓盐酸、硫酸等，不溶于稀酸中，但甲壳素脱乙酰后得到的壳聚糖却可以溶解于稀酸溶液中。从而可见脱乙酰基的程度直接影响到壳聚糖的溶解度。它也可以使得黏度、离子交换能力等受到影响，脱乙酰度是产品质量的一项重要指标[19]。

甲壳素是酰胺类多糖，酰胺的水解相对于相应的羧酸衍生物(酸酐，酯和酰卤)更加难，酰胺的水解是羧酸衍生物的典型反应。化学法制备壳聚糖的过程，实际上就是酰胺在强酸或强碱条件下的水解过程。酸胺的碱水解其实就是一个亲核取代反应。羧酸衍生物含有羰基，酰胺同样存在羰基。因为羰基的存在，于是给亲核进攻提供了一个目标。羰基中的碳原子利用Sp2轨道，使得δ键和其他3个原子连接的；氧原子的p轨道与羰基碳原子剩下的p轨道重叠然后形成1个π二键，这样就能让C、O之间形成双键，使得其他2个与C原子连接的原子与羰基都处于一个平面之中，这2个原子与羰基之间间隔角度为120°。在碱性水解条件中，OH¯有极强的亲核性和较小的体积。因为羰基碳带有正电荷，负电荷的OH¯就会首先进攻羰基的碳原子，使原来的平面三角形的酰胺基变成四面体的过渡态，这时部分负电荷在氧上面。四面体的过渡态很快变成四面体的中间态，这时部分负电荷在氧上。这是反应的第一步，是OH¯对酞胺的加成。第二步，是碱性基团的离去，这时才出现取代反应[