Характер связи между макромолекулами целлюлозы

Характер связи между макромолекулами целлюлозы 61 [c.61]

ХАРАКТЕР СВЯЗИ МЕЖДУ МАКРОМОЛЕКУЛАМИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Различные типы связей [c.61]

Здесь становится понятным принцип построения длинных нитевидных цепей. Гидроксильные группы глюкозных кирпичиков расположены так, что создается возможность ассоциировать цепи водородными связями. Эти связи слабы, но их очень много. Они могут быть настолько регулярными, что сообщают целлюлозе регулярность во всех трех измерениях, свойственную кристаллическим веществам. Каждый из глюкопиранозных остатков имеет три спиртовых ОН-группы. Следовательно, целлюлозная частица, если ее степень полимеризации около 1000, содержит 300 гидроксилов. Они фиксируют близлежащие звенья в макромолекуле целлюлозы, придавая ей упругость и жесткость, определяя характер взаимных связей между макромолекулами. [c.259]

Из этой схемы видно, что в присутствии ионов 0Н число водородных связей между молекулами целлюлозы уменьшается и их взаимодействие ослабляется, так как гидроксильные ионы основания связываются с группами ОН целлюлозы такими же водородными связями, как и макромолекулы целлюлозы между собой. Одновременно из-за их электроотрицательного характера они электростатически притягивают катионы К" . С ростом концентрации ионов ОН- реакция смещается вправо, количество присоединенных ионов ОН" возрастает и интенсивность взаимодействия, между макромолекулами целлюлозы еще больше снижается. [c.77]

Возможность образования ориентированной структуры полимеров в большой степени зависит от характера связей между цепями макромолекул. Так, например, ориентации различных волокон на основе целлюлозы значительно способствуют сравнительно сильные водородные связи, образующиеся между гидроксильными группами соседних макромолекул. Ориентирующее влияние водородной связи проявляется также в полиамидах, полиэфирах и других полимерах. [c.52]

Большое влияние на устойчивость полимеров к действию агрессивных химических реагентов, в частности концентрированных кислот и щелочей, оказывает характер связи между элементарными звеньями макромолекул. Все карбоцепные полимеры, элементарные звенья которых соединены углерод-углеродными связями, устойчивы к действию таких реагентов. Гетероцепные полимеры, содержащие ацетальные связи (целлюлоза), сложноэфирные связи (полиэфиры) и амидные связи (полиамиды, белки), значительно менее устойчивы к действию концентрированных кислот и щелочей. Под действием таких реагентов происходит постепенный разрыв связей между звеньями гетероцепных полимеров и соответственное понижение их молекулярного веса (деструкция полимера). [c.626]

Была также высказана гипотеза о механизме сорбции макромолекул гемицеллюлоз на поверхности целлюлозных волокон [31, 80], которая заключается в следующем. При соприкосновении волокон целлюлозы с раствором гемицеллюлоз начинается адсорбция с относительно большой скоростью. При этом наблюдается отложение гемицеллюлозных цепей на открытой поверхности целлюлозы, так что гибкие макромолекулы адсорбируются на этой поверхности через сегменты или короткие последовательности цепей. Адсорбированные сегменты связаны друг с другом через неадсорбированные участки, образуя мостики или петли, простирающиеся в раствор Сегменты у концов цепей могут быть не адсорбированы и простираться в раствор. Характер адсорбционных сил в данном случае, по-видимому, определяется образованием водородных связей между доступными гидроксилами. [c.393]

Исходя из таких электростатических представлений, оксиэтил-целлюлоза и частично замещенная метилцеллюлоза должны оказывать только слабое влияние. Ионные же эфиры целлюлозы, например сульфоэфиры, должны действовать, как и карбоксиметилцеллюлоза. Действительно, практика подтверждает эти выводы. Возможность адсорбции карбоксиметилцеллюлозы на целлюлозном волокне объясняется в ряде случаев тем, что структура ее макромолекулы такая же, как и у целлюлозы. При их когезии могут образовываться водородные связи между свободными ОН-группами КМЦ и гидроксилами целлюлозы. При данном характере адсорбции при промывке водой должна легко происходить десорбция, что также подтверждается на практике. Однако объяснение механизма действия карбоксиметилцеллюлозы в моющих растворах на основе ее адсорбции на целлюлозе и увеличения электроотрицательного заряда волокна встречает значительные возражения. Исследования, проведенные применением более совершенной методики [140], в частности флуоресцентного анализа, показали, что карбоксиметилцеллюлоза практически не адсорбируется на целлюлозном волокне. [c.126]

Концентрация едкого натра. Концентрация NaOH в мерсеризационном растворе определяется в основном количеством и характером связей между макромолекулами целлюлозы или их агрегатами, которые должны быть разрушены при мерсеризации. [c.211]

Гигроскопичность волокна зависит в основном от характера функциональных групп в молекуле полимера. РГзвестное влияние на количество поглощаемой влаги оказывает также энергия межмолекулярного взаимодействия (при одинаковом химическом строении). Чем больще взаимодействие между группами, т. е. чем полнее осуществлено их взаимное насыщение, тем труднее происходит их взаимодействие с молекулами воды. Этим обстоятельством объясняется более низкая гигроскопичность природной целлюлозы по сравнению с гидратцеллюлозными волокнами, содержащими те же функциональные группы (ОН-группы), но имеющими меньщее число водородных связей между макромолекулами. Данные о гигроскопичности некоторых природных и химических волокон приведены в табл. 13. [c.140]

Аналогичные данные были получены при исследовании изменения реакционной способности вискозной целлюлозы после горячего и холодного облагораживания. Такое значительное понижение реакционной способности целлюлозы, т. е. растворимости ксантогената после обработки целлюлозы концентрированными растворами щелочи и регенерации ее, является неожиданным и представляет большой интерес. Известно, что гидратцеллюлоза отличается от природной целлюлозы меньшей интенсивностью межмолекулярного взаимодействия (меньшим числом водородных связей между макромолекулами). Следовательно, небольшое число более прочных связей между макромолекулами, резко влияющих на растворимость как самой целлюлозы, так и получаемых из нее эфиров, может образоваться не только в процессе биохимического синтеза, но и в результате различных обработок, в частности при регенерации целлюлозы после обработки ее концентрированными растворами щелочи. Образовавшиеся вновь связи, характер которых пока не установлен, достаточно устойчивы к действию щелочи, но неустойчивы к разбавленным растворам кислот при повышенной температуре. Обработка концентрированными растворами щелочей с последующей регенерацией целлюлозы, что в известной степени имеет место при холодном облагораживании, значительно снижает способность целлюлозы к вискозообразованию. Поэтому различные обработки исходной целлюлозы могут повышать или оставлять без изменения ее реакционную способность при получении одних эфиров целлюлозы и значительно снижать при получении других. Влияние этих факторов необходимо учитывать при исследовании реакционной способности целлюлозы, используемой для производства искусственных волокон различных типов. [c.223]

На данной стадии исследования можно сделать предположение, что макромолекулы целлюлозы в различных целлюлозосодержащих материалах, состоящие в основном из остатков /-глюкопиранозы, соединенных -глюкозидной связью, могут иногда отличаться между собой также и соотношением различных типов структур ангидроглюкозы (пирановая и фурановая структуры, циклическая и открытая формы). Обычно принимаемое строение элементарного звена — ангидро-с -глюкопиранозы — и характер связи между звеньями (1—4) являются, повидимому, основным, но не единственным типом структуфы. Систематическое экспериментальное изучение этого вопроса, начатое в последнее время советскими учеными, имеет большое значение для современной теории строения целлюлозы. [c.26]

Однако обработка целлюлозы безводным этиламином сопровождается ее декристаллизацией. В этом случае гидратированные ионы или молекулы, проникающие в элементы тонкой структуры, отсутствуют. В отсутствие воды образуется иной кристаллической комплекс. Разрушение этого комплекса путем вымывания этиламина холодной водой, как это осуществлялось в работе Деминта и Хоффпауэра, протекает по иной схеме, чем при отмывке мерсеризованной целлюлозы. Молекулы амина диффундируют из кристаллических участков сначала в набухшие в воде аморфные участки, а затем и в воду одновременно происходит уплотнение структуры. Молекулы воды не проникают внутрь кристаллических участков, следовательно, уплотнение структуры в процессе сушки происходит наиболее полно, а количество и характер образующихся между макромолекулами водородных связей иные, чем в отмытой мерсеризованной целлюлозе. [c.59]

Сравнение действия защитных реагентов позволило оценить их эффективность в термостойких растворах [7, 9]. Существенное значение имеют величина и гидрофильность макромолекул реагента, характер и размещение функциональных групп, прочность связей между отдельными их звеньями. Такие реагенты, как гидролизо-нанный и модифицированный крахмал, декстран, альгинаты с разрушающимися при нагревании эфирными или гликозидными связями, нетермостойки и предел их защитного действия лежит между 100—140° С. Модифицирование крахмала и декстрана формальдегидом не намного повышает этот предел. Эфиры целлюлозы также недостаточно термически устойчивы. Лишь при значительном увеличении степени полимеризации КМЦ, введения избытка реагента или антиоксидантов могут быть превышены температуры 130—140° С, ЧТО- видно, например, из рис. 28. [c.282]

Соответственно изменяется и структура глюкоманнанов и галактоглюкоманнанов. Характер этих изменений более подробно был рассмотрен выше. Все эти структурные изменения оказывают большое влияние на способность макромолекул гемицеллюлоз к гидратации и адгезии. Большое влияние на эти свойства оказывает также характер расположения макромолекул гемицеллюлозных полисахаридов в целлюлозных волокнах. В специальной литературе неоднократно высказывалось мнение о том, что плотноупа-кованные в толще целлюлозы гемицеллюлозы почти не принимают участие в создании связей между волокнами в бумаге. Но и та часть гемицеллюлоз, которая слабо удерживается на поверхности [c.387]

Высокомолекулярный характер целлюлозы доказан вискозиметрическим определением ее степени полимеризации, а также методами ультрацентрифугирования и осмометрии. Макромолекулы чистой целлюлозы состоят исключительно из звеньев D-глюкозы, поскольку в гидролизатах такой целлюлозы хроматографическим анализом не обнаружили других сахаров. В природной целлюлозе все гликозидные связи между звеньями считаются равноценными. Однако некоторые исследователи допускают существование в цепях древесной целлюлозы слабых связей между звеньями, появление которых обусловлено частичным окислением глю-козных звеньев с образованием карбонильных групп, ослабляющих обычные -гликозидные связи по отношению к гидролизу. Повышенное содержание карбоксильных и карбонильных групп наблюдается в технических древесных целлюлозах, особенно беленых. Возможно, что ослабляющее влияние оказывают и конформационные превращения в звеньях -D-глю-копиранозы. [c.228]

Такое резкое влйяние характера функциональных групп, появляющихся при окислении с разрывом пиранозного цикла, на устойчивость связи между элементарными звеньями макромолекулы модифицированной целлюлозы к действию кислот и щелочей представляет большой интерес и его необходимо учитывать при изучении свойств препаратов модифицированной, в частности окисленной, целлюлозы. [c.222]

Чтобы перевести целлюлозу в раствор, пригодный для формования волокна, необходимо изменить характер растворителя или передвинуть 1сритическую точку ее совместимости с растворителем за пределы рабочих температур. Первый путь очень сложен, для целлюлозы не удалось найти п]1актически пригодного растворителя, выдерживающего экономически конкуренцию с водным раствором щелочи и не вызывающего деструкции целлюлозы. Второй путь заключается в том, чтобы заблокировать часть гидроксильных групп целлюлозы путем этерификации и таким образом ослабить взаимодействие между макромолекулами за счет водородных связей. Для этой цели могут быть использованы эфиры целлюлозы. Однако следует иметь в виду необходимость обратного перевода це.илюлозы после формования волокна в нерастворимое состояние, [c.81]

Зывод о влиянии характера и положения функциональных групп в элементарном звене макромолекулы на устойчивость глюкозидных связей к различным воздействиям вытекает из положения о взаимцом влиянии атомов, непосредственно между собой не соединенных, — одного из важнейших положений теории химического строения А. М. Бутлерова Экспериментальное обоснование этого важнейшего положения современной органической химии применительно к моно- и полисахаридам, и в частности, к целлюлозе, является одним из важнейших направлений дальнейшего развития исследовательских работ в этой области. [c.28]