目前，化石能源塑料制品在日常生活中的日益广泛应用，其固体废弃物因其较差的可降解性而在土壤、大气和水系统中的污染引起了人们的关注。随着人们对环境和资源的日益认识，人们越来越关注从生物可再生资源中生产可持续的材料，如纤维素。纤维素是一种来源丰富、清洁、廉价的天然有机聚合物，如今纤维素材料高值化利用已成为热点话题。
近期，贵州大学材料与冶金学院高分子材料与工程系谢海波教授课题组在国际绿色化学权威期刊《Green Chemistry》（一区，IF=9.4）发表了题为“Synthesis of water soluble full biobased cellulose levulinate ester through the reaction of cellulose and alpha-Angelica lactone in the DBU/CO2/DMSO solvent system”的研究论文，第一作者为我院2017级硕士研究生裴敏，指导老师谢海波教授, 并被主编推荐为后封面论文。文章报道了一种绿色、高效可控的合成纤维素乙酰丙酸酯的方法，本研究巧妙的利用新型纤维素溶剂体系DBU/DMSO/CO2中DBU的原位有机功能催化特性，催化纤维素上羟基与α-当归内酯之间的转酯化反应，一步制备不同取代度的纤维素乙酰丙酸酯材料。纤维素乙酰丙酸酯的取代度可通过调节反应条件控制在0.53-2.33的范围。通过FT-IR, NMR和XRD对其结构做了表征，并利用TGA和DSC材料的热性能进行了评价，研究发现纤维素乙酰丙酸酯具有良好的热稳定性，此外，利用SEM、AFM、接触角、力学测试以及细胞毒性对其膜材料进行了一系列性能研究。同时水溶性纤维素乙酰丙酸酯对阴道上皮细胞(VK2/E6E7)的也进行了初步评估，以确定其在生物医学应用中的潜力。
图1.纤维素DMSO/CO2/DBU溶液中高效制备纤维素乙酰丙酸酯的合成路径
图2.纤维素乙酰丙酸酯(取代度=1.38)在氘代-二甲基亚砜中的1H-NMR和13C-NMR图
图3. 纤维素乙酰丙酸酯膜的形貌研究：（A）：膜表面形貌的SEM图；（B）：膜材料元素分析的图；（C）：透明、柔性膜图片；（D）：膜表面形貌的AFM图
文献链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/gc/c9gc03149a#!divAbstract
DOI:10.1039/C9GC03149