Целлюлоза, определение соединений

Различным природным высокомолекулярным соединениям давались названия обычно без какой-либо определенной системы. Так, многие природные соединения целлюлоза, крахмал, лигнин, белок, каучук, гуттаперча, казеин, шелк, инулин, хитин и другие — названы случайно. Их названия не отражают строения и свойств вещества. [c.166]

Интересные данные получены по биосинтезу целлюлозы у хлопчатника. При введении глюкозы, меченной в первом углеродном атоме, 44 /о радиоактивности обнаруживалось в составе целлюлозы, а остальные 56% в других соединениях. Таким образом, в период образования волокна целлюлоза — главное соединение, в которое включается глюкоза. При определении радиоактивности различных атомов целлюлозы 99,97% общего количества С было найдено в положении первого углеродного атома глюкозных остатков цепи целлюлозы, т. е. биосинтез целлюлозы идет непосредственно из глюкозы. [c.149]

Разделение органической массы углей, которая представляет собой сложную смесь самых различных соединений, на отдельные группы веществ, каждая из которых обладает общими свойствами в отношении действия органических растворителей, щелочей, минеральных кислот и других химических реактивов, называется групповым анализом. Предложено много методов группового анализа различных видов твердого топлива. Наиболее целесообразными для группового анализа торфа являются следующие обработки а) последовательное экстрагирование битумов в аппарате Сокслета эфиром и бензолом б) обработка водой при 60 °С с целью выделения простых сахаров в) обработка кипящей водой с целью гидролиза пектиновых веществ г) обработка на водяной бане 2%-ной соляной кислотой с целью гидролиза гемицеллюлозы д) обработка 2%-ным едким натром на водяной бане для экстракции гуминовых кислот е) обработка 80%-ной серной кислотой с целью гидролиза целлюлозы и ее определение по количеству образовавшейся глюкозы, причем остаток принимается за лигнин. [c.161]

При вальцевании или перетирании смеси нескольких полимеров длинные молекулярные цепи сравнительно легко разрываются — образуются макрорадикалы. Если механическая деструкция полимера происходит в отсутствие кислорода, то из макрорадикалов в результате их рекомбинации (взаимодействия) создаются макромолекулы блоксополимера. Если деструкцию вести в присутствии мономера другого строения, то макрорадикалы взаимодействуют с радикалами мономеров и создаются макромолекулы блоксополимера. Таким путем могут быть синтезированы высокомолекулярные соединения, которые не удается получить обычными методами, например сополимеры природных высокомолекулярных соединений (целлюлозы, крахмала) с синтетическими полимерами (полиакрилонитрилом, полистиролом). Низкомолекулярные полимеры (со степенью полимеризации 10—50), содержащие определенные функциональные группы, можно получить поликонденсацией (стр. 461), теломеризацией (стр. 449), ступенчатой полимеризацией (стр. 444). [c.459]

В химии целлюлозы, как и у других полимеров, если исходить из особенностей протекания у них химических реакций, отличающих эти реакции от реакций низкомолекулярных соединений, используемая терминология приобретает определенный условный характер. Под химической реакцией понимают взаимодействие функциональных групп полимера (спиртовых групп у целлюлозы) и связей между мономерными звеньями в цепях (гликозидных связей в цепях целлюлозы) с конкретными химическими реагентами. Образование из полимера с помощью химических реакций другого полимера или других продуктов называют химическим превращением. Основные химические превращения целлюлозы - образование искусственных полимеров, т.е. производных целлюлозы, и реакции деструкции. Обработку исходного полимера (целлюлозы) определенными химическими реагентами в конкретных условиях с целью химического превращения, например, получения необходимого производного, называют химическим процессом (процесс нитрования, процесс ацетилирования и т.д.). [c.546]

Из изложенного ясно, что стационарное состояние по промежуточным соединениям полиферментного гидролиза целлюлозы возможно лишь прн определенных соотношениях между скоростями отдельных ферментативных стадий. Так, скорость расхода промежуточной целлобиозы не может превышать значения максимальной скорости 1 3, поэтому необходимым условием достижения стационарного состояния по целлобиозе является выполнение неравенства [c.127]

Растворы целлюлозы имеют практическое значение. Их применяют для формования искусственных волокон и пленок, а также для исследования целлюлоз — определения СП и молекулярной неоднородности. Практическое применение находят лишь те растворители, которые не вызывают деструкции целлюлозы. Из концентрированных кислот при исследовании целлюлоз применяются лишь фосфорная кислота, а из различных комплексных оснований — главным образом соединения мед и некоторые другие. [c.130]

Сложность использования целлюлозы заключается в том, что в природном состоянии в клеточных стенках растений она находится в составе нерастворимого комплекса с гемицеллюлозами и лигнином. Кроме того, за счет образования водородных связей отдельные молекулы целлюлозы определенным образом-ориентируются относительно друг друга и образуют микрофибриллы, которые в какой-то мере подоб ны кристаллам, что препятствует действию гидролитических агентов. Даже после исчерпывающего гидролиза веществ растительных клеток дрожжи, которые обычно используются при получении спирта, неспособны усваивать пятиуглеродные сахара, уроновые кислоты и фенольные соединения, образующиеся из сопутствующих целлюлозе веществ клеточных стенок растений. [c.63]

Производство целлюлозы из древесины основано на ее высокой стойкости к некоторым химическим соединениям, которые в то же время в определенных условиях переводят в раствор менее стойкие вещества, сопровождающие целлюлозу лигнин, гемицеллюлозу и пр. В зависимости от применяемых соединений методы получения целлюлозы можно разделить на 3 основные группы кислотные, щелочные и комбинированные. В настоящее время промышленность применяет следующие методы сульфитный (кислотный), [c.201]

Природные высокомолекулярные соединения обычно имеют случайные названия, которые давались без определенной системы, например целлюлоза, крахмал, лигнин, казеин, каучук, инулин, шелк и др. Эти названия не отражают строения и свойств вещества. [c.438]

Целлюлоза в классификации полимеров относится к полиацеталям -отдельной группе гетероцепных полимеров. Это линейный гомополисахарид, макромолекулы которого построены из мономерных звеньев ангидро-Р-О-глюкопиранозы (остатков Р-О-глюкозы), соединенных гликозидными связями 1— 4. Целлюлоза - стереорегулярный полимер ее цепь имеет регулярное строение и все асимметрические атомы углерода - строго определенную конфигурацию. [c.225]

Деструкция является очень важной реакцией в химии высокомолекулярных соединений. Ею пользуются для определения строения высокомолекулярных соединений, а также для получения из природных полимеров ценных низкомолекулярных веществ, например глюкозы из целлюлозы и крахмала. Иногда деструкцию используют для частичного понижения молекулярной массы полимеров, чтобы облегчить их переработку. Процессы расщепления макромолекул полимеров, протекающие с образованием свободных макрорадикалов, применяют для синтеза модифицированных полимеров. [c.264]

Итак, углеводы — это глюкоза, крахмал, целлюлоза, лактоза, сахароза, агар, гликопротеины, липополисахариды, хитин, нуклеиновые кислоты, ацетатная пленка, штапельное волокно и т. д. и т. п. Так что же это все-таки такое, — углеводы Как почти любому классу органических соединений с развитой химией, им трудно дать вполне строгое определение, т. е. такое, которое включало бы все представители и исключало бы всё, не входящее в этот класс. Поэтому поступим иначе попытаемся описать основные структурные черты углеводов и показать на конкретных примерах их типичных представителей, какими они бывают. [c.7]

Более точные, хотя также далекие от однозначности данные можно получить, применяя методы определения молекулярного веса, принятые в химии высокомолекулярных соединений. Для полисахаридов применяются в этих целях определения осмотического давления, вязкости, скорости седиментации, из которых затем по известному пути вычисляют молекулярный вес. Последний может быть найден также из данных рентгеноструктурного анализа. Определенный этими способами молекулярный вес целлюлозы колебался в пределах от 100 000 до 1500 000, что соответствовало степени полимеризации от 600 до 9000. [c.156]

Обзор современных методов определения дурнопахнущих соединений серы в продуктах целлюлозы дан в работе [1206]. [c.214]

Методами генной инженерии можно усиливать природную способность определенных видов бактерий к осуществлению специфических биологических процессов. Например, уже получены штаммы бактерий, которые более эффективно разрушают токсичные отходы, загрязняющие окружающую среду, способствуют ускорению роста сельскохозяйственных культур, эффективно расщепляют целлюлозу до низкомолекулярных углеродных соединений, уничтожают вредных насекомых. [c.179]

В последние годы возрос интерес к таким распространенным в природе биополимерам как целлюлоза, хитин и хитозан в связи с перспективами их широкого использования в медицинской, пищевой и фармацевтической промышленности. Обширное применение разнообразных химических фармакологических препаратов в сочетании с ухудшением экологической обстановки и химизацией окружающей среды привело к резкому увеличению чувствительности человека к тем или иным лекарствам (аллергические заболевания стали настоящим бичом современности), а также к адаптации и "привыканию" к ним организмов, что снижает эффективность химиотерапии. Все больше ученым приходится задумываться не только над поисками новых лекарств, но и над созданием более совершенных форм уже известных активных препаратов и задачей доставки этих препаратов в организм, регулирование скорости их действия и времени пребывания в организме. Физиологически активные полимеры с этой точки зрения представляют уникальную возможность создания почти идеального лекарства будущего. Естественные биологические активные соединения самой природой предназначены действовать на строго определенные стадии биохимических процессов в организме. [c.363]

При обработке древесины концентрированными минеральными кислотами лигнин конденсируется и не растворяется, что используют в анализе древесины для его определения в виде кислотных лигнинов (см. 3.2.9). Карбкатионы, очевидно, взаимодействуют с анионами кислот, так как препараты сернокислотного и солянокислотного лигнинов содержат связанные группы, соответственно, HSO и С1 [105, 106, 107]. Реакции конденсации модельных соединений лигнина с фенолом или резорцином в присутствии соляной кислоты в качестве катализатора в условиях, аналогичных варке целлюлозы с фенолами (см. 16.6), подтверждают наибольшую реакционную способность бензильного атома углерода [41, 61, 62, 83]. [c.227]

В связи с исключительно широким распространением метода ТСХ увеличился и ассортимент используемых сорбентов. Помимо универсальных сорбентов (силикагель, окись алюминия, целлюлоза) известен целый ряд других, которые нашли применение при хроматографировании лишь определенных типов соединений. [c.39]

При производстве всех этих соединений присутствие ГМЦ оказывает определенное влияние, которое, однако, изучено в малой степени. Известно, что соответствующие производные ГМЦ, являясь примесью эфиров целлюлозы, понижают их качество [315]. [c.410]

Б процессе получения целлюлозы из древесины путем нагревания ее со щелочью или сернистой кислотой и ее солями в водный раствор переходит измененный лигнин и значительная часть гемицеллюлоз. Нахождению среди растворимых компонентов лигнинуглеводных соединений был посвящен ряд исследований. К сожалению, большинство из них касалось наблюдений за соотношением лигнина и углеводов, переходящих в раствор и остающихся в остатке. При этом одним исследователям удавалось наблюдать постоянство отношений этих компонентов при ступенчатой обработке растворителями, другие, наоборот, такого постоянства отношений не наблюдали. Естественно, что из таких данных нельзя делать выводы о существовании определенных соединений между лигнином и углеводами. [c.294]

Весьма склонно к окислению оказывается целлюлоза в растворе. Давно отмечено, что медноаммиачные растворы целлюлозы постепепно понижают свою вязкость вследствие окислительной деструкции. Однако Штаудигенгер считал, что окисление происходит под действием медноаммиачного соединения, так как при продолжительном стоянии такого раствора наблюдалось выпадение осадка закиси меди. Ошибочность этого взгляда доказали Голова, а также Голова и Иванов, установившие, что хотя эти определения проводились в атмосфере азота, однако этот азот содержит 0.3—2% кислорода. Этого количества кислорода уже достаточно для значительной деструкции целлюлозы. Го.лова и Иванов применили тщательную очистку азота и удаляли воздух из медноаммиачпого раствора и из гистологических каналов целлюлозы в специально сконструированном аппарате в условиях высокого вакуума. Молекулярный вес природной целлюлозы, определенный таким образом, оказался наиболее высоким из всех найденных в последнее время и равен около 2.5 млн. Выяснилось, что введение кислорода в сосуд приводило к падению молекулярного веса целлюлозы. Голова и Иванов нашли, что имеется соответствие между количеством кислорода в реакциотюм сосуде и степенью окислительной деструкции целлюлозы, что показано на рис. 75. Как видно из этого рисунка, в случае целлюлозы влияиие кислорода на ее макромолекулы очень велико, и ого нельзя не учитывать во всех процессах химической переработки целлюлозы. [c.113]

Отдельные указания На применимость правила фаз к растворам высокомолекулярных веществ имелись еще в начале XX сто-летия. В. А. Каргин с сотр. подробно исследовал подобные системы и установил связь между применимостью правила фаз к растворению высокомолекулярных соединений и термодинамической устойчивостью и обратимостью растворов. Наиболее важной в этой области является работа В. А. Каргина, 3. А. Роговина и С. П. Папкова по исследованию растворов ацетата целлюлозы в различных растворителях — хлороформе, дихлорэтане, метиловом спирте, нитробензоле, метилэтилкетоне, метилпропилкетоне, бензоле, толуоле, этилацетате. Авторы установили, что при ограниченной растворимости ацетата целлюлозы после расслаивания системы и достижения равновесия как в верхнем, так и в нижнем слое раствора устанавливается определенная концентрация ацетата целлюлозы в зависимости от температуры. Процесс растворения оказался строго обратимым и термодинамически равновесным, концентрации были одними и теми же при подходе к заданной температуре как путем, нагревания, так и путем охлаждения. [c.435]

Согласно уравнениям (119, 120) или (123—124) в определенный начальный период реакции скорость образования промежуточных олигосахаридов, VI, и целлобиозы, V2 + V5 (индексы соответствуют принятым ранее), максимальна и обусловлена величиной начальной концентрации исходного субстрата и кинетическими параметрами действия эндоглюканазы и целлобиогидролазы, в то время как скорость расхода данных промежуточных метаболитов (соответственно V2 + Vi и Уз) практически равна нулю. Затем по мере прохождения реакции скорость образования олигосахаридов и целлобиозы постепенно уменьшается за счет конверсии исходного субстрата (или остается почти неизменной при малой степени конверсии исходной целлюлозы), в то время как скорость расхода возрастает по мере увеличения концентраций 0 и 62. В результате создается принципиальная возможность установления в системе стационарного состояния по концентрациям промежуточных соединений, когда скорости образования и расхода 0 и Ог становятся приблизительно равными (т. е. абсолютные значения скоростей образования и расхода промежуточных метаболитов сушественно превышают разность между ними). При этом справедливы уравнения [c.127]

Молекула высокомолекулярного соединения, или макромолекула, построена из сотен и тысяч атомов, связанных между собой силами главных валентностей. Такими макромолекулами являются, например, макромолекула целлюлозы (СеНюОз) , натурального каучука (СзНа) , поливинилхлорида (СаНзС ) , полиэтиленоксида (С2Н40) и т. д. Однако такое определение этого понятия применимо не ко всем высокомолекулярным соединениям, и при рассмотрении высокомолекулярных веществ наиболее сложного строения неизбежно придется вернуться к условности понятия молекула . [c.20]

Однако в ряде случаев реакции деструкции используют для получения из природных полимеров ценных ннзко-молекулярных веществ, напрнмер глюкозы из целлюлозы и крахмала, для частичного снижения молекулярной массы ко.чимеров в целях облегчения их переработки, для определения строения высокомолекулярных соединений. [c.192]

Наличие бензольного кольца и различных функциональных групп делают лигнин способным к большому числу разнообразных реакций, характерных для различных классов органических соединений. Так, реакция образования фенолятов имеет важное значение при щелочных методах делигнификации древесины. Все свободные гидроксильные фуппы способны к реакциям алкилирования и ацилирования (этерификации). Гидроксилы бензнлового спирта и бензилэфирные фуппы во многом определяют поведение лигнина при сульфитных и щелочных методах варки целлюлозы. Фенольные гидроксилы способствуют реакциям окисления лигнина, а также активируют бензилспиртовые гидроксильные фуппы и определенные положения бензольного кольца к реакциям замещения. Во многих реакциях лигнина, в том числе при делигнификации, принимают участие карбонильные фуппы. Наиболее характерная реакция бензольного кольца [c.423]

В последнее время развивается теория образования соединений включения, согласно которой щелочная целлюлоза относится к с юистым реше- очным соединениям включения. Соединения включения представляют собой системы, в которых молекулы- гости внедряются в существующие или образующиеся полости в структуре другого вещества - хозяина . Эти системы образуются самопроизвольно, т.е. с уменьшением свободной энергии, в результате образования Н-связей, дипольного взаимодействия и даже частично ионного взаимодействия между хозяином и гостем . Считают, что при определенной концентрации щелочь внедряется в кристаллическую решетку целлюлозы, создавая в ней полосги. Этому способствует строение кристаллической решетки, в которой межмолекулярное взаимодействие в одних плоскостях сильнее, чем в других. В результате кристаллическая решетка щелочной целлюлозы, как уже указывалось, имеет слоистый характер. На раздвижение слоев влияет степень гидратации внедряющихся ионов. [c.568]

СЯ пуллулан, поскольку на его бензоате не удалось разделить ни одно из соединений. Этот факт был воспринят как указание на важность определенной структурной регулярности полисахарида. Пуллулан имеет связь 1 6, случайным образом распределенную среди трех-четырех связей а-1— 4. Сейчас показано, что многие легкодоступные производные полисахаридов могут быть использованы в хиральной ЖХ. Недавно была исследована серия фенилкарбамат-ных производных различных углеводных полимеров [54]. На многих из этих новых ХНФ было достигнуто лучшее разделение некоторых рацематов, чем на соответствующих производных целлюлозы. Данные, собранные в табл. 7.6, дают некоторое общее представление о разделительной способности исследованных сорбентов. [c.120]

Бьорквист с сотрудниками [II] сравнил четыре метода количественного определения лигнина в полухимических целлюлозах. Он нашел, что истинное содержание лигнина нельзя установить путем определения содержания метоксилов ввиду присутствия большого количества их в углеводах. Спектрофотометрические методы он также не считал надежными для количественного определения, так как в различных видах целлюлозы измеряется лигнин не одного типа. Кроме того, некоторые гемицеллюлозные фракции в фосфорнокислых растворах дают соединения с высоким поглощением в той же области, что и лигнин (280 т.11). [c.187]

Обзор методов определения меркаптанов приведен в работе Уайлда, [1419], аналитическому определению органических сульфидов посвящена работа [1200], обзор современных методов определения дурнопахнущих соединений серы в целлюлозе дан в работе [1206]. [c.75]

При переработке растительного материала часто образуется большое количество лигноцеллюлозных отходов, которые раньше не находили применения. Сейсас лигноцеллюлоза служит сырьем для получения углеродсодержащих соединений, в первую очередь глюкозы, которые можно использовать в других процессах. Лигноцеллюлоза - это комплекс из лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы, не подверженный действию ферментов без предварительной обработки. Проводимые в последнее время исследования были направлены в основном на изучение механизма расщепления целлюлозы с образованием глюкозы. Клонированы и охарактеризованы гены эндоглюканаз, экзоглюканаз и р-глюкозидаз многих микроорганизмов, но пока не определен набор ферментов, осуществляющих масштабное эффективное расщепление целлюлозы in vitro. [c.303]

Непрерывное определение субмикрограммовых количеств фосфорорганических соединений в воздухе [1012] выполняют методом инфракрасной спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Для этого используют двухлучевой спектрофотометр с расширенной шкалой в комбинации с приставкой для спектроскопии с рассеянным множественным внутренним отражением. Германиевые детекторы покрывают тонкими (60— 80 нм) металлическими пленками платины методом вакуумного напыления и затем на них осаждают нитрат целлюлозы из амила-цетатного раствора. Пары диметилметилфосфоната пропускают вдоль одной или вдоль обеих сторон детектора, помещенного меж-жу термоэлектрическими охлаждающими элементами. Раскрытие щели спектрофотометра 1 мм, уровень шумов 1 %. Спектр регистрируют в области поглощения групп Р—О—С на длине волны [c.79]

Уилки [80] в 1983 г. предложил называть гемицеллюлозами полисахариды, находящиеся в одревесневших клетках высших растений и образующие в них гель, в котором размещаются фибриллы целлюлозы. ГМЦ растворяются в растворах щелочей и гораздо легче гидролизуются минеральными кислотами, чем целлюлоза, образуя при этом -арабинозу, 0-ксилозу, 0-маннозу, в меньшем количестве — О- и -галактозу, Д-глюкозу, О-рамнозу, О-глюку-роновую, 4-0-метил-0-глюкуроиовую и Д-галактуроиовую кислоты и некоторые другие сахара в небольшом количестве. Как отмечает Уилки, такое определение охватывает также пектиновые вещества, характерными соединениями среди которых являются га-лактуроновая кислота, арабиноза и галактоза. В то же время оно исключает полисахариды с иными химическими свойствами, содержащиеся в клеточной оболочке в самые начальные периоды ее развития, когда еще не начиналась лигнификация клетки. Исключены в определении Уилки также полисахариды, сопровождающие при выделении трудногидролизуемую часть полисахаридов — целлюлозу, но при полном гидролизе образующие ксилозу и маннозу. [c.16]

Это можно объяснить или химической связью между лигнином и углеводами, или высокой степенью его полимеризации, или тем, что лигнин инкрустирован полисахаридами. Невозможно также выделить целлюлозу из лигиифицпрованного материала путем экстракции растворами, например медно-аммиачными, в которых хорошо растворяется этот полисахарид (работы Штаудин-гера, Кросса и Бивена, Шоргера и др.). При этом часть полисахаридов переходит вместе с лигнином в раствор, чему способствует измельчение материала. Применение микробиологической деструкции лигнифицированного материала также ие способствовало решению вопроса, так как специфическое воздействие ферментов на определенные химические связи в полимерах ингибируется присутствием других соединений и невозможно разрушать только один компонент, не затрагивая другой. [c.163]

Для выяснения механизма ФГ полисахаридов ГМЦ, оиреде-ления активности ферментных комплексов или индивидуальных высокоочииденных ферментов псиользуют ГМЦ, выделенные из растительных материалов. В этом случае на ФГ гемнцеллюлоз не влияет экранирующее действие целлюлозы, лигнина или других компонентов клеточной оболочки, т. е. образование промежуточных соединений (ES) между ферментом (Е) и субстратом (S) происходит без препятствий и кинетические параметры реакции зависят от свойств и концентрации реагирующих компонентов, значения pH, температуры, ионной силы среды и т. д. ФГ не тормозится диффузией фермента к субстрату через клеточные стенки или слой другого полимера, диффузией и удалением продуктов реакции от места их образования в среде. На гидролиз определенной связи в полисахаридах может влиять надмолекулярное строение ГМЦ, ио эта проблема почти ие исследовалась. [c.226]