|
|
|
Главная --> Справочник терминов Природная целлюлоза Из неорганических соединений бора наиболее известна ортобор-ная (в обиходе просто борная) кислота НзВОз. Это слабая кислота. При нормальных условиях она образует бесцветные чешуйчатые кристаллы. Раствор ее в воде обладает антисептическими свойствами. Помимо солей ортоборной кислоты, существуют производные диборной и других поликислот. Важнейшим природным соединением бора является минерал бура Na2B Героин. Это вещество является не природным соединением, а диацета-том морфина. палладием превращения алкинов [30]. Важным природным соединением с природным соединением [358]. Целлюлоза является наиболее распространенным органическим природным соединением. Она является главным компонентом клеточной стенки высших растений и ее основным структурным элементом. В почти чистом виде она встречается в волокнах семян Сам кумарин является природным соединением; он обнаружен в ряде растений, в том числе в сладком душистом клевере и тон-кинских бобах. Кумарин обладает ароматным запахом, напоми- Важнейшим природным соединением ряда гназола является тиамин (витамин BI) (179) [66, 11]. Из грибка Xerocumus subtomem-tosus выделена новая аминокислота [42], а из Pseudomonas aerugi-nosa аэругиноевая кислота (180) [51]. Бензотиазольное ядро играет важную роль в биолюминесценции светлячков [93], причем хромофор, ответственный за свечение, очень близок по структуре к лю-циферину (LH2) (181). При люминесценции промежуточно образуются диоксетаны, которые разлагаются с образованием электро-новозбужденных частиц, ответственных за хемилюминесценцию. Интересной группой природных соединений, включающих фрагменты бензотиазола, являются фемеланины — высокомолекулярные пигменты перьев птиц [49, 50]. Л°В адием превращения алкииов [30]. Важным природным соединением Нуклеозиды пентостатин (16-20) и нуклеоцидин (16-21), обнаруженные в продуктах метаболизма бактерий Actinomadura [AA] и Streptomyces calvus [45], являются представителями весьма редких природных соединений, характеризующихся наличием галогенированных Сахаров в качестве важного структурного фрагмента. Особо примечательно обнаружение фторсодержащего нукле-озида (16-21). На сегодняшний день он является единственным известным природным соединением алкалоидного типа, содержащим атом фтора. Аскорбиген - {2-С-[(индол-3-ил)метил]-а-Ь-ксмло-гекс-3-улофуранозоно-4-лак-тон} 3, который является природным соединением и содержится в некоторых растениях семейства крестоцветных (капусте различных видов, редисе, редьке и др.), является высоко активным соединением, повышающим резистентность организма к различным химическим и биологическим воздействиям, и является перспективным объектом для изучения. Циклические сложные эфиры с пятизвенным кольцом называются Y-лактонами или бутанолидами. Простейшим природным соединением такого типа можно считать протоанемонин 1.189 — вещество, образующееся в анемонах и некоторых других представителях семейства лютиковых (Ranuncu-laceae). В здоровом растении присутствует его производное ранункулин 1.190 — один из простейших представителей гликозидов. Молекулы этих веществ состоят из углеводной части (в лактоне 1.190 она представлена глюкозой) и агликона, в качестве которого могут фигурировать вещества разнообразного химического строения. В образовании связи с агликоном участвует полуаце-тальная группа сахарида. Такая связь называется гликозидной. Природная целлюлоза - стереорегулярный синдиотактиче-ский полимер. Схематически макромолекулы целлюлозы представляют собой слегка свернутую спираль - "ленту" - сечением 0,39 х 0,83 нм. Агрегация молекул целлюлозы обусловлена большим числом полярных гидроксильных групп и регулярным строением полимерных цепей. 173. Целлюлоза. Целлюлоза, или клетчатка, (С6Н10ОБ)Ж является главной составной частью оболочек растительных клеток. Молекулы целлюлозы, как и молекулы амилозы, входящей в состав крахмала, имеют линейное строение. Обычно она не встречается в растениях в чистом виде, а сопровождается так называемыми инкрустирующими веществами (стр. 354). Гигроскопическая вата, хлопчатобумажные и льняные ткани, хорошие сорта фильтровальной бумаги состоят главным образом из целлюлозы, несколько измененной в процессе выработки. Наиболее чистая природная целлюлоза—это волокна хлопка, содержащие более 90% целлюлозы и б—8% воды. В древесине хвойных деревьев целлюлоза составляет около 50%; в лиственных деревьях ее содержится значительно меньше. Целлюлозе, как и вообще кристаллическим полимерам, свойствен полиморфизм. Обнаружено несколько полиморфных модификаций целлюлозы, различающихся кристаллической решеткой - формой и параметрами ее элементарной ячейки. Как показали рентгенографические исследования, природная целлюлоза из любого растительного источника (отличающаяся от целлюлозы бактерий и водорослей) имеет одинаковую кристаллическую структуру. Полиморфную модификацию природной целлюлозы называют целлюлозой I. Технической целлюлозой называют целлюлозу, выделенную из природного растительного сырья, древесного и недревесного, удалением нецеллюлозных компонентов (лигнина, гемицеллюлоз, экстрактивных веществ). Природная целлюлоза имеет высокую СП : древесная 5000.. .10000, хлопковая 14000...20000. При выделении целлюлозы из растительного сырья она несколько разрушается и ее СП снижается. Техническая целлюлоза имеет СП в среднем в интервале 1000...2000. Технические целлюлозы изменены по сравнению с природной целлюлозой (включают в свой состав кроме спиртовых групп небольшое количество карбонильных и карбоксильных групп) и содержат различные примеси. Химическая переработка целлюлозы позволяет переводить ее в продукты, растворимые в органических растворителях, тогда как природная целлюлоза растворяется лишь в таких растворителях, которые малопригодны для использования в промышленности. Это дает возможность получать из целлюлозы материалы с новыми ценными свойствами - искусственные волокна и пленки из производных целлюлозы и регенерированной целлюлозы, термопластичные формовочные материалы на основе эфиров целлюлозы (этролы), клеящие вещества, загустители и т.д. С целью устранения некоторых отрицательных эксплуатационных качеств природной целлюлозы (способность разрушаться под воздействием биологических факторов, сминаемость хлопчатобумажных тканей и т.п.) и придания новых свойств, например, бактерицидных, получают привитые сополимеры целлюлозы с различными синтетическими полимерами. роксида натрия при комнатной температуре природная целлюлоза, имеющая кристаллическую решетку целлюлозы I, превращается в щелочную целлюлозу с новой кристаллической решеткой Na-целлюлозы, а последняя после отмывки водой щелочи - в гидратцеллюлозу (мерсеризованную целлюлозу) с кристаллической решеткой целлюлозы II (см. 9.4.6). Эти изменения наблюдаются с помощью рентгенографического анализа, показывающего также, что у мерсеризованной целлюлозы степень кристалличности обычно ниже, чем у исходной. Для этой цели часто применяется и ИК-спектроскопия. Получаемые ИК-спектры показывают, что щелочная обработка приводит к изменению относительной интенсивности практически всех полос поглощения, что подтверждает информационные превращения как макромолекул целлюлозы, так и звеньев. Конформации полисахаридов в твердом состоянии долгое время не удавалось определить из-за несовершенства существовавших методов рентгеноструктурного анализа. В настоящее время эта проблема решена [6]. Установлено, что в природной целлюлозе (целлюлоза I) все углеводные цепи расположены параллельно, а не антипараллельно (т. е. в каждом кристаллите все невосстанавливающие концы находятся с одной стороны, а все восстанавливающие— с другой [7), тогда как в регенерированной или мерсеризованной целлюлозе (целлюлоза II), в которую природная целлюлоза часто превращается в результате промышленной Ня~Т оо ' Т'«г6- на б ' ™ больше- чем природная целлюлоза. плип' . изображен переход [14] от элементарной ячейки фироднои целлюлозы (А) к ячейке щелочной целлюлозы (В) и об™ удаления щелочи —к ячейке гидратцеллюлозы (С) При иразовании щелочной целлюлозы резко возрастает межплоскост-е расстояние (101) и происходит разворот цепей друг относи-'ельно друга на 180°. Гидролиз протекает ступенчато. В промежуточных стадиях образуются целлодекстрины различной сложности, целлотетро-за, целлотриоза и наиболее важная целлобиоза, G12H22011. В отличие от промежуточных продуктов и глюкозы, получаемых в результате ее гидролиза, целлюлоза в очень малой степени восстанавливает Фелингову жидкость и подобные растворы, т. е. она имеет низкое медное число**. Однако, как бы тщательно природная целлюлоза ни была очищена, она никогда не бывает полностью лишена способности к восстановлению, причем чистейшие образцы ее имеют медные числа порядка 0,05, тогда как d-глюкоза имеет 300. Е^сли целлюлоза находится в условиях, содействующих гидролизу, ее медное число всегда возрастает. Так, разбавленные слабые кислоты при низких температурах вызывают небольшое увеличение медного числа, хотя условия эти таковы, что никаких следов конечного гидролиза до глюкозы обнаружить нельзя. Что эти небольшие изменения медного числа сопровождаются фундаментальными изменениями в структуре целлюлозы подтверждается тем, что одновременно меняются и физические свойства. Так, действие холодной разбавленной слабой кислоты постепенно вызывает падение сопротивления на разрыв целлюлозных изделий или отдельного волокна. Эти факты неминуемо приводят к заключению, что целлюлоза представляет собой продукт конденсации d-глюкозы, образующийся с выделением воды, причем химический механизм этого процесса приводит к значительному, но все же неполному исчезновению альдегидных групп сахара. Клетчатка является главной составной частью оболочек растительных клеток. Наиболее чистая природная целлюлоза — это хлопковое волокно (свыше 90%); древесина хвойных деревьев содержит около 50% целлюлозы. Элементарные звенья могуг быть соединены друг с другом так, что водородная связь приходится на одно ил» два звена. И в зависимости от этого будет иметь модификацию целлюлозы I или II Известны и другие структурные модификации целлюлозы, но для промышленных целей интересны только эти модификации, природная целлюлоза (целлюлоза  Применяют катализаторы Применяют непосредственно Первичные гидроксильные Применяют резиновые Предварительно подвергают Применения химических Первичные нитропарафины Применения пластмасс Применения поскольку |
- |
Навигация