Деполимеризация целлюлозы реакционная способность

В практике химической обработки буровых растворов большое значение имеет обширная и все увеличивающаяся группа реагентов на основе полисахаридов. В эту группу входят КМЦ и другие эфиры целлюлозы, крахмал, реагенты из природных растительных камедей и морских водорослей, продукты микробиологического синтеза и др. У этих реагентов есть много общего в составе, строении и свойствах. Схематически они представляют собой совокупности макромолекулярных цепей, образованных ангидроглюкознымп циклами различных углеводных остатков, скрепленных непрочными гликозидными связями, а между цепями — ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями или. поперечными мостиками. Обилие функциональных групп обусловливает реакционную активность цепей и придает им характер полиэлектролитов. Природа углеводных мономеров и их функциональных групп, степени замещения, полимеризации и ветвления, однородность полимера, а также характер связей, конформация цепей и структур определяют коллоидно-химические свойства этих реагентов. Все они различаются по стабилизирующей способности и обладают сравнительно невысокой термической, ферментативной и гидролитической устойчивостью. Из исходных полисахаридов их получают путем деполимеризации и введения достаточного количества функциональных групп, с тем, чтобы обеспечить водорастворимость и необходимый уровень физикохимической активности. Таким образом, свойства будущего реагента непосредственно связаны с природой и строением исходного полисахарида. [c.156]

Источником формальдегида может быть или формалин (т. е. 40%-ный водный раствор формальдегида), или различные полимерные формы, например параформальдегид. Для оценки реакционной способности грвдроксильных групп целлюлозы при реакции с формальдегидом определялось распределение по составу различно замещенных формальдегидом глюкозных звеньев. Обычно такое распределение можно определить после полной деполимеризации (гидролиза) замещенной целлюлозы и хроматографического разделения различно замещенных моноз. В случае неустойчивых к действию гидролизующих реагентов (кислот) заместителей и их связей применяется другой способ — исчерпывающее метилирование в щелочной среде и только после этого гидролиз и идентификация метилглюкоз. Анализ реакционной способности гидроксильных групп целлюлозы при реакциях ее с формальдегидом и другими соединениями показал [275], что продукты реакции целлюлозы с формальдегидом в паровой фазе в присутствии катализатора — борной кислоты содержат связи между 2—О и 2 —О, 2—О и З —О положениями в ангидроглюкозных звеньях соседних молекулярных цепей. При исследовании сшитого подобным же образом хлопка с помощью газовой и тонкослойной хроматографии и электрофореза было найдено приблизительно эквивалентное количество [c.191]

По мере исчерпания аморфных участков целлюлозы происходит постепенное дифференцирование вклада эндо- и экзоглюканаз, а также слабо и прочно адсорбирующихся ферментов Прочно адсорбирующиеся целлю лазы, задерживаясь в местах первичного связьшания, не обладают большой подвижностью по поверхности целлюлозы Напротив, слабо адсорбирующиеся ферменты могут проводить атаки в разных областях нерастворимого субстрата Поскольку слабо адсорбирующиеся ферменты плохо гидролизуют кристаллическую целлюлозу [44], следует ожидать, что они в основном увеличивают доступность кристаллитов за счет гидролиза аморфных областей, в то время как прочно адсорбирующиеся целлюлазы гидролизуют как аморфные, так и кристаллические участки Это в свою очередь приводит к увеличению устойчивости субстрата к действию слабо адсорбирующихся ферментов по мере возрастания глубины гидролиза и достаточно стабильной реакционной способности во времени (после ее некоторого начального уменьшения) при действии прочно адсорбирующихся ферментов Отсюда становится также ясно, почему слабо адсорбирующиеся ферменты обусловливают более быстрое уменьшение СП целлюлозы, чем прочно адсорбирующиеся Дело в том, что СП кристаллитов относительно мала (около 150) и их гидролиз прочно адсорбирующимися ферментами не сказывается существенно на валовой СП Слабо же адсорбирующиеся целллюлазы, атакуя преимущественно аморфные участки с высокой СП, вызывают заметную деполимеризацию субстрата [c.28]

В последнее время влияние степени измельчения на предсозревание щелочной целлюлозы изучал Кляйнерт Им установлено, что влияние степени измельчения на скорость деполимеризации сказывается в зависимости от температуры предсозревания. Например, при температуре предсозревания 20 С различие в скорости деполимеризации между измельченной и не-измельченной щелочной целлюлозой практически незаметно и, напротив, при повышенных температурах скорость деполимеризации заметно растет с уменьшением насыпной плотности. Эти различия вновь исчезают при проведении процесса при 60° С. Причину этого Кляйнерт видит в том, что растворимость кислорода в жидкости, окружающей волокна щелочной целлюлозы, с ростом температуры падает и, таким образом, повышающаяся с увеличением температуры реакционная способность лимитируется отсутствием достаточного количества кислорода. [c.149]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология