Ксиланы гидролиз

Образование уксусной кислоты из ксиланов в результате гидролиза (гетеролитического расщепления) сложноэфирной связи происходит лишь в начальной стадии процесса пиролиза древесины, когда в ней находится еще много воды и температура невысокая при этом отщепляется лишь часть ацетильных групп [c.359]

Задача 34.16. Полисахариды, называемые ксиланами, встречаются наряду с целлюлозой в древесине и соломе. Объясните следующие свойства ксилана большая величина отрицательного угла вращения, предполагающая наличие р-связей полный гидролиз кислотой дает лишь 1>(-Ь)-ксилозу после метилирования и гидролиза получается в основном 2,3-ди-О-метил-о-ксилоза наряду с небольшими количествами 2,3,4-три-0-метил-о-ксилозы и 2-0-метил-о-ксилозы. [c.978]

Среди них наибольшее значение имеет о-рибофураноза [40]. Она входит в состав нуклеиновых кислот, витаминов н ферментов. Это соединение получают гидролизом природных веществ, в частности нуклеиновых кислот [41, 42]. ь-Араби-ноза [43] содержится в вишневом масле, из которого получается гидролизом [44]. о-Ксилоза представляет собой продукт кислотного гидролиза ксиланов 45] и выделяется кристаллизацией из этанола в виде а-аномера с т. пл. 145 °С. [c.36]

При условиях метилирования полисахарида, а также его выделения возможна миграция ацетильных групп и частичный гидролиз, поэтому результаты исследований метилированием дают только приближенное распределение ацетильных групп в природном 0-ацетил-(4-0-метилглюкуроно)-ксилане. В связи с этим Бу-венгом [102, 106] было исследовано распределение 0-ацетильных групп в ацетилированном 4-0-метилглюкуроноксилане методом локализации ацетилов с применением фенилизоцианата для введения защитных заместителей. Для замещения свободный гидроксильных групп полисахарид в растворе безводного диметилформамида обрабатывался фенилизоцианатом, деацетилирование проводилось добавлением небольшого количества серной кислоты к раствору полисахарида в диметилформамиде. 0-ацетильные группы замещались 0-метильными путем чередующихся деацетилирования и метилирования. Ниже представлена схема замещения 0-ацетильных групп (см. на стр. 214 верхняя). [c.213]

Исходя из общепринятых представлений о строении и свойствах целлюлозы, надо считать маловероятным, чтобы глюкоза фракции I образовалась при гидролизе целлюлозы. В составе этой фракции содержалось только 1,3% ксилана, хотя ксилан гидролизуется со значительно большей скоростью, чем целлю- [c.535]

НО для отдельных видов полисахаридов и для части макромолекул одного и того же вида полимера проходит через стадии. В случае ксилана процесс протекает по следующей схеме [18] нативный ксилан— -гидролиз с образованием глюкуроноксилана — растворение— -гидролиз растворившихся полимеров. [c.191]

Кси лозно-дрожжевое производство. В кач-ве сырья для получения кснлозы применяют растит, отходы (овсяную и хлопковую шелуху, кукурузную кочерыжку), в к-рых преобладают пентозаны (ксилан) и содержится миним. кол-во минер, и орг. примесей. Для нх удаления сырье, предварительно пропитанное к-той, обрабатывают горячей водой. Процесс осуществляют в две ступени. На первой проводят перколяционный пентозный гидролиз при 140 С, что исключает гидролиз целлюлозы. Переработка гидроли-зата включает осветление его активным углем, отделение взвешенных в-в отстаиванием н фильтрацией, инверсию и ионообменную очистку от минер, н орг. прнмесей, упаривание р-ра и выделение кснлозы кристаллизацией (до 300 кг) Послед, гидрированием ксилозы получают кристаллич. ксилит (до 125 кг). На второй ступени остаток после гидролиза-целлолигнин перерабатывают так же, как в пронз-ве фурфурола. См. также Лесохимия. [c.564]

Снижение среднего размера пор после ФГ целлюлозы осины до потери массы 0,6%, но мнению авторов [60], вызвано образованием микротрещин, которые открывают поры в клеточной оболочке, возникшие при химической обработке. Под сканирующим микроскопом наблюдается фибрилляция волокон, вызванная ФГ, Предполагается, что ксилан, покрывающий микрофибриллы целлюлозы, гидролизуется в большей степени, чем это можно обнаружить по количеству растворившихся при ФГ ксилозы и олигосахаридов кснланового ряда. Возможно, что ксилан гидролизуется частично и притом остается в клеточной стенке волокна. Так как ксилан, окружающий микрофибриллы целлюлозы, определяет силы когезии между волокнами, то частичный гидролиз его влияет на бумагообразующие свойства целлюлозной массы. [c.235]

Кипячение с 1%-ной соляной кислотой гидролизовало этот комплекс до фракции нерастворимого лигнина и фурфурола. Анализы показали, что данное соединение было 1 молекулой этанольного лигнина, связанной с 1 молекулой ксилозы. На основании этого были сделаны выводы, что связь между лигнином и ксиланом прочнее интрамолекулярных связей внутри полимера ксилана. [c.747]

Снова было показано, что в кислой среде, используемой при получении диоксанлигнина, гидролизуются глюкозидные связи внутри молекулы ксилана, но не нарушаются связи между лигнином и ксиланом. [c.747]

А. А. Конкин и 3. А. Роговин с сотрудниками [34, 35] изучали основные закономерности гидролиза различных полисахаридов в гомогенной и гетерогенной средах. Они нашли, что по устойчивости ацетальной связи к действию кислот в гомогенной среде полисахариды можно расположить в следующий ряд хитин > целлюлоза > галактан > маннан > ламинарин > кснлан > амилоза. Целлюлоза и хитин обладают наиболее высокой устойчивостью к действию гидролизующих реагентов. Скорость гидролиза остальных полисахаридов в среднем в 3—5 раз больше скорости гидролиза целлюлозы. Так, например, ксилан гидролизуется в 3,8 раза быстрее целлюлозы. Гидролиз маннана, галактана, ламинарина и ксилана протекает примерно с одинаковой скоростью. Скорость гидролиза амилозы примерно в 1,5 раза больше таковой указанных полисахаридов. [c.197]

ПЕНТОЗЫ — моносахариды, содержащие в молекуле пять атомов углерода, общей формулы СйНюОб- Распространены в природе, встречаются в свободном виде, входят в состав гликозидов, полисахаридов (арабанов, ксиланов). Фосфорные производные П. являются важными промежуточными продуктами обмена углеводов. Получают П. из природных источников, главным образом, гидролизом полисахаридов. П.— кристаллы, хорошо растворимые в воде. Синтезируют П. из гексоз. [c.187]

Гемицеллюлозы. — Из нескольких полисахаридов, встречающихся в виде ассоциатов с целлюлозой, два являются пенто-занами при их гидролизе образуются пентозы. Наиболее распространенный из них, ксилан, построен из остатков D-ксилозы, связанных друг с другом в 1 и 4 -положениях [ 3- )-(1—>-4 )]. Он близок биогенетически к полиглюкуроновой кислоте, в виде ассоциатов с которой встречается в природе [c.565]

Получение и применение. М. получают кислотным гидролизом полисахарвдов (напр., D-глюкозу-из крахмала, D-ксилозу-из богатых ксиланами отходов переработки с.-х. растений и древесины). Смесь глюкозы с фруктозой получают гидролизом сахарозы и используют в пшц. пром-сти. D-Глюкоза находит применение в медицине. Восстановление D-глюкозы в D-сорбит и D-ксилозы в ксилит осуществляют в пром. масштабах водородом над никелевым катализатором. Е>-Сорбит служит исходным соед. в синтезе аскорбиновой к-ты (см. Витамин С) и наряду с ксилитом используется как обладающий сладким вкусом заменитель сахарозы при заболевании диабетом. Разнообразные М. часто служат удобными хиральными исходными в-вами в синтезе сложных прир. соед. неуглеводной природы. [c.140]

При окислении ксиланов перйодатом образуются аналогично глюканам диальдегиды, которые при восстановлении дают соответствующие полигликоли. Гидролиз полученных соединений приводит к образованию ряда продуктов, на основании которых можно судить о структуре молекул ксилана. [c.114]

Тоскольку гидролиз макромолекул гемицеллюлоз протекает постепенно, с разрывом равноценных связей в скелетах ксиланов, глюкоманнанов или галактанов, в первых стадиях реакции образуются крупные обломки макромолекул с постепенно уменьшающейся степенью полимеризации. По мере развития реакции гидролиза эти обломки постепенно уменьшаются и доходят в конечном итоге до соответствующих моносахаридов. Поскольку реакция гидролиза полисахаридов протекает в водной среде, в присутствии иона водорода, который должен иметь доступ к разрываемым гликозидным связям, в первую очередь гидролизу подвергаются перешедшие в раствор макромолекулы гемицеллюлоз. При этом необходимо отметить, что в растворе могут оказаться отдельные макромолекулы, легко подвергающиеся гидролизу, поскольку катализатор свободно подходит к ним со всех сторон, и сгустки макромолекул, образующие коллоидные частицы или мицеллы различных размеров. Последние вследствие затрудненного доступа катализатора в их толщу гидролизуются несколько медленнее [9], причем константы скорости их гидролиза могут различаться между собой в 2—3 раза. [c.350]

Исследование структур ксиланов из древесины яблони и вишни [154] методом периодатного окисления, основанном на мягком гидролизе многоатомного спирта, полученного после восстановления боргидридом, показало, что эти полисахариды имеют линейную структуру. Макромолекулы их построены из D-ксилопираноз-ных единиц, соединенных р, 1- 4 связями. В состав полисахаридов входит 4-0-мeтил-D-глюкypoнoвaя кислота с соотношением ксилозы и уроновой кислоты 5 1 для вишневой древесины и 7 1 для яблоневой древесины. Средняя степень полимеризации для ксилана яблоневой древесины рарна 120, а для ксилана древесины вишни — ПО. [c.231]

Из клеточных стенок зрелых груш сорта конференс [175] выделен ксилан с [а]в=—86°, в составе молекул которого присутствовала D-глюкуроновая кислота. При гидролизе этого полисахарида образовалось 97% D-ксилозы. После метилирования и гидролиза метилированного полисахарида были получены следующие метилпроизводные (в относительных процентах) [c.244]

Большой интерес представляет серия исследований лигнинуглеводных соединений, выделенных из ацетилированной ткани. Так, крафт-целлюлозу, полученную из древесины бука [22], подвергали ацетилированию, после чего из нее с помощью хлороформа и ацетона извлекали ацетилированный лигнин. Последний после деацетилирования разделяли на углеводы и лигнин с помощью бумажной хроматографии. Очищенный лигнин элюировали с бумаги и гидролизовали концентрированной серной кислотой. Полученный гидролизат содержал ксилозу. Аналогичные результаты были получены и из хлоритной холоцеллюлозы того же образца [23]. Эти исследования показали, что часть лигнина, по-видимому, связана с ксилозой или ксиланом. [c.295]

О большой роли ацетилов в процессе стабилизации гемицеллюлоз указывается также в работе [21], в которой сказано, что при делигнификации лиственной древесины хлоритом натрия ксилан в холоцеллюлозе приобретал повышенную устойчивость к гидролизу, если древесина предварительно обрабатывалась щелочью, т. е. вначале отщеплялись ацетилы. Наивысший эффект стабилизации при этом достигался при pH 9—10. В цитированной выше работе [19] по получению целлюлозы из древесины березы сульфитным двухступенчатым методом было обращено внимание на изменение состава природного ксилоуронида, остающегося на волокнах целлюлозы. Так, ксиланы, выделенные щелочной экстракцией из целлюлозы, первая ступень варки которой проводилась при pH 1,6 и 4,5, содержали 4% остатков уроновой кислоты, в то время как после варки при pH 11 содержание остатков уроновых кислот увеличивалось до 7%. [c.361]

Для применения в производстве целлюлозы и бумаги сырье должно содержать достаточно много целлюлозы, а ее волокна обладать хорошими бумагообразующими свойствами. Сырье для гидролизных производств должно давать высокий выход сахаров при кислотном гидролизе, причем, в зависимости от принадлежности к растениям голосеменным (хвойные древесные породы) или покрытосеменным (лиственные древесные породы и сельскохозяйственные культуры, отходы которых утилизируются), оно может использоваться в разных производствах. Так, древесину лиственных пород, а также сельскохозяйственные отходы, как пентозансодержащее сырье применяют в производстве фурфурола и ксилита, тогда как древесина хвойных пород, дающая при гидролизе высокий выход сбраживаемых сахаров - гексоз, может бьггь использована для производства этанола и углекислоты. И те и другие древесные породы используют в производстве кормовых дрожжей. В лесохимии разные производства требуют вполне определенного сырья. В канифольно-скипидарном производстве используются высокосмолистые хвойные породы. При пиролизе древесины ценным сырьем для производства активного угля служит древесина твердолиственных пород. Кроме того, больший выход уксусной кислоты достигается также из древесины лиственных пород, включающих в свой состав по сравнению с древесиной хвойных пород больше ацетилсодержащих гемицеллюлоз (ацетилированных ксиланов). [c.223]

В глюкуроноксиланах, имеющих звенья 4-0-метил-0-глюкуроновой кислоты, массовая доля метоксильных групп (-ОСН3) составляет 1,5...3%. Эти группы сравнительно легко отщепляются в кислой среде при повышенной температуре, что обусловлено индуктивным эффектом карбоксильной группы при С(5) и ацетальной группировки у С(1). При гидролизе и термической деструкции ацетильные группы дают уксусную кислоту, а метоксильные - метанол. Степень полимеризации глюкуроноксиланов составляет в среднем 100...200, но даже в одной и той же древесине ксилан не однороден по СП (колебания от 20 до 260 и даже выше). [c.304]

В условиях кислой сульфитной варки (pH менее 3) происходит деструкция легкогидролизуемых полисахаридов. В древесине лиственных пород такими полисахаридами являются ксиланы, дающие при гидролизе главным образом В-ксилозу и ксилобиуроновую кислоту и в небольших количествах другие альдобиуроновые кислоты. При температуре выше 100 С наблюдается деацетилирование ксиланов. Полисахариды древесины хвойных пород более устойчивы при кислой сульфитной варке. Во-первых, в глюкоманнанах гликозидные связи гидролизуются медленнее, чем в ксиланах, а во-вторых, ксиланов меньше. Следовательно, выход сульфит- [c.342]

В его гидролизате найдены Д-ксилоза и следы арабниозы, глюкозы, галактозы. В результате его последующего фракционирования на ДЭАЭ-целлюлозе и хроматографии установлено, что полимер построен только из остатков ксилозы. Метилирование, ГЖХ альдитолов, ацетатов метилированных моноз показало присутствие 2,3,4-трн-0-метил-0-ксилозы и 2,3-диметил-0-метил-0-ксплозы. Частичный гидролиз полисахарида, характеристика полученных олигосахаридов в сопоставлении с остальными результатами свидетельствуют о том, что стебли табака содержат гомогенный р-(1— -4)-ксилан, не имеющий ответвлений. Присутствие в растительных ткаиях подобного полисахарида — явление редкое, ранее аналогичные ксиланы были выделены из травы эспарто и семян тамаринда. [c.127]

Сложноэфирная связь в а-положении пропановых цепей в ФПЕ лигнина со звеньями D-галактуроновой кислоты в полиуронидах (пектиновых веществах) и D-глюкуроновой кислоты в ксиланах, образующаяся в результате нуклеофильного присоединения карбоксильных групп к промежуточным хинонметидным структурам (см. 12.5.2). Этот тип связи показан на примере связи лигнина с глюкуроноксиланом на схеме 12.22, а. Такие связи содержатся преимущественно в древесине лиственных пород, богатых глюкуроноксиланами. Сложноэфирные связи легко гидролизуются в кислой и щелочной средах, даже при мягкой щелочной обработке. [c.409]

В качестве примера можно привести получение 2-0-(4-0-метил-а-1)-глюкуронопиранозил)-Д-ксилозы при кислотном гидролизе ксиланов древесины [c.507]

Стабилизирующее влияние модифицированных звеньев сахаров можно также продемонстрировать на частичном гидролизе ксилана, имеющего боковые ответвления в виде звеньев 4-0-метилглюкуро-новой кислоты. Кислотная группа стабилизирует связь этих звеньев с цепью, что способствует образованию альдобиуроновой кислоты. Таким образом, индукционные эффекты позволяют объяснить более легкий гидролиз цепей ксиланов по сравнению с целлюлозой, а также повышенную устойчивость к гидролизу ксиланов древесины хвойных пород (Кси 4-0-Ме-ГлюУга 5 1) по сравнению с ксиланами древесины лиственных пород (Кси 4-0-Ме-ГлюУ 10 1) (12, 33]. Комбинирование конформационных, стерических и индукционных эффектов приводит также к более быстрому отщеплению боковых ответвлений арабинозы от цепей ксиланов и ответвлений галактозы от цепей маннанов при кислой сульфитной варке (51, 70, 72]. [c.221]

В большинстве процессов перед гидролизом целлюлозы для удаления легкогидролизуемых полиоз применяют предгидролиз. Эта стадия особенно важна в случае гидролиза древесины лиственных пород и однолетнего сырья с высоким содержанием ксиланов. В табл. 18.3 приводятся некоторые данные по предгидролизу. В ре- [c.406]

При таких условиях подвергаются гидролизу только гемицел-люлозьг. маннан, глюкан, ксилан, галактан и др. Количество гемицеллюлоз, оставшихся с целлюлозой, будет зависеть от ее жесткости. На основании ряда исследований состав полисахаридов еловой древесины и их разделение на легко- и трудногидролизуемые фракции, а также ориентировочное содержание последних в технической целлюлозе разной жесткости приведены в табл. 41. [c.419]

Полный гидролиз полисахаридов ГМЦ следует проводить в условиях, сохраняющих от разрушения моносахаридные звенья. Поскольку различные типы связей присоединяют воду с разной скоростью и устойчивость моносахаридиых остатков различна, на практике достичь этого не просто поэтому для гидролиза каждого полисахарида индивидуально должны быть подобраны оптимальные условия. При этом следует учитывать некоторые закономерности. Так, известно, что - и а-гликозидные связи между остатками нейтральные моносахаридов гидролизуются неодинаково. Последние значительно менее устойчивы к кислотному гидролизу. И наоборот, а-гликозидная связь, в образовании которой принимает участие D-глюкуроновая кислота, как это имеет место в глюкуроноксиланах, весьма устойчива к гидролизу, чем и обусловлено наличие в гидролизатах кислых ксиланов альдоуроновых кислот. [c.59]

Детально изучено строение ксиланов (табл. 2.6) наиболее рас-лространенного вида древесного растения — березы (бородавчатой, белой, желтой, серебристой). Они имеют аналогичный химический состав. На основе хроматографии продуктов гидролиза метилированных иолисахаридов, изучения строения нейтральных и кислых олигосахаридов, полученных при частичном гидролизе, показана следующая первичная структура этих полимеров [c.89]

Частичного гидролитического расщепления ксилогексаозы в щелочной среде не наблюдается, что подтверждает отсутствие связи (1—>-3) между остатками ксилопираноз в этом соединении. Изучена ферментативная атакуемость ксиланов стеблей, оболочек гречихи. Наибольшая глубина гидролиза отмечена для ксилана [c.111]

В процессе работы был использован и ферментативный гидролиз. Ксилан обрабатывали ксиланазой гемицеллонигрин П-ЮХ . Глубина его распада достигала 90—92%. Применение этого фермента, а также эндо-1,4-р-ксиланазы позволило выделить олигосахариды. Их расшифровка дала основание предположить регулярное построение макромолекул ксиланов окопника, донника и др. [c.118]

Структурные особенности веществ, образующихся при действии гидроксидов щелочных и других металлов на гидроксильные группы полисахаридов ГМЦ, изучены еще н.едостаточно. При низких температурах вероятно образование алкоголятов ксиланов, маннанов, галактанов и появление малоустойчивых комплексов. По мере повышения температуры имеют место щелочной гидролиз по гликозидным связям и преобразование концевых восстанавливающих групп остатков моносахаридов. [c.137]

НОГО из тростника, дана характеристика кинетики их гидролиза [29]. Ацетилкснланы растворимы в спиртах, хлороформе, моно-этаноламине, пиридине. Аналогичными методами синтезированы олеиновый, бензойный и другие эфиры ксиланов. [c.140]

Кристаллический ксилан был иолучен Юндтом [41, 42]. Ксилан был выделен из холоцеллюлозы соломы ишеницы иутем экстракции 5 %-ным раствором КОН и очищен раствором Фелинга. Выделенный препарат подвергался легкому гидролизу 0,2 %-ным раствором щавелевой кислоты в течение 5 ч на кипящей водяной бане, затем отделялась водонерастворимая фракция. Нагревание ксилана в автоклаве при 120°С в течение 3—5 ч при pH 5—6 сио-собствовало кристаллизации части ксилана из его 0,2 7о-ного раствора после охлаждения до 60—70 С, Ксилан кристаллизовался в виде гексагональных пластинок, его степень полимеризации (СП) составляла 39,2. Кристаллический ксилан из соломы может быть получен также более простым способом неочищенный препарат ГМЦ нагревают в автоклаве в течение 4 ч ири 120°С и pH 4,0, затем ири охлаждении ксилан кристаллизуется. Аналогичным методом можно иолучить кристаллический ксилан березы [43]. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология