Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Свойства и получение ксантогенатов целлюлозы



 Другие рефераты
Сахариды Свинцовые аккумуляторы Свойства и структура воды Свойства, применение и получение полиметилметакрилата

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
                      ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
                                    [pic]
                                  СИБИРСКИЙ
                       ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
                                 УНИВЕРСИТЕТ



                              Кафедра ЦБП и ХВ



                           Курсовое проектирование


                         Тема: “Свойства и получение
                          ксантогенатов целлюлозы”



                                            Разработал: студент ЗХТФ
                                            спец. 250604 Биндарович О.В.
                                            зач. книжка №  826006

                                            Руководитель: _____________

                                            ____________________________



                            г. Красноярск 1998г.



Введение    3
Строение  макромолекулы  целлюлозы      5
1. Получение ксантогенатов целлюлозы    10
1.1 Условия получения ксантогенатов целлюлозы.     10
1.2 Образование химического соединения. 20
1.3 Степень этерификации.    21
2. Свойства ксантогенатов целлюлозы.    25
Список использованных источников: 32



                                  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.
Молекулярная масса целлюлозы и ее полидисперсность.
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 и  особенно
о строении элементарных звеньев, из которых состоит макромолекула,  являются
в настоящее время бесспорными. Их  можно формулировать следующим образом.
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.
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.
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.
  5. Элементарные звенья макромолекулы целлюлозы –  ангидро-D-глюкопираноза
– соединены между собой (- гликозидной связью.  Это  доказывается  тем,  что
продуктом  частичного  гидролиза  целлюлозы  является  целлобиоза  [4-О((-D-
глюкопиранозил)-D-глюкоза], содержащая два остатка глюкозы,  соединенные  (-
гликозидной связью.

      Таким образом, строение целлюлозы может быть представлено формулой:

                             Формула целлюлозы:

                                 [pic]Рис. 1
      Справедливость  этой   формулы   подтверждается   данными   частичного
кислотного и ферментативного гидролиза, ацетолиза,  периодатного  окисления,
ИК  -  спектроскопии  и  поляриметрии.  Точность  методов,   достигнутая   в
настоящее время, позволяет  считать,  что  другие  типы  связей  в  молекуле
целлюлозы встречаются не чаще, чем одна на 1000 моносахаридных остатков.
      Регулярность  строения   полимерной   цепи   и   строго   определенная
конфигурация асимметрических углеродных атомов позволяют  отнести  целлюлозу
к стереорегулярным полимерам.
      Существенное  значение   при   исследовании   строения   макромолекулы
целлюлозы  имеет  выяснение  вопроса  о  конформации  пиранозного  цикла   в
макромолекуле. Так же, как у производных циклогексана, пиранозный  цикл  для
уменьшения внутренних напряжений может принимать конформацию  (форму)  ванны
или кресла. Так как в пиранозном цикле имеется атом кислорода,  то  возможны
две конформации кресла (С) и Шесть конформаций ванны (В):
      Необходимо отметить, что при одном и  том  же  строении  элементарного
звена   в   зависимости   от   конформации   пиранозного   цикла    меняется
пространственная ориентация заместителей (ОН-групп) в  цикле.  Гидроксильные
группы в элементарном звене могут быть расположены экваториально,  т.  е.  в
плоскости кольца, или аксиально – перпендикулярно к этой плоскости:

                        Конформации пиранозного цикла
[pic]
                                   Рис. 2

      Гидроксильные группы, находящиеся  в  аксиальном  и  в  экваториальном
положениях,  обладают  различной  реакционной   способностью.   Этерификации
подвергаются  в  первую  очередь   гидроксильные   группы,   находящиеся   в
экваториальном  положении,  так  как  для  этих  групп  стерические  условия
осуществления  реакции  более  благоприятны.  Для  (-D-глюкопиранозы  и   ее
производных (в том числе и для целлюлозы)  наиболее  энергетически  выгодной
формой  является  конформация  кресла  C1,  где  все  гидроксильные   группы
находятся в экваториальном положении.
      Приведенные выше  данные  позволяют  сделать  достаточно  обоснованные
выводы  о  строении   макромолекулы   целлюлозы.   Согласно   этим   данным,
макромолекула целлюлозы состоит из большого числа остатков  D-глюкопиранозы,
находящихся  в  конформации  кресла  С1,  соединенных  между  собой   1(4-(-
гликозидными связями. Однако различные химические и физическими  воздействия
могут привести к переходу звеньев в другую конформацию.
      Плодотворность  использования  метода  конформационного  анализа   при
исследовании  полисахаридов  была  показана  работами  Ривза   по   изучению
медноаммиачных  комплексов  амилозы  и  Деревицкой  [5]  по  анализу  причин
различной реакционной способности гидроксильных групп в  элементарном  звене
молекул  целлюлозы.  В  этих  работах   было   выдвинуто   предположение   о
возможности изменения  конформации  элементарного  звена  макромолекулы  при
различных  воздействиях.  Возможность  изменения  конформации  элементарного
звена макромолекулы целлюлозы при различных
1234
скачать работу


 Другие рефераты
Октябрьская революция в России
Сознание и искусственный интеллект
Основные понятия и решения моделирования
Французское искусство XVII века


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ