Cтраница 1
Растворимость полисахаридов, помимо их разветвленности, в значительной степени зависит также от длины цепей молекул полисахарида, содержания карбоксильных, ацетильных и метоксиль-ных групп, а также пространственного расположения компонентов макромолекул. [1]
Растворимость полисахаридов определяется химической природой их молекул, высокополярных из-за большого количества свободных гидр-оксильных групп. Этим объясняется тот факт, что полисахариды, как правило, растворимы в воде, значительно хуже растворяются в диметил-сульфоксиде, формамиде, диметилформамиде и практически нерастворимы даже в метаноле и этаноле, не говоря о менее полярных органических растворителях. [2]
Растворимость полисахаридов ГМЦ определяется спецификой их макромолекул, обладающих большим количеством свободных и, следовательно, высокополярных гндроксильных групп. В связи с этим они практически нерастворимы в слабополярных органических растворителях ( метанол, этанол, ацетон), растворяясь в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, воде, растворах щелочей. Как правило, в последних - значительно лучше, что обусловлено частичной ионизацией макромолекул полисахаридов в этих условиях, а значит, и лучшей гидратацией. На растворимость полисахаридов ГМЦ влияют степень их разветвленности, молекулярная масса, содержание функциональных групп - карбоксильных, ацетильных, метоксильных. Арабиногалактаны и арабиноксиланы легкорастворимы в воде, глтокоманнаны и глюкуроноксиланы труднорастворимы. Ацетильные группы увеличивают способность полисахаридов к гидратации, создавая стерические затруднения для упорядочения макромолекулярных цепей, облегчая доступ к ним воды. Метокснльные группы могут включаться в состав полисахаридов как посредством сложноэфпрной связи, в которой принимают участие карбоксильные группы остатков уроновых кислот, имеющихся в составе глюкуроно - и арабиноглюкуроноксиланов, так и посредством простой эфирной связи, которая осуществляется с участием гндроксильных групп нейтральных моносахаридных остатков. Последняя весьма устойчива как в кислой, так и в щелочной средах, тогда как сложноэфирная связь весьма лабильна, и поэтому для выделения полисахаридов ГМЦ, содержащих на-тивные ацетильные группы, требуются определенные щадящие условия. На растворимость полисахаридов ГМЦ существенное влияние оказывают неорганические соли, высокие концентрации которых уменьшают гидратацию макромолекул и способствуют осаждению полисахарида. [3]
Установлено, что растворимость полисахаридов разного химического состава в калиевой и натриевой щелочи неодинакова. Это объясняется большими размерами гидратированного иона натрия по сравнению с ионами калия. [4]
Концентрация щелочи также оказывает значительное влияние на растворимость полисахаридов. Чем выше концентрация щелочи, тем, соответственно, большие количества полисахаридов могут быть извлечены из холоцеллюлозы. Например, 24 % - ным раствором КОН почти количественно экстрагируются кислые кси-ланы. Однако высокие концентрации щелочей неудобны для использования, так как при дальнейшей нейтрализации щелочных экстрактов образуется большое количество солей, загрязняющих выделенные гемицеллюлозы, и удаление этих солей связано с затратой дополнительного времени и потерями полисахаридов. [5]
По данным В.С.Громова и Л.А.Хрол if 12 ], растворимость полисахаридов при водной обработке древесины значительно возрастает не только в присутствии муравьиной и уксусной кислот, но и в присутствии солей. [6]
Растворимость в щелочах также не может быть положена ь основу определения принадлежности полисахаридов к группе гемицеллюлоз, так как растворимость полисахаридов увеличивается с уменьшением степени полимеризации. Согласно этому определению к гемицеллюлозам должны быть отнесены фракции целлюлозы со степенью полимеризации меньше 150, которые растворяются в растворах щелочей. [7]
Растворимые в воде полисахариды, такие, как арабак, арабога-лактан, при делигнификации могут перейти в значительных количествах в раствор вместе с окисленным лигнином. Растворимость полисахаридов снижается, если окисление лигнина вести раствором надуксусной кислоты) в этаноле, однако и в этом случае часть полисахаридов переходит в раствор. [8]
Диссоциация воды резко увеличивается с повышением температуры. Этим в основном и объясняется увеличение растворимости гемицеллюлозных полисахаридов в воде при повышении температуры. [9]
Растворимость полисахаридов ГМЦ определяется спецификой их макромолекул, обладающих большим количеством свободных и, следовательно, высокополярных гндроксильных групп. В связи с этим они практически нерастворимы в слабополярных органических растворителях ( метанол, этанол, ацетон), растворяясь в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, воде, растворах щелочей. Как правило, в последних - значительно лучше, что обусловлено частичной ионизацией макромолекул полисахаридов в этих условиях, а значит, и лучшей гидратацией. На растворимость полисахаридов ГМЦ влияют степень их разветвленности, молекулярная масса, содержание функциональных групп - карбоксильных, ацетильных, метоксильных. Арабиногалактаны и арабиноксиланы легкорастворимы в воде, глтокоманнаны и глюкуроноксиланы труднорастворимы. Ацетильные группы увеличивают способность полисахаридов к гидратации, создавая стерические затруднения для упорядочения макромолекулярных цепей, облегчая доступ к ним воды. Метокснльные группы могут включаться в состав полисахаридов как посредством сложноэфпрной связи, в которой принимают участие карбоксильные группы остатков уроновых кислот, имеющихся в составе глюкуроно - и арабиноглюкуроноксиланов, так и посредством простой эфирной связи, которая осуществляется с участием гндроксильных групп нейтральных моносахаридных остатков. Последняя весьма устойчива как в кислой, так и в щелочной средах, тогда как сложноэфирная связь весьма лабильна, и поэтому для выделения полисахаридов ГМЦ, содержащих на-тивные ацетильные группы, требуются определенные щадящие условия. На растворимость полисахаридов ГМЦ существенное влияние оказывают неорганические соли, высокие концентрации которых уменьшают гидратацию макромолекул и способствуют осаждению полисахарида. [10]
Растворимость полисахаридов ГМЦ определяется спецификой их макромолекул, обладающих большим количеством свободных и, следовательно, высокополярных гндроксильных групп. В связи с этим они практически нерастворимы в слабополярных органических растворителях ( метанол, этанол, ацетон), растворяясь в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, воде, растворах щелочей. Как правило, в последних - значительно лучше, что обусловлено частичной ионизацией макромолекул полисахаридов в этих условиях, а значит, и лучшей гидратацией. На растворимость полисахаридов ГМЦ влияют степень их разветвленности, молекулярная масса, содержание функциональных групп - карбоксильных, ацетильных, метоксильных. Арабиногалактаны и арабиноксиланы легкорастворимы в воде, глтокоманнаны и глюкуроноксиланы труднорастворимы. Ацетильные группы увеличивают способность полисахаридов к гидратации, создавая стерические затруднения для упорядочения макромолекулярных цепей, облегчая доступ к ним воды. Метокснльные группы могут включаться в состав полисахаридов как посредством сложноэфпрной связи, в которой принимают участие карбоксильные группы остатков уроновых кислот, имеющихся в составе глюкуроно - и арабиноглюкуроноксиланов, так и посредством простой эфирной связи, которая осуществляется с участием гндроксильных групп нейтральных моносахаридных остатков. Последняя весьма устойчива как в кислой, так и в щелочной средах, тогда как сложноэфирная связь весьма лабильна, и поэтому для выделения полисахаридов ГМЦ, содержащих на-тивные ацетильные группы, требуются определенные щадящие условия. На растворимость полисахаридов ГМЦ существенное влияние оказывают неорганические соли, высокие концентрации которых уменьшают гидратацию макромолекул и способствуют осаждению полисахарида. [11]