Органическая химия. Часть 4. Анохина И.К - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

14
Целлюлоза (клетчатка ) – полисахарид, линейное строение
которого напоминает амилозу, т.е. он состоит из остатков глюкозы, но свя -
занных между собой β-гликозидными связями .
Молекулярная масса целлюлозы очень велика – порядка 500 тыс. Она
нерастворима в воде и в большинстве неорганических и органических рас-
творителей . Нерастворимость целлюлозы объясняется тем , что ее волокна
представляют собой “пучки” параллельно расположенных нитевидных мо-
лекул, связанных водородными связями . Внутрь подобного “пучка” рас-
творитель проникнуть не может.
Химические свойства целлюлозы определяются , прежде всего, при -
сутствием гидроксильных групп. Гидроксильные группы целлюлозы
способны алкилироваться и ацилироваться , давая простые и сложные
эфиры . При взаимодействии целлюлозы с концентрированной HNO
3
в
присутствии H
2
SO
4
образуется продукт этерификации, неправильно
называемый нитроцеллюлозой или нитроклетчаткой. В зависимости от
степени нитрования различают пироксилин или тринитроклетчатку , где
этерифицированы почти все гидроксилы целлюлозы и коллоксилин, в
котором 20 – 30% гидроксилов остаются свободными . Пироксилин
находит применение для изготовления бездымного пороха. Коллоксилин
применяется для изготовления кинопленки и нитролаков. Ацетатное
волокно получается растворением триацетилцеллюлозы в ацетоне с
последующим продавливанием раствора через фильеры ; вискозное
волокно приготавливают обработкой щелочных растворов целлюлозы
сероуглеродом. Образующийся при этом ксантогенат целлюлозы
продавливают через фильеры в раствор серной кислоты . При этом
образуются вискозные волокна (гидратцеллюлоза).
OH
H
H
CH
2
OH
OHH
OH H
O
H
H
H
CH
2
OH
OHH
OH H
O
H
O
H
H
CH
2
OH
OHH
OH H
O
H
OH
O
4
1
4
14
1
n
целлюлоза
C
SNa
OC
6
H
7
O
2
(OH)
2
S
HNO
3
(H
2
SO
4
)
(CH
3
CO)
2
O
CS
2
, NaOH
[C
6
H
7
O
2
(ONO
2
)
3
]
n
[C
6
H
7
O
2
(OCOCH
3
)
3
]
n
H
2
SO
4
-CS
2
[C
6
H
7
O
2
(OН )
3
]
n
n
[C
6
H
7
O
2
(OH)
3
]
n
+
                                               14
    Целлюлоза     (клетчатка)     – полисахарид, линейное строение
которого напоминает амилозу, т.е. он состоит из остатков глюкозы, но свя-
занных между собой β-гликозидными связями.

                  CH2OH                      CH2OH                          CH2OH
                        O                           O                               O
              H                          H                              H               OH
             4
                  H             1
                                             H              1               H
                                    O   4                       O   4                       1
                  OH    H                    OH     H                       OH      H
            HO              H                           H                               H

                  H     OH                   H   OH             n           H       OH
                                             целлюлоза
     Молекулярная масса целлюлозы очень велика – порядка 500 тыс. Она
нерастворима в воде и в большинстве неорганических и органических рас-
творителей. Нерастворимость целлюлозы объясняется тем, что ее волокна
представляют собой “пучки” параллельно расположенных нитевидных мо-
лекул, связанных водородными связями. Внутрь подобного “пучка” рас-
творитель проникнуть не может.
     Химические свойства целлюлозы определяются, прежде всего, при-
сутствием гидроксильных групп. Гидроксильные группы целлюлозы
способны алкилироваться и ацилироваться, давая простые и сложные
эфиры. При взаимодействии целлюлозы с концентрированной HNO3 в
присутствии H2 SO4 образуется продукт этерификации, неправильно
называемый нитроцеллюлозой или нитроклетчаткой. В зависимости от
степени нитрования различают пироксилин или тринитроклетчатку, где
этерифицированы почти все гидроксилы целлюлозы и коллоксилин, в
котором 20 – 30% гидроксилов остаются свободными. Пироксилин
находит применение для изготовления бездымного пороха. Коллоксилин
применяется для изготовления кинопленки и нитролаков. Ацетатное
волокно получается растворением триацетилцеллюлозы в ацетоне с
последующим продавливанием раствора через фильеры; вискозное
волокно приготавливают обработкой щелочных растворов целлюлозы
сероуглеродом. Образующийся при этом ксантогенат целлюлозы
продавливают через фильеры в раствор серной кислоты. При этом
образуются вискозные волокна (гидратцеллюлоза).
                       HNO3(H2SO4)
                                             [C6H7O2(ONO2)3]n

                       (CH3CO)2O
  [C6H7O2(OH)3]n +                           [C6H7O2(OCOCH3)3]n

                       CS2, NaOH               OC6H 7O 2(OH)2               H2SO4
                                              C S                                       [C6H7O2(OН)3]n
                                               SNa                          -CS2
                                                                    n

Страницы