Разработал: студент ЗХТФ

спец. 250604 Биндарович О.В.

зач. книжка № 826006

Руководитель: _____________

____________________________

г. Красноярск 1998г.

Введение ..........................................................................................................

Строение макромолекулы целлюлозы .........................................................

1. Получение ксантогенатов целлюлозы....................................................

1.1 Условия получения ксантогенатов целлюлозы....................................

1.2 Образование химического соединения.................................................

1.3 Степень этерификации...........................................................................

2. Свойства ксантогенатов целлюлозы.......................................................

Список использованных источников:.........................................................

Вве­де­ние

Цел­лю­ло­за яв­ля­ет­ся ве­ще­ст­вом, ши­ро­ко рас­про­стра­нен­ным в рас­ти­тель­ном ми­ре. Она вхо­дит в со­став как од­но­лет­них рас­те­ний, так и мно­го­лет­них, в ча­ст­но­сти – в со­став дре­вес­ных по­род.

Во­прос об ус­ло­ви­ях и ме­ха­низ­ме био­хи­ми­че­ско­го син­те­за цел­лю­ло­зы – один из наи­бо­лее слож­ных и ин­те­рес­ных в хи­мии цел­лю­ло­зы.

Роль цел­лю­ло­зы, ос­нов­но­го ком­по­нен­та кле­точ­ной стен­ки выс­ших рас­те­ний, иг­раю­ще­го роль ме­ха­ни­че­ско­го кар­ка­са, не­по­сред­ст­вен­но свя­за­на с осо­бен­но­стя­ми хи­ми­че­ско­го строе­ния мак­ро­мо­ле­ку­лы и ха­рак­те­ром над­мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры. Как об­ра­зо­ва­ние мак­ро­мо­ле­кул цел­лю­ло­зы, так и фор­ми­ро­ва­ние над­мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры про­ис­хо­дит в про­цес­се био­хи­ми­че­ско­го син­те­за, по­это­му про­бле­ма ис­сле­до­ва­ния об­ра­зо­ва­ния цел­лю­ло­зы в при­ро­де име­ет два ас­пек­та – соб­ст­вен­но био­хи­ми­че­ский, вклю­чаю­щий во­прос о ха­рак­те­ре ис­ход­ных реа­ги­рую­щих со­еди­не­ний, ки­не­ти­ке и ме­ха­низ­ме син­те­за мак­ро­мо­ле­кул, и струк­тур­но-хи­ми­че­ский ме­ха­низм об­ра­зо­ва­ния эле­мен­тов над­мо­ле­ку­ляр­ной струк­ту­ры и фор­ми­ро­ва­ния слож­ной струк­ту­ры по­ли­са­ха­ри­да как по­ли­ме­ра.

Воз­мож­ность ра­цио­наль­но­го ис­поль­зо­ва­ния цел­лю­ло­зы раз­лич­ных от­рас­лях на­род­но­го хо­зяй­ст­ва для по­лу­че­ния ма­те­риа­лов об­ла­даю­щих тре­буе­мы­ми свой­ст­ва­ми, не­по­сред­ст­вен­но за­ви­сит от вы­яс­не­ния ос­нов­ных во­про­сов строе­ния цел­лю­ло­зы и от под­роб­но­го изу­че­ния свойств цел­лю­лоз­ных ма­те­риа­лов. Это от­но­сит­ся в пер­вую оче­редь к тем от­рас­лям про­мыш­лен­но­сти, ко­то­рые ос­но­ва­ны на хи­ми­че­ской пе­ре­ра­бот­ке цел­лю­ло­зы (при­го­тов­ле­ние ла­ков, пле­нок, пла­сти­че­ских масс, ис­кус­ст­вен­но­го во­лок­на, без­дым­но­го по­ро­ха и т. д.), а так­же к тек­стиль­ной и бу­маж­ной про­мыш­лен­но­сти. Раз­ные пред­став­ле­ния о строе­нии цел­лю­ло­зы при­во­дят к раз­ным вы­во­дам об оп­ти­маль­ных ус­ло­ви­ях про­ве­де­ния про­цес­сов ее хи­ми­че­ской пе­ре­ра­бот­ки и о ме­то­дах, ко­то­рые нуж­но при­ме­нять для из­ме­не­ния в же­лае­мом на­прав­ле­нии фи­зи­ко-хи­ми­че­ских и ме­ха­ни­че­ских свойств по­лу­чае­мых про­дук­тов. По­это­му, ес­те­ст­вен­но, во­про­сам строе­ния цел­лю­ло­зы по­свя­ща­лись и по­свя­ща­ют­ся мно­го­чис­лен­ные ис­сле­до­ва­ния.

Со­вре­мен­ная тео­рия строе­ния цел­лю­ло­зы долж­на от­ве­тить на сле­дую­щие ос­нов­ные во­про­сы:

1. Строе­ние мак­ро­мо­ле­кул цел­лю­ло­зы: хи­ми­че­ское строе­ние эле­мен­тар­но­го зве­на и мак­ро­мо­ле­ку­лы в це­лом; кон­фор­ма­ция мак­ро­мо­ле­ку­лы и ее звень­ев.

2. Мо­ле­ку­ляр­ная мас­са цел­лю­ло­зы и ее по­ли­дис­перс­ность.

3. Струк­ту­ра цел­лю­ло­зы: рав­но­вес­ное фа­зо­вое со­стоя­ние цел­лю­ло­зы (аморф­ное или кри­стал­ли­че­ское); ти­пы свя­зей ме­ж­ду мак­ро­мо­ле­ку­ла­ми; над­мо­ле­ку­ляр­ная струк­ту­ра; струк­тур­ная не­од­но­род­ность цел­лю­ло­зы; струк­тур­ные мо­ди­фи­ка­ции цел­лю­ло­зы.

Толь­ко по­сле вы­яс­не­ния ука­зан­ных во­про­сов мо­гут быть сфор­му­ли­ро­ва­ны дос­та­точ­но обос­но­ван­ные пред­став­ле­ния о строе­нии цел­лю­ло­зы.

Строе­ние мак­ро­мо­ле­ку­лы цел­лю­ло­зы

Мно­гие дан­ные о хи­ми­че­ском строе­нии мак­ро­мо­ле­кул цел­лю­ло­зы иосо­бен­но о строе­нии эле­мен­тар­ных звень­ев, из ко­то­рых со­сто­ит мак­ро­мо­ле­ку­ла, яв­ля­ют­ся в на­стоя­щее вре­мя бес­спор­ны­ми. Их мож­но фор­му­ли­ро­вать сле­дую­щим об­ра­зом.

1. Эле­мен­тар­ным зве­ном мак­ро­мо­ле­ку­лы цел­лю­ло­зы яв­ля­ет­ся ан­гид­ро-D-глю­ко­за. Это до­ка­зы­ва­ет­ся мно­го­чис­лен­ны­ми ра­бо­та­ми [1,4] по ис­сле­до­ва­нию про­дук­тов пол­но­го гид­ро­ли­за цел­лю­ло­зы. При пол­ном гид­ро­ли­зе цел­лю­ло­зы вы­де­ле­на D-глю­ко­за с вы­хо­дом до 96 – 98% от тео­ре­ти­че­ско­го.

2. Эле­мен­тар­ное зве­но в мак­ро­мо­ле­ку­ле цел­лю­ло­зы со­дер­жит три сво­бод­ные гид­ро­ксиль­ные груп­пы. Это до­ка­зы­ва­ет­ся тем что при лю­бых ре­ак­ци­ях эте­ри­фи­ка­ции цел­лю­ло­зы уда­ет­ся по­лу­чить в ка­че­ст­ве про­дук­тов пол­ной эте­ри­фи­ка­ции толь­ко трех­за­ме­щен­ные эфи­ры цел­лю­ло­зы. Из трех гид­ро­ксиль­ных груп­пы эле­мен­тар­но­го зве­на од­на груп­па яв­ля­ет­ся пер­вич­ной и две вто­рич­ны­ми. Эти груп­пы зна­чи­тель­но раз­ли­ча­ют­ся по ре­ак­ци­он­ной спо­соб­но­сти.

3. Гид­ро­ксиль­ные груп­пы в эле­мен­тар­ном зве­не мак­ро­мо­ле­ку­лы на­хо­дят­ся у 2-го, 3-го и 6-го ато­мов уг­ле­ро­да. Это до­ка­за­но иден­ти­фи­ка­ци­ей ос­нов­но­го про­дук­та, по­лу­чен­но­го при гид­ро­ли­зе три­ме­тил­цел­лю­ло­зы, как 2,3,6-три-О-ме­тил-D-глю­ко­зы, а так­же ря­дом дру­гих ме­то­дов. Из это­го сле­ду­ет, что глю­коз­ные ос­тат­ки долж­ны быть свя­за­ны ли­бо 1®4-гли­ко­зид­ны­ми (в этом слу­чае эле­мен­тар­ное зве­но на­хо­дит­ся в пи­ра­ноз­ной фор­ме), ли­бо 1®5-гли­ко­зид­ны­ми свя­зя­ми (при фу­ра­ноз­ной фор­ме эле­мен­тар­но­го зве­на).

На­ря­ду с 2,3,6-три-О-ме­тил-D-глю­ко­зой, при гид­ро­ли­зе три­ме­тил­цел­лю­ло­зы об­ра­зу­ет­ся очень не­боль­шое ко­ли­че­ст­во (0,05–0,2%) 2,3,4,6-тeтpa-О-ме­тил-D-глю­ко­зы за счет кон­це­вых эле­мен­тар­ных звень­ев мак­ро­мо­ле­кул. Этот факт, а так­же дан­ные дру­гих ме­то­дов (на­при­мер, пе­рио­дат­но­го окис­ле­ния) ука­зы­ва­ют на от­сут­ст­вие раз­ветв­ле­ний в мак­ро­мо­ле­ку­ляр­ной це­пи цел­лю­ло­зы.

4. Ос­тат­ки D -глю­ко­зы в мо­ле­ку­ле цел­лю­ло­зы име­ют пи­ра­ноз­ную фор­му. Срав­ни­тель­ная ус­той­чи­вость цел­лю­ло­зы к ки­слот­но­му гид­ро­ли­зу ис­клю­ча­ет воз­мож­ность су­ще­ст­во­ва­ния звень­ев в фу­ра­ноз­ной фор­ме, по­сколь­ку фу­ра­но­зи­ды чрез­вы­чай­но не­ус­той­чи­вы к дей­ст­вию ки­слот.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--