25. Алкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.

Метилцеллюлоза может быть получена с разной СЗ (до 3)

Содержание группы -ОСН3

Монометилцеллюлоза 16%

Диметилцеллююлоза 32%

Триметилцеллюлоза 45%

Способ получение водорастворимой целлюлозы (СЗ 1.3-2.6) – метилирование щелочной целлюлозы метилхлоридом.

[С6Н7О2(ОН)3]n + xnNaOH + xnRCl → [С6Н7О2(ОН)3-x (OR)x]n + xnNaCl + xnHOH

Побочная реакция:

CH3Cl + NaOH → CH3OH + NaC1

Высокая концентрация щелочи позволяет снизить расход метилхлорида на побочную реакцию.

Свойства метилЦ:

• Волокнистая или гранулированная структура;

• Растворима в холодной воде и некоторых орг растворителях;

• В водных растворах проявляет свойства ПАВ.

Применение метилЦ:

• Получение пластиков

• Склеивание кож

• Загуститель в пищевой и косметической промышленности.

Этилцеллюлоза

[С6Н7О2(ОН)3]n + xnNaOH +xnC2H5Cl → [С6Н7О2(ОH)3-x(OC2Н5)x]n +xnNaCl+ xnHOH

Формая выпуска этилЦ: высокая СЗ=2.5-2.6; низкая СЗ=1-1.5

Стадия получения этилЦ:

1. мерсеризация целлюлозы

2. алкилирование щелочной целлюлозы

3. осаждение этилЦ

4. промывка полимера, нейтрализация, отбелка

5. сушка продукта и затаривание.

Свойства этилЦ:

• Белый или желтоватый порошок

• Хорошие термопластичные свойства

• Высокозамещенная – растворима в хол воде, низко- - нерастворима в воде, но растворима в орг растворителях

• Устойчива к действию щелочей и разбавленных кислот

• Высокая механическая прочность

• Практически не горит и воспламеняется с трудом.

Применение:

• Производство пленок, лаков

• Пищевая промышленность

• Произвводство косметических средств

• Защитные покрытия кораблей и лодок

• Изоляция кабелей и проводов

26. Кмц и гидроксиалкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.

Целлюлозогликолевая кислота, простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты, тилоза.

[C6H7O2(OH)3-x(OCH2COOH)x]n, где п=0.08-1.5

Промышленное применение – натриевая соль карбоксиметилцелллозы NaКМЦ

Получают действием на щелочную целлюлозу монохлоруксусной кислоты:

RCell–OH + 2NaOH + ClCH2–COOH → RCell–O–CH2–COONa + NaCl + 2HOH

Свойства Натрий-КМЦ:

• Растворимость в воде зависит от

• Степени замещения: СЗ 0.65-1 растворима в хол и гор воде, СЗ 0.4 – в воде нерастворима

• Распределения карбоксиметильных групп

• В промышленности получают со СЗ=0.65-1

• Растворима в водных растворах щелочей, NH3, NaCl.

• Нерастворима в органических растворителях, минеральных маслах

• При растворении в воде образует вязкие прозрачные растворы

• Пленкообразующий полимер

• Устойчива к биодеструкции, но водные растворы подвергаются ферментному гидролизу.

Применение КМЦ:

• Пищевая промышленность (в десертах, мороженом, желе, майонезах, соусах, кремах)

• Фармацевтическая

• Производство косметики – зубная паста

• Производство обойных клеев

Функции КМЦ:

• Регулятор консистенции;

• Загуститель

• Гелеобразователь

• Пластификатор

27. Основные понятия, классификация, номенклатура и содержание гемицеллюлоз. Холлоцеллюлоза и методы ее выделения.

Гемицеллюлозы – это нецеллюлозные полисахариды, состоящие из остатков пентоз, гексоз и уроновых кислот.

Содержание гемицеллюлоз в древесине в пределах 18–40%:

– в лиственных породах – 25–40%; – в хвойных породах – 18–23%.

Структурные ПС – холоцеллюлоза – комплекс ПС древесины, получающийся в виде волокнистого остатка после удаления экстрактивных веществ и лигнина и состоящий из целлюлозы и гемицеллюлоз.

Выход холоцеллюлозы из древесины: хв пород 70-73%; лиственных 72-79%

Использование холоцеллюлозы:

для выделения гемицеллюлоз и их фракционирования (извлекаются легче, чем из древесины);

для количественного определения целлюлозы (изменяется меньше, чем при выделении древесины)

Выход холоцеллюлозы, содержание в ней гемицеллюлоз и примесь остаточного лигнина зависят от древесной породы, используемого для делигнификации реагента и условий обработки. В настоящее время для делигнификации при выделении холоцеллюлозы используют хлорный и хлоритный методы и обработку надуксусной кислотой.

Хлорный метод основан на чередующихся обработках обессмоленной древесины хлором в присутствии воды и раствором органического основания в органическом растворителе.

При этом образуются продукты замещения и окисления лигнина, растворимые в щелочных растворах. Окисление происходит под действием хлорноватистой кислоты, образующейся по обратимой реакции

Чтобы избежать деструкции полисахаридов вследствие излишнего хлорирования, реакцию проводят при охлаждении.

Хлоритный метод основан на делигнификации обессмоленной древесины хлоритом натрия в кислой среде При 60^оС происходит

Для предотвращения повышения рН обработку проводят в буферном растворе (уксусная кислота и ацетат натрия). Древесина хвойных пород требует большей продолжительности обработки, чем лиственных.

Делигнификация надуксусной кислотой основана на окислении обессмоленной древесины надуксусной (перуксусной) кислотой СН3–СО–О–ОН