Cтраница 2
Измельченную целлюлозу ( 4 5 г) перемешивают с 350 мл ацетона в трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой и двумя капельными воронками. Метилированную целлюлозу отделяют фильтрованием, промывают несколько раз горячей водой, растирают с ацетоном, измельчают до порошкообразного состояния и экстрагируют кипящим хлороформом. [16]
При исследовании частично метилированной целлюлозы [121, 122] было найдено, что обработка ее 72 % - ным раствором серной кислоты и последующий гидролиз 7 - 8 % - ным раствором H2SC4 не ведут к деметилированию. По этому методу 1 3 г метилированного полисахарида растворяют в 10 мл 72 % - ной H2SO4 в кругло донной колбе и охлаждают водой со льдом. Раствор оставляют на 1 ч при комнатной температуре, затем добавляют 80 мл воды и нагревают 4 ч при 100 С. Смесь нейтрализуют карбонатом бария, фильтруют, осадок промывают водой и спиртом. Фильтрат концентрируют в вакууме при температуре бани 40 С. [17]
![]() |
Параметры дисперсии оптического вращения некоторых углеводов. [18] |
Целлюлоза, полимер с 1 4 - р О-глюкозидными связями, нерастворима в воде и поэтому непригодна для измерений оптического вращения. Нили [129], однако, изучил частично метилированную целлюлозу в водных растворах и обнаружил, что неполностью диспергированная метилцеллюлоза имеет сложную ДОВ, но после продолжительного стояния таких систем сложная дисперсия превращается в простую, описываемую уравнением Друде. [19]
При больших площадях наблюдаются колебания потенциала, указывающие на наличие разрывов в пленках. Майлз ( Miles) поделился с агтором своим предположением, что щепи метилированной целлюлозы совершают колебания и расталкивают друг друга, так как когезия между ними недостаточна, чтобы удерживать их в покое в состоянии параллельной упаковки. Галлер яредположил, что осмотическое давление или давление набухания некоторых коллоидных растворов может быть отчасти обусловлено колебаниями весьма длинных молекул. Этими же колебаниями мсжно бъяснить существование измеримого поверхностного давления при площадях, намкого превышающих площадь плотной упаковки гексозных групп, лежащих плашмя. Производные, обнаруживающие этс явление, однако, по всей вероятности, несколько деполимеризованы и, весьма возможно, что с ни содержат некоторое количество молекул) с цепями, достаточно короткими, чт ( бы сбразорать газообразную-пленку. [20]
Длина молекулы целлюлозы точно не известна, но во всяком случае она весьма значительна. Различные методы определения молекулярного веса ( измерением вязкости растворов, определением концевых групп в метилированной целлюлозе, ультрацеитрифугированием) дают несовпадающие результаты, вероятно потому, что при растворении целлюлозы или ее производных происходит частичное расщепление, или потому, что эти методы недостаточно точны. [21]
Длина молекулы целлюлозы точно не известна, но во всяком случае она весьма значительна. Различные методы определения молекулярного веса ( измерением вязкости растворов, определением концевых групп в метилированной целлюлозе, ультрацентрифугированием) дают несовпадающие результаты, вероятно потому, что при растворении целлюлозы или ее производных происходит частичное расщепление, или потому, что эти методы недостаточно точны. [22]
Однако в ряде работ различных исследователей уже давно было замечено, что эта правильность может нарушиться, так как одновременно наблюдается увеличение гидрофильности целлюлозы при небольших степенях замещения. Такое явление было обнаружено Шорджером и Шумекером [716] на низкозамещенной оксиэтилцеллюлозе, Жейме и Фрондьяном [717] на слабо метилированной целлюлозе, Блитцингером и Айкеном [718] на низкозамещенных ацетилированных образцах целлюлозы и др. Систематически изучались Н. И. Никитиным и его сотрудниками [719, 360, 720-730] низкозамещенные производные целлюлозы и среди них метиловые, этиловые, оксиэтиловые, карбоксимети-ловые эфиры целлюлозы, ксантогенаты и нитраты целлюлозы. [23]
При сопоставлении гидролизуемости оксиэтилированных и этилированных образцов видно, что, несмотря на примерно одинаковый размер замещающих групп, разница в гидролизуемости образцов при одинаковом количестве введенных групп очень велика. При совместном же рассмотрении кривых для метилированной и оксиэтилированной целлюлозы обращает на себя внимание то, что кривая гидролизуемости слабо метилированной целлюлозы примерно совпадает с кривой слабо оксиэтилированной целлюлозы. Максимум гидролизуемости в обеих системах соответствует 80 % редуцирующих веществ. Разница заключается лишь в том, что для придания системе одинаковой способности к гидролизу метоксильных групп требуется ввести больше, чем оксиэтоксильных, что связано, вероятно, с размерами групп. [24]
Смесь нагревают примерно при 50, до завершения восстановления, затем охлаждают, смешивают с формальдегид-сульфоксилатом натрия, доводят до требуемого объема, добавляя загустку, и печатают. В процессе с применением коллорезина, рекомендуемом для световой печати и для печатания материалов, которые после печати должны храниться в течение некоторого времени до запарки, загусткой служит Коллорезин DK ( IG) - частично метилированная целлюлоза, растворимая в холодной и нерастворимая в кипящей воде и в холодной или горячей водной щелочи. В результате этого отпечаток на ткани не имеет склонности к растеканию или размазыванию во время последующего плюсования в щелочном гидросульфитном растворе и влажного запаривания. По общеизвестному британскому способу ткань печатают пастой, содержащей невосстановленный кубовый краситель и загустку - камедь турецких рожков, сушат, плюсуют раствором, содержащим щелочь и фор-мальдегид-сульфоксилат натрия, сушат и подвергают вызреванию, как обычно. [25]
При применении в качестве исходного вещества ацетилцел-люлозы, растворенной в ацетоне, скорость процесса метилирования резко повышается. По данным Хеуорса, Херста и Томаса 21, при добавлении диметилсульфата и 3 0 % - ного раствора едкого натра к ацетоновому раствору ацетилцеллюлозы, получается при 55 за одну операцию продукт, содержащий 45 6 % метоксильных групп, Невидимому, набухание частично метилированной целлюлозы происходит в ( ацетоне в большей степени, чем в воде, благодаря чему облегчается диффузия метилирующих реагентов. [26]
Еще один интересный гелеобразователь практического значения-частично метилированная целлюлоза, часто называемая метилцеллюлозой. По мономерному составу зто производное характеризуется случайным распределением метильных групп: в нем есть остатки и три-0 - метил-глюкозы 25, и ди-0 - метил-глюкоз ( например. Однако по условиям получения частично метилированная целлюлоза характеризуется блочным строением. Дело в том, что ее синтез выполняют путем обработки нерастворимого целлюлозного материала хлористым метилом и водной щелочью. При зтом происходит сильное набухание и затем интенсивное метилирование аморфных участков микрофибрилл, тогда как фрагменты молекул, находящиеся в кристаллических участках, почти недоступны для реагентов и остаются интактными. [27]
Процесс печатания сильно отличается от процесса крашения действием загустителя. Для специальных целей применяют Коллорезин DK, представляющий собой метилированную целлюлозу. Он образует в холодной воде коллоидный раствор, коагулирующий при нагревании или при обработке щелочью. [28]
Что касается целлюлозы, то ее частичный гидролиз приводит, как говорилось уже, к целлотетраозе, целлотриозе, целлобиозе, а полный - к глюкозе. Незначительная восстановительная способность самой целлюлозы и незначительное содержание 2 3 4 6-тетраметилглюкозы в продуктах гидролиза полностью метилированной целлюлозы доказывают большую длину ее цепей. Целлюлоза нерастворима ни в воде, ни в органических растворителях, но растворима в швейцеровом реактиве, представляющем собой водный раствор [ Cu ( NH3) 4 ] ( OH) 2 - По методу Штаудингера, определяя вязкость таких растворов ( полностью исключив соприкосновение с воздухом, ( который, окисляя, разрывает цепи целлюлозы), можно установить молекулярный вес различных образцов целлюлозы. [29]
Помимо чисто научного интереса, который естественно вызывает структура такого уникального образования, как стенка растительной клетки, вопрос этот имеет крупное практическое значение. Знание тонкой структуры и подробностей формирования микрофибрилл и клеточной стенки в целом составляет солидную часть научного фундамента целлюлозной промышленности и производства натуиального и искусственного волокна на основе целлюлозы. Характерным примером может служить непосредственная связь гелеобразующих свойств таких синтетических производных целлюлозы, как карбоксиметил-целлюлозы и частично метилированные целлюлозы, с распределением аморфных и кристаллических участков в исходном целлюлозном материале. [30]