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摘 要

天然彩棉的环保特性已经越来越引起人们的注意, 但其色素不稳定缺点已成为商品化的障碍。本课题以天然彩棉中的色素甙元与纤维分子的空间结构为研究对象，利用高速逆流色谱对天然色素的提纯，再通过核磁跟红外等解析其结构，并与已得到的模拟结果进行对照，进一步修正相应的模拟结构。

关键词: 高速逆流色谱 修正 模拟结构

Pigment aglucone In the natural colored cotton and the analysis of fiber molecular space structure

ABSTRACT

People have been more and more attentionon the environmental properties of natural colored cotton but the unstable pigment has become an obstacle to its’commercialization.This topic with pigment aglucone in natural colored cotton and fiber molecules in space structure as the research object,using High Speed Counter-current Chromatography for purification of natural pigments,analyzing its structure by H-NMR and FT-IR , comparing with the results of simulation which have been got,further revising the corresponding simulation structure.

Keywords:high-speed counter-current chromatography, Revise Simulation of structure

目 录

摘要………………………………………………………………………………………………………………I

Abstract……………………………………………………………………………………………II

目录………………………………………………………………………………………………III

第一章 综述………………………………………………………………………………1

1.1天然彩棉的历史……………………………………………………………………1

1.2天然彩棉的前景…………………………………………………………………1

1.3 天然彩棉的结晶度和取向度………………………………………………………2

1.4天然色素的提取…………………………………………………………………3

1.4高速逆流色谱法分离……………………………………………………………3

1.4.1高速逆流色谱简介及机理……………………………………………………3

1.4.2 高速逆流色谱的应用领域…………………………………………………3

1.4.3 影响分离效果的因素………………………………………………………4

第二章 实验部分…………………………………………………………………………………8

2.1原材料………………………………………………………………………………8

2.2实验药品……………………………………………………………………………8

2.3实验仪器……………………………………………………………………………8

2.4实验原理……………………………………………………………………………9

2.4.1彩棉样品的萃取机理…………………………………………………………9

2.4.2高速逆流色谱的提纯原理……………………………………………………9

2.4.3彩棉色素结构的检测原理 …………………………………………………………9

2.4.3.1核磁共振氢谱(H-NMR) ………………………………………………… ………9

2.4.3.2傅里叶红外光谱(FT-IR) ……………………………………………10

2.5彩棉色素与纤维分子结合方式的验证 …………………………………………………10

第三章 实验过程和结构模拟………………………………………………………………………………11

3.1彩棉纤维前处理……………………………………………………………………11

3.1.1彩棉前处理原因………………………………………………………………11

3.1.2 彩棉前处理方案……………………………………………………………12

3.1.3 彩棉前处理结果……………………………………………………………12

3.2彩棉色素的提取……………………………………………………………………13

3.2.1 彩棉色素提取的方案选择…………………………………………………14

3.2.2 彩棉色素提取溶剂的选择…………………………………………………14

3.2.3 彩棉色素提取溶剂的选择………………………………………………15

3.3 彩棉色素粗产物的制备……………………………………………………………15

3.3.1 彩棉色素浓缩液的制备……………………………………………………15

3.3.2 彩棉色素粗样品的制备……………………………………………………16

3.4 高速逆流色谱法提纯彩棉色素…………………………………………………16

3.4.1 高速逆流色谱固定相、流动相的选择………………………………………16

3.4.2 HSCCC检测波长的确定……………………………………………………18

3.4.3 彩棉色素的分离提纯步骤…………………………………………………18

3.4.3.1 HSCCC-TBE20A的操作步骤………………………………………18

3.4.3.2 HSCCC-TBE20A的分离结果………………………………………18

3.5 彩棉色素结构检测…………………………………………………………………18

3.5.1 核磁共振氢谱图……………………………………………………………19

3.5.2 红外光谱图…………………………………………………………………20

3.5.3 色素分子的结构图的选择…………………………………………………………22

3.5.4 纤维大分子的结构图的选择……………………………………………………………21

3.5.5 彩棉色素与纤维分子模拟结合方式图…………………………………………………22

第四章 结论与展望……………………………………………………………………………22

4.1 结论……………………………………………………………………………………22

4.2 展望……………………………………………………………………………………23

参考文献…………………………………………………………………………………………24

致谢………………………………………………………………………………………………30

1. 综述

天然彩棉自出现以来，由于其减少了染色环节而对环境表现出突出的友好性，从而吸引了越来越多人的目光。但因为彩棉色素的色差较大，人们对天然彩棉色素的化学本质进行了不少研究^[1]。于伯龄^[2]认为彩棉色素是花青素类的色素，但是这只是一种猜测。詹少华等^[3]研究了棕色彩棉纤维中色素的提取方法，认为棕色彩棉色素属于缩合单宁类物质氧化产生的蒽醌类化合物。赵向前等^[4]发现棕色棉纤维色素的主要结构为黄酮类化合物。这些人的研究都只是对如何从彩棉粗样品中提取色素提出了一些富有建议性的研究方案，对彩棉色素的结构剖析主要停留在推测阶段^[5]。如何精确获取彩棉色素并确证其结构特点，是彩棉研究者长期以来的科研重点和难点。

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