Надмолекулярная структура целлюлозы

Надмолекулярная структура целлюлозы [c.236]

Надмолекулярная структура целлюлозы возникает в процессе ее биосинтеза в клеточной стенке. Наиболее вероятный механизм этого процесса — одновременное протекание образования полимерных молекул и их кристаллизации [191]. Надмолекулярные структуры могут возникать и из растворенной и деградированной целлюлозы независимо от генетического влияния. Это указывает на существование механизма, который побуждает молекулы к образова- [c.83]

Фазовые состояния полимеров и их надмолекулярная структура (надмолекулярная организация) - один из самых сложных и противоречивых вопросов физики полимеров. Существующие представления о физической структуре полимеров и в частности целлюлозы еще далеки от совершенства. Практически все исследователи в настоящее время относят целлюлозу к кристаллическим полимерам. В соответствии с этим в данном учебнике надмолекулярная структура целлюлозы (строение ее микрофибрилл), а также физико-химические и химические свойства рассматриваются с позиций теории кристаллического строения. [c.236]

В заключение раздела о надмолекулярной структуре целлюлозы следует подчеркнуть ее важное значение для всех свойств целлюлозы - физических, физико-химических и химических. Однако надмолекулярная структура целлюлозы, особенно непосредственно в древесине и в технических целлюлозах, где она усложняется в результате процессов, протекающих при их получении, выяснена еще недостаточно. Существующие взгляды на структуру целлюлозы часто неоднозначны, а иногда даже противоречивы. [c.252]

Укрупнение структурных элементов идет по длине. Длина элементарной фибриллы - около 30 нм, а макрофибриллы -2-3 мкм. Видимые в электронном микроскопе надмолекулярные структуры целлюлозы представляют собой частицы со степенью асимметрии 1 10 - 1 15. [c.156]

Особенности надмолекулярной структуры целлюлозы и сильное межмолекулярное взаимодействие затрудняют получение высокозамещенных эфиров. Получить сложный эфир целлюлозы действием органической кислоты в присутствии кислотного катализатора удается лишь в случае эфиров муравьиной кислоты (формиатов). Действием ангидридов кислот можно получать только эфиры низших жирных кислот - ацетаты, пропионаты, бутираты. Эфиры целлюлозы и высших жирных кислот (например, стеариновой), а также ароматических, дикарбоновых и других кислот удается получить лишь при действии на целлюлозу соответствующих хлорангидридов в присутствии основания (пиридина, других аминов и т.п.), а также методом переэтерификации. [c.602]

Рентгенографический метод сыграл важную роль к исследованиях надмолекулярной структуры целлюлозы (см. 9.4.3, 9.4.4 и 9.4.6). [c.146]

НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ [c.420]

Охарактеризовать особенности надмолекулярной структуры целлюлозы. [c.391]

Особенности надмолекулярной структуры полимеров еще не до конца изучены, причем не последнюю роль в исследованиях играет изучение надмолекулярной структуры целлюлозы. В настоящее время надмолекулярную структуру как аморфных, так и кристаллических полимеров, синтетических и природных, рассматривают с позиций кластерной теории, позволяющей глубже проникнуть в детали микроструктуры. [c.130]

Ниже приведены основные факторы, которые необходимо учитывать при рассмотрении надмолекулярной структуры целлюлозы. [c.19]

Влияние температуры и продолжительности процесса. Температура и продолжительность активации взаимно связаны чем выше температура, тем меньше требуется времени, чтобы перевести целлюлозу в реакционноспособное состояние. При этом для каждой температуры есть своя оптимальная продолжительность активации, выше которой реакционная способность целлюлозы может снижаться. Такое явление может быть объяснено внутренней перестройкой надмолекулярной структуры целлюлозы и переходом ее в новое, менее реакционноспособное состояние. [c.17]

Надмолекулярная структура целлюлозы (строение целлюлозных фибрилл) [c.116]

Исследование клеточных стенок древесины методом электронной микроскопии показало, что в клеточных стенках (стенках волокон) целлюлоза находится в виде тончайших волоконцев — целлюлозных фибрилл. Расположение макромолекул целлюлозы в фибриллах (надмолекулярная структура целлюлозы) является одним из самых сложных вопросов в химии древесины. [c.116]

Наиболее часто окисление целлюлозы протекает гетерогенно. На ход такого процесса значительное влияние оказывает надмолекулярная структура целлюлозы и строение волокна в целом. Окисление начинается с поверхности волокна, а затем постепенно продвигается в более глубокие слои, при этом сначала окисляется аморфная часть, а затем кристаллические участки. Механическая прочность волокна постепенно понижается, оно становится ломким. После глубокого окисления целлюлозу можно даже растереть в порошок. [c.125]

Проведенные далее исследования показали, что при действии растворов щелочей целлюлоза претерпевает структурные, физико-химические и химические изменения. Структурные изменения (изменения надмолекулярной структуры целлюлозы) подробно будут рассмотрены ниже (с. 130). Физико-химические процессы приводят к интенсивному набуханию волокна [c.127]

Скорость гидролиза целлюлозы не постоянна. Сначала степень полимеризации СП падает быстро, а в дальнейшем скорость падения СП резко снижается и достигается так называемая предельная СП. Согласно первой, более обоснованной, теории различная гидролизуемость целлюлозы объясняется строением целлюлозного волокна — наличием в его структуре аморфных (неориентированных) и кристаллических (ориентированных) участков, т. е. особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы. Аморфная часть гидролизуется быстро, и целлюлоза распадается на отдельные участки плотной упаковки (кристаллиты). Последние уже гидролизуются с трудом, что обусловливает трудную гидролизуемость целлюлозы. [c.332]

Гемицеллюлозы древесины в основном легко гидролизуются, т. е. способны к гидролизу разбавленными кислотами при кипячении. Но часть гемицеллюлоз оказывается трудногидролизуемой и трудно извлекается щелочами. Это явление связано с особенностями надмолекулярной структуры целлюлозы и гемицеллюлоз. Целлюлоза, имеющая кристаллическое строение, гидролизуется трудно. Большая часть гемицеллюлоз вследствие их аморфной структуры и меньшей длины цепей гидролизуется легко. [c.138]

Таким образом, приведенные данные наглядно иллюстрируют связь ПАП целлюлозных макромолекул с изменениями ее надмолекулярной структуры и комплекса физических и физико-механических характеристик целлюлозных препаратов. Необходимо подчеркнуть, что, в свою очередь, изменения надмолекулярной структуры целлюлозы существеннейшим образом влияют на характер ее ПАП (степень замещения, кинетику процесса и т. д.). [c.126]

Алкилиденовые производные (ацетали) целлюлозы. .... Образование химических связей между макромолекулами или эле ментами надмолекулярной структуры целлюлозы..... [c.7]

Таким образом, на данной стадии исследования тонкой надмолекулярной структуры целлюлозы можно сделать достаточно определенный вывод, что простейшим элементом этой структуры являются наблюдаемые в электронный микроскоп элементы надмолекулярной структуры — микрофибриллы, содержащие несколько сот макромолекул. [c.66]

Исследование химических и физико-химических свойств, определяемых молекулярным строением и надмолекулярной структурой целлюлозы (и, отчасти, наличием спутников целлюлозы) — степени полимеризации, молекулярной неоднородности, набухания и растворимости в щелочах, вязкости растворов, функциональных групп, реакционной способности. [c.167]

Показано что деполимеризация хлопковой и древесной целлюлозы при радиолизе протекает почти с одинаковой скоростью (табл. 5). В то же время гидролиз необлученных образцов в гетерогенной фазе протекает в 2 раза быстрее для древесной целлюлозы, чем для хлопковой, что объясняется различной степенью упорядоченности материала. Следовательно, надмолекулярная структура целлюлозы не влияет на интенсивность ее деполимеризации при радиолизе. Аналогичный вывод был сделан на основании данных об одинаковой степени разрушения упорядоченных и неупорядоченных областей целлюлозы при радиолизе в ядерном реакторе. [c.143]

Ч Сумма всех продуктов гидролиза целлюлозы от глюкозы до неизмененной молекулы целлюлозного волокна называется гидро-целлюлозой. Благодаря наличию альдегидных групп гидроцеллю- лоза обладает восстановительным действием и сравнительно легко растворима в щелочах [6]. -Целлюлоза реагирует с каустической со-дой, образуя при низкой температуре в основном щелочную целлю-лозу. Такая обработка разрушает надмолекулярную структуру целлюлозы и приводит к увеличению способности адсорбировать воду (мерсеризация) [7]. Окислители также вызывают деструкцию целлюлозы с образованием оксицеллюлозы 8]. К действию восстановителей целлюлоза устойчива. [c.17]

НАДМОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ [c.51]

Прежде чем перейти к рассмотрению химических реакций, характерных для целлюлозы, следует отметить, что надмолекулярная структура целлюлозы — существенный фактор, определяющий направление химических реакций и свойства получаемых продуктов. В тех случаях, когда химические реакции протекают в разбавленных растворах, происходит статистическое распределение по цепи вводимых групп, но реакции этого типа не являются наиболее характерными для целлюлозы. В гетерогенных условиях реакции протекают обычно с большей скоростью в менее упорядоченных областях и с меньшей скоростью в более упорядоченных областях. Если в реакции участвуют гидроксильные группы, то свойства получаемых продуктов зависят как от интенсивности химической реакции, так и от доступности отдельных гидроксильных групп оба эти фактора в свою очередь в значительной степени определяются надмолекулярной структурой целлюлозы. Существует несколько точек зрения [c.286]

Большое количество сведений о молекулярной и надмолекулярной структуре целлюлозы и других высших полимеров было получено с помощью оптических методов исследования. Так, благодаря рентгеновским лучам получены важные данные о тонкой структуре кристаллитов, их геометри-чёском положении, средней величине и форме. Нормальный, видимый свет дал ценные сведения о макроструктуре природных и искусственных волокон, а инфракрасное излучение позволило внести серьезный вклад в изучение сил, удерживающих вместе целлюлозные цепи. Недавно с помощью электронного микроскопа было получено огромное количество интересных сведений по фибриллярной структуре и морфологии волокон целлюлозы. Так как различные излучения требуют соверщенно различных экспериментальных методов и результаты этих методов относятся к разным элементам структуры, целесообразно рассмотреть отдельно исследования, проведенные различными оптическими методами. [c.126]

Электронная микроскопия позволила выявить, что основным элементом надмолекулярной структуры целлюлозы (см. 9.4.2) является микрофибрилла. Микрофибриллы могут собираться в более крупные афе-гаты - фибриллы (макрофибриллы) и распадаться на более тонкие продольные элементы - элементарные фибриллы (протофибриллы, нанофибриллы). Фибриллы, ориентированные в клеточной стенке в одном направлении, образуют тонкие слои - ламеллы. Фибриллы и ламеллы можно обнаружить после механического воздействия на древесные волокна (раздавливания, растирания, размола) - механического фибриллирования, а микрофибриллы - после химического фибриллирования (механической обработки после делигнификации с помощью химического воздействия). После дополнительной обработки ультразвуком удается обнаружить распад микрофибрилл на элементарные фибриллы (работы Фрей-Висслинга). [c.219]

Основными элементами надмолекулярной структуры целлюлозы считают микрофибриллы, которые могут быть собраны в более крупные агрегаты - фибриллы. Были предложены две концепции тонкой структуры микрофибрилл двухфазной (аморфно-кристаллической) системы и однофазной кристаллической системы с дефектами кристаллической решетки. Между этими концепциями нет принципиального противоречия. Существующие техника рентгеноструктурного анализа и методы расшифровки рентгенограмм не позволяют совершенно точно установить содержание малоупорядоченной части и отнести ее однозначно к аморфным участкам или дефектам кристаллической решетки. [c.237]

Изменения надмолекулярной структуры целлюлозы, происходящие при гидролизе, были охарактеризованы с помощью методов ренг- [c.14]

Данные опытов приведены в табл. 8.11, которые показывают, что с понижением температуры в раствор переходят фракции с большой молекулярной массой. Эти данные не могут, однако, дать четкой количественной характеристики молекулярной полидисперсности этих продуктов. Это обстоятельство объясняется не только тем, что протекаюш,ие в той или иной степени деструктивные процессы искажают результаты определений, но и тем, что переход отдельных молекул в раствор определяется также состоянием надмолекулярной структуры целлюлозы. При экстракции 6%-ным раствором NaOH в первую очередь в раствор переходят молекулы, находяпщеся в более рыхлых участках, а затем при понижении температуры и уве- [c.184]

Дополнительные данные о величине элементов надмолекулярной структуры целлюлозы могут быть получены, как и для других природных и синтетических полимеров, при использовании метода электронной микроскопии. Систематические исследования в этом направлении были проведены в последние годы Мэнли. Им были использованы водные суспензии различных природных волокон (хлопок, древесная целлюлоза, рами), подвергнутых расщеплению ультразвуком. В электронном микроскопе при увеличении в 300 000—480000 раз наблюдался только один элемент надмолекулярной структуры — микрофибрилла толщиной 35 А других элементов структуры не было обнаруженоЕдинственное исключение представляет бактериальная целлюлоза Уа1оп1а veniri osa, при исследовании которой не было обнаружено микрофибрилл диаметром меньше 175 А [c.63]

Выводы, которые делаются Гессом на основании электронномикроскопических исследований, недостаточно обоснованы. Они противоречат результатам работ других исследователей. Однако эти данные необходимо учитывать при изучении тонкой надмолекулярной структуры целлюлозы, и разработанный им №Стод исследования целесообразно использовать при дальнейшем изучении этой проблемы. [c.65]

Надмолекулярная структура целлюлозы по меньшей мере так же важна для понимания химических и биохимических свойств хлопка, как и ее молекулярная структура. Рентгенограммы цркз- [c.16]

Характер гетерогенных реакций в большой мере зависит от надмолекулярной структуры целлюлозы, т. е. наличия в целлюлозном ввлокне ориентированных и неориентированных участков. При различных реакциях целлюлозы процесс может идти или только в неориентированных участках целлюлозы (и на поверхности ориентированных участков), или же во всей массе с нарушением ориентации макромолекул, о чем можно судить по рентгенограммам. [c.323]