Целлюлоза модель строения

При единстве общих представлений о кристаллическом строении целлюлозы взгляды различных исследователей на структуру микрофибрилл несколько расходятся. Предложенные (в основном в 5(М0-х гг.) разными авторами модели строения микрофибрилл можно условно подразделить на три группы, из которых в двух предусматривается продольное расположение цепей, а в одной - складчатое (рис. 9.3) [c.238]

Специфические свойства целлюлозы (пластичность, набухание, двойное лучепреломление) находятся в соответствии с предложенной моделью строения, однако вопрос [c.85]

Авторы [2] предложили модель тонкого строения целлюлозы, которая объясняет многие экспериментальные данные. Согласно этой модели, целлюлоза состоит из неправильных кристаллитов макромолекулы имеют складчатую форму и уложены в пачки, зафиксированные в поперечном направлении водородными связями, а в продольном - разделены аморфными прослойками. Последние являются своеобразными "клапанами", регулирующими давление, возникающее при набухании целлюлозы. При растворении сначала происходит удаление аморфных прослоек с деструкцией Р-глю-козидных связей между "пачками" макромолекул (менее 1% связей), в результате кристаллические фрагменты целлюлозы становятся более доступны. Поэтому в дальнейшем происходит распад на отдельные "пачки", разрыв Р-глюкозидных связей в местах напряжений на сгибах складок (приблизительно 10%) и появление в растворе олигомерных фрагментов. Распад олигомерных фрагментов до мономера Р-О-глюкозы возможен в очень "жестких" условиях растворения и с технологической точки зрения нежелателен. [c.364]

Результаты рентгенографических исследований, опытов деградации целлюлозы, электронно-микроскопических наблюдений и других исследований привели к ряду концепций относительно расположения молекул целлюлозы в фибриллярных элементах. Общее для всех моделей, описанных в литературе,— существование упорядоченных участков, образованных продольно идущими цепями с параллельной или антипараллельной ориентацией. Эти модели, таким образом, различаются в основном представлением о строении менее упорядоченных участков. Все модели можно свести к трем основным принципам (рис. 4.23) [c.80]

Вследствие высокой жесткости цепей и сильного межмолеку-лярного взаимодействия целлюлоза имеет температуру плавления, лежащую значительно выше температуры ее термического распада и поэтому в отсутствие растворителей всегда находится в твердом агрегатном состоянии смешанного аморфно-кристаллического фибриллярного строения, характерного для большинства линейных полимеров. В физической структуре целлюлозы обычно выделяют два уровня надмолекулярный, имея под этим в виду особенности строения наиболее мелких по размеру структурных элементов— фибрилл, содержание упорядоченной (кристаллической) и аморфной части, а также морфологический, отражающий взаимное расположение фибрилл и строение самих волокон, т. е. их геометрическую форму, наличие слоистой структуры. Целлюлоза была первым объектом исследования, на примере которого познавались особенности структуры полимеров. Поэтому не удивительно, что для объяснения ее структурных особенностей предложено большое число моделей, превышающее несколько десятков, подробно рассмотренных в ряде обзоров [13, 14]. Тем не менее, ни одна из предложенных моделей не объясняет все экспериментальные факты, что обусловливает необходимость дальнейших исследований [15]. [c.19]

Развитию адекватной модели тонкого строения целлюлозы были посвящены работы [18, 19). [c.13]

Рис. 1.21. Модель тонкого строения нативной целлюлозы.

Моделью некоторых (флавиновых) дегидрогеназ оказался краситель метиленовый голубой. По своему строению он близок к коферменту дегидрогеназ — флавин-мононуклеотиду. Так же, как и флавиновый кофермент, краситель присоединяет водород, превращаясь в бесцветную лейкоформу, которая легко окисляется кислородом воздуха, отдавая ему водород. Донором водорода могут быть аскорбиновая кислота, НгЗ краситель, введенный в раствор этих веществ, будет попеременно восстанавливаться и окисляться и, таким образом, подобно ферменту, ускорять окисление названных веществ кислородом воздуха. В этих экспериментах исследовалась модель только активной группы фермента. Однако оказалось возможным подобрать для нее и высокомолекулярный носитель. Им послужила целлюлоза, которая усилила каталитический эффект и повысила специфичность реакции, так как в этой системе особенно интенсивно протекало окисление кислородом воздуха сероводорода. [c.329]

После установления типа элементарной ячейки рентгенографический метод позволяет определить расположение атомов. Однако для этого необходимо измерить интенсивность большого числа интерференций, что в случае целлюлозы выполнить трудно. Но, учитывая все известные данные о строении природной целлюлозы, особенно о химической структуре молекулы целлюлозы, можно представить модель кристаллической решетки и проверить, совпадает ли предложенная модель при принятом расположении атомов с наблюдаемыми на рентгенограмме рефлексами и их интенсивностью. Этим требованиям отвечает модель, предложенная Мейером и Мишем (см. гл. 3). Авторы дают в своей модели координаты атомов. Однако размеры элементарной ячейки не всегда точно совпадают с уже названными величинами. [c.454]

Предлагают различные модели строения щелочной целлюлозы. Рассматривают Na-целлюлозу как гидратационный комплекс, в котором в NaOH-гидрате одна молекула воды вытеснена целлюлозой [39] или как смешанную структуру, включающую алкоголятное соединение (целлюлозат) и аддитивное соединение [78] соответственно [c.379]

На рис. 1.4 представлена схема фибриллярного строения целлюлозы по Гессу [20], которая отражает, хотя и далеко не полно, рассмотренные выше структурные особенности. В схеме не учтены складчатость цепей, проходящие цепи, а также статистический характер размеров всех структурных элементов. Тем не менее, представленная модель послужила основой для построения других моделей и отражает основные представления о структуре целлюлозы фибриллярность строения, чередование кристаллических и аморфных участков, анизотропное строение, взаимодействие фибрилл. [c.23]

Для оценки зависимости прочности от ориентации может быть исп( ль-зован и другой подход. Только что рассмотренная модель строения полимера предусматривала сочетание аморфных и кристаллических участков полимера. Но можно представить себе, что такого чередования в полимере нет. Это относится, например, к слабо или медленно кристаллргзующимся в процессе формования волокон полимерам (целлюлоза, полиэтилентерефталат) или к полиамидным волокнам с кратностью вытяжки более 2—2,5, когда исходная кристаллическая структура разрушается и при последу-юш,ей ориентации начинает возникать новая кристаллическая модификация. В таких случаях правомерно рассматривать упрочнение при ориентации не как перестройку слабых участков, а как результат изменения соотношения между количеством разрушаемых при разрыве основных (химических) связей в цепи полимера и количеством распадающихся при этом межмолекулярных связей, причем это соотношение должно [c.282]

Полимеры первого типа рассматривают как двухфазные системы (аморфно-кристаллические полимеры). Различают фибриллярные (волокнистые) полимеры и полимеры, не имеющие волокнистого строения. Типичный представитель фибриллярных аморфно-кристаллических полимеров - целлюлоза, которая образует природные растительные волокна. В фибриллах все оси кристаллитов ориентированы в одном направлении. Структуру таких полимеров, в том числе целлюлозы, описывают моделью бахромчатой фибриллы (рис. 5.7 также см. 9.4.2 и рис. 9.3). Фибриллы состоят из чередующихся кристаллических участков (кристаллитов) и аморфных участков. Резкой фазовой границы, и тем более поверхности раздела, между участками нет, т.е. фазы следует рассматривать в структурном понимании. В синтетических аморфно-кристаллических блочных полимерах оси кристаллитов не имеют одного направления, и крисгаллиты как бы вкраплены в аморфную фазу. С современных позиций структура аморфно-кристаллических полимеров хорошо укладывается в рамки кластерной теории. Кристаллиты - это кластеры с максима. ьной степенью упорядоченности, т.е. имеющие кристаллическую решетку, соединенные проходными макромолекулами, образующими аморфные участки. [c.139]

В результате ряд исследователей (Марк, Мейер и др.) предложили первоначальную мицеллярную теорию строения целлюлозы. Согласно этой теории полагали, что целлюлозные волокна построены из агрегатов молекул - мицелл, имеющих поверхность раздела и связанных межмицеллярными сипами. На раннем этапе исследований (30-е гг. нашего столетия), когда реальную длину цепей целлюлозы еще не установили, строение целлюлозных волокон описьгаали моделью бахромчатой мицеллы и каждую мицеллу со своей бахромой (разупорядоченные окончания молекул) на обоих концах рассматривали как индивидуальную частицу. При этом понятие мицеллы еще практически совпадало с аналогичным понятием коллоидной химии. [c.236]

Целлюлоза— классический пример полимера, макромолекулы которого имеют линейное строение и который характеризуется повышенной скелетной жесткостью Конфигурация макромолекулы целлюлозы дает возможность реализации внутри- и межмолекулярных взаимодействий Современная точка зрения на структуру целлюлозы имеет в своей основе теорию аморфнокристаллического ее состояния и основывается на данных электронографических, рентгенографических и других исследований [1, 3, 4-8] Как и все гидрофильш,1е линейные полимеры, целлюлоза обладет склонностью к образованию первичных (элементарных) фибрилл, в которых группы параллельно расположенных цепей макромолекул связаны между собой множественными водородными связями Первичная фибрилла представляет собой наименьшее надмолекулярное звено целлюлозы Обшепринятой в настоящее время является модель первичной фибриллы Денниса и Престона (рис 1 2) [6, 8-11] [c.10]

Как видно из табл. 4.2, степень полимеризации также оказывает сильное влияние на растворимость. Это обстоятельство связано с ассоциативным строением целлюлозы. В гл. 1 была рассмотрена модель ыикрофибриллы целлюлозы, с помощью которой достаточно легко объяснить процесс растворения метилцеллюлозы. Понятно, что крупный ассоциат (микрофибрилла) не может перейти в раствор без разрушения некоторого числа глюкозидных связей в макромолекуле. [c.73]

Исходя из ассоциативного строения целлюлозы и принимая во внимание модель тонкой структуры целлюлозы, можно предположить, что при замораживании низкозамещенной метилцеллюлозы в раствор переходят пе отдельные ее макромолекулы, а ассоциаты. Чем меньше степень замещения мети.чцеллюлозы и величина ее деструкции, тем крупнее, очевидно, эти ассоциаты. Для доказательства этого по- [c.73]

Бо-льшинство опубликованных рентгенографических исследований целлюлозы и ее производных было посвящено главным образом проблеме кристаллического строения этих высокомолекулярных соединений и нахождению пространственной модели, удовлетворительно объясняющей наблюдаемые физико-механические свойства этих веществ. Такие модели целлюлозы, [c.17]

Большое применение нашли полиэфирные смолы и в качестве пластификаторов [169, 784—806], Так, они применяются для пластификации поливинилхлорида [784, 790, 791, 796, 800, 801],, эфиров целлюлозы [788, 793, 795, 804], хлоркаучука [169, 796] и, других полимеров. Полиэфиры разнообразного строения применяются в качестве составных частей в смазочных составах [807— 827], используемых при высоких скоростях скольжения [810] в авиамоторах [813, 820], подшипниках [825], и т. п. Смолы полиэфирного типа применяются для пропитки различных материалов с целью придания им пониженной слипаемости, устойчивости к действию световых и химических агентов, моли [828—835]. Полиэфирные смолы применяются в радио и телевидении [836, 837], в электропромышленности [194, 838—855], при изготовлении телефонной аппаратуры [856]. Термореактивные полиэфирные смолы, отверждающиеся при нормальной температуре, применяются для производства моделей, стержней, форм в керамической промышленности [857], облицовки труб и барабанов [858]. [c.31]

Большая часть практических задач, в том числе и ионного обмена, сводится к описанию процессов в простых телах. Частицы многих ионитов имеют форму шара. Моделью ионитов нитевидного строения (производные целлюлозы, различные ионообменные волокна, кристаллы некоторых алюмосиликатов — натролита, атта-пульгита и галлуазита) является цилиндр. Частицы многих природных и искусственно синтезированных ионитов имеют неправильную или правильную, но достаточно сложную форму, которую с большей или меньшей точностью можно рассматривать как результат деформации тел простой формы. Выбор простой эквивалентной модели таких частиц далеко не всегда прост и однозначен. [c.215]

Систематическое исследование влияния различий в строении элементарного звена макромолекулы на устойчивость ацетальной связи в молекуле полисахаридов было проведено Конкиным и Роговиным 2 . Для исследования наряду с целлюлозой были взяты препараты амилозы (а-гликозидная связь вместо р-гликозидной), галактана и маннана (иное пространственное расположение вторичных ОН-групп в элементарном звене), ксилана (отсутствие первичных ОН-групп), ламинарина (р-1,3-гликозидная связь вместо р-1,4-гликозидной). Ниже приведены данные о влиянии каждого из этих факторов на устойчивость гликозидной связи в молекулах полисахаридов и соответствующих моделей к действию гидролизующих реагентов в гомогенной и гетерогенной средах [c.166]

Ввиду относительно небольшого количества дифракционных полос И пятен и возможности взаимного наложения Некоторых других полос нет оснований утверждать, что эта модель является единственной, правильно отражающей пространственно в строение целлюлозы. Хэуорз, в частности, предложил модель, основанную на предположении о сгибаемости целлюлозных цепей под действием вторичных интер- или интрамолекулярных связей между гидроксилами. Пьерсе предложил другую конфигурацию, получившую критическую оценку Мейера. Все это свидетельствует о том, что окончательно строение целлюлозы еще не установлено. [c.103]

Для исследования этого вопроса было проведено сравнительное исследование устойчивости ацетальной связи к действию кислот в макромолекулах целлюлозы и ксилана (при проведении процесса гидролиза в гомогенной и гетерогенной средах) и в глюкозидах, являющихся моделью этих соединений, — изопропилглюкозиде и ксилозиде [9]. Как известно, цел.яюлоза и ксилан имеют аналогичное строение (наличие-пиранового цикла 1,4- -глюкозидная связь между элементарными звеньями). Единственное отличие между этими полисахаридами заключается в наличии в элементарном звене макромолекулы целлюлозы первичной спиртовой группы в поло5кении 6 в э 1ементарном звене молекулы ксилана этой группы пет [c.828]

Хотя при исследовании таких сложных систем, как целлюлоза, никогда не может быть уверенности в том, что достигнуто окончательнсе и неопровержимое доказательство относительно ее строения, все же справедливо и резонно остановиться на предложенной модели, если никто не представит другой, которая бы так же хорошо соответствовала современным экспериментальным данным. Рис. 20, 21 и 22 детализируют строение элементарной ячейки, представленной на предыдущем рисунке. [c.130]