ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полисахариды из "Введение в химию высокомолекулярных соединений" При гидролизе минеральными кислотами полисахариды распадаются на простейшие сахара все три названные выше полисахарида при гидролизе дают /-глюкозу. При ацетолизе или омылении метилового эфира образуются дисахариды из целлюлозы — целлобиоза, из крахмала и гликогена — мальтоза. [c.86] Как видно из формул (44) и (45), в целлобиозе остатки глюкозы связаны -глюкозидной связью, в мальтозе—а-глюкозидной связью. [c.86] Наличие разных модификаций можно объяснить только различиями в их структуре, т. е. в расположении макромолекул в кристаллической решетке. Макромолекула благодаря своей длине может проходить через несколько кристаллических областей. Некристаллические области могут быть или аморфными, или микрокристаллическими, причем очень незначительная величина кристаллитов не позволяет обнаружить их с помощью рентгенографических методов. В пользу последнего предположения говорит тот факт, что плотность природной целлюлозы в гелии, равная 1,57, совпадает со значением плотности, вычисленной на основании рентгенографических измерений. [c.88] По данным Германса, природная целлюлоза содержит 60— 70% кристаллической фракции. В остальной части — неупорядоченных областях — не происходит образования водородных связей между макромолекулами, поэтому в таких областях отсутствуют условия для образования трехмерной макромолекулярной решетки. Содержание кристаллической фракции в препаратах гидратцеллю-лозы составляет 30—40% и только после специальных обработок (вытяжка при формовании волокон и пленок) доходит максимально до 50%. Эти данные подтверждаются разницей в величине сорбционной способности, характерной для различных модификаций целлюлозы. Препараты целлюлозы с меньшим содержанием кристаллической фракции обладают большей сорбционной способностью. [c.88] После высушивания аморфной целлюлозы в высоком вакууме происходит в значительной степени ее инактивация по отношению к некоторым реакциям, например реакции ацетилирования смесью пиридина и уксусного ангидрида. Если из влажной или из увлажненной инактивированной целлюлозы (процесс инактивации обратим) удалить воду такими растворителями, как спирт или пиридин, то при последующем высушивании даже в высоком вакууме при 80—100° не происходит полного удаления этих легко летучих веществ. То же явление наблюдается, если эти гидрофильные растворители вытесняются из целлюлозного материала гидрофобными жидкостями (бензолом, циклогексаном, четыреххлористым углеродом и т. д.). Эти летучие вещества также удерживаются целлюлозой и полностью из нее не удаляются. Такие растворители, не сольватирующие молекулы целлюлозы, не могут быть связаны с целлюлозой силами побочных валентностей и удерживаются макромолекулами чисто механически. Это явление было названо Штаудингером инклюдированием . Если инклюдированную целлюлозу, т. е. целлюлозу, содержащую молекулы таких посторонних веществ, обработать водой или метиловым спиртом и затем высушить, то снова может быть получена чистая целлюлоза. [c.89] В табл. 26 показано влияние инклюдирования на реакционную способность мерсеризованного хлопка (гидратцеллюлоза) в реакции ацетилирования. [c.89] ВОЛОКОН остаются более короткие волокна — пух (линтер), который также можно снять. Его используют как сырье для химической переработки. [c.90] Растения накапливают глюкозу в виде зерен крахмала, нерастворимого в воде полимера, который вновь можно легко превратить в водорастворимые сахара. Крахмал — не индивидуальное вещество, он состоит из двух полисахаридов с различным строением макромолекулы — линейного полимера амилозы и разветвленного амилопектина. При гидролизе минеральными кислотами обе составные части крахмала образуют дисахарид — мальтозу или моносахарид -глюкозу [см. формулу (45)1 следовательно, эти полисахариды представляют собой полимеризомерные вещества. [c.90] ИЗ раствора спиртом. Крахмал обычно содержит около 20/о амилозы и 80% амилопектина. [c.91] Амилоза имеет структуру, отвечающую формуле (47) молекулярный вес ее, по данным Хуземан, достигает 1,5-10 . Степень полимеризации амилозы примерно такая же, как природной целлюлозы. [c.91] Свежевыделенная амилоза растворима в горячей воде при охлаждении раствора образуются мелкие кристаллы, оседающие при стоянии. Амилозу можно разделить на фракции, растворяя в воде при различной температуре. Чем выще степень очистки амилозы при фракционировании, тем труднее она растворяется и тем больше размеры образующихся кристаллов, р-Амилаза (основная составная часть солодового диастаза) полностью разрушает амилозу. Иод окрашивает водные растворы амилозы в интенсивный синий цвет амилопектин дает менее интенсивную красновато-фиолетовую окраску. [c.91] Степень полимеризации, определенная для амилопектина, составляет около 1000, однако истинная ее величина, по-видимому, выше. Наиболее вероятное расположение боковых цепей — у шестого атома углерода элементарного звена, т. е. у первичной гидроксильной группы, поэтому верхняя ветвь молекулярной цепи в формуле (48)— чисто гипотетическая. В этом можно убедиться на основании опытов по ферментативному расщеплению полисахаридов, о чем будет изложено при рассмотрении строения и свойств гликогена. [c.92] Гликоген — резервное углеводное питательное вещество животного мира, подобно тому как крахмал играет эту роль в растениях. Он находится в печени и мускулах. Макромолекулы гликогена имеют сферическую форму, вследствие чего вязкость его растворов подчиняется уравнению Эйнштейна (см. стр. 162), а сам полимер не обладает способностью кристаллизоваться. Структура гликогена напоминает структуру амилопектина, но количество разветвлений больше и боковые ветви имеют большую длину при сферической форме макромолекулы в целом. Молекулярный вес гликогена мускулов около 2,5-10 , гликогена печени — около 4,3-10 (Штаудингер). Эти данные дают представление о нижней границе значения молекулярного веса, так как выделение не деструктирован-ного гликогена затруднительно ферменты, находящиеся вместе с гликогеном, вызывают быстрое разрушение гликогена после смерти животного. [c.92] В табл. 27 приведены некоторые свойства полисахаридов, построенных из остатков -глюкозы. [c.94] Инулин играет роль крахмала в клубнях земляной груши — топинамбура. Он, как и амилоза, медленно выкристаллизовывается из раствора в воде, после чего растворимость его в воде ухудшается. Молекула инулина построена из остатков фруктозы, соединенных 1,2-глюкозидной связью. В результате исследований инулина и других полифруктозанов, проведенных в основном Шлюбахом, были установлены большие различия в строении и величине молекул этих веществ в различных растениях. [c.94] Под пектиновыми веществами понимают макромолекулы, состоящие из остатков частично этерифицированной метиловым спиртом галактуроновой кислоты. Макромолекулярное строение этих веществ было доказано Хенглейном и Шнайдером путем полимерана-логичного превращения нитрата пектина в ацетат. Пектиновые вещества, которые наряду с другими веществами содержатся почти во всех фруктах, обладают свойством связывать большие количества воды. На этом свойстве основано их техническое применение. [c.95] К полисахаридам относятся также растительные слизи, гуммиарабик, альгинаты, используемые в технике как загустители и клеящие вещества. Следует также упомянуть агар-агар, используемый в качестве основы питательной среды для микроорганизмов при бактериологических исследованиях. Все эти соединения построены из различных сахаров, имеют различный состав и строение. Специальное рассмотрение этих соединений в рамках нашего изложения не представляется возможным. [c.95] Вернуться к основной статье