1.pettu è preparazione di cellulosa ether
A Figura 1 mostra a struttura tipica di e ethers cellulose. Ogni unità BD-anhydrogosa (a unità ripetendu di cellulosa) Sustituisce un gruppu in c (2), c (3) è c (6) pusizioni, vale à dì, ci pò finu à trè gruppi d'eter. A causa di i ligami intra-catena è internaMacromolecules cellulose, hè difficiule di dissolve in acqua è guasi tutti i solventi organici. L'intruduzione di gruppi d'etere per via di e eterifica distrugge intramoleculari è intermoleculari, migliurà a so hydrophilicità, è a migliurà assai solubilità.
I sostituiti tipichi eteridificati sò i gruppi di alcolichi di u pesu molexy bassu (1 à 4 atomi di carbone, chì pò esse sustituiti da altri gruppi funziunali cum'è carboxilicu I sustituenti ponu esse di unu, dui o più tippi diffirenti. À longu a catena macromovulculare di a celulosa, i gruppi idroxilichi nantu à u C (2), C (3) è C (6) pusizioni di ogni unità di glucose sò sustituiti. Strittiva Strongnamente, Cellulosa etherally ùn hà micca una struttura chimica definiti, salvu per quelli prudutti chì sò completamente sustituiti da un tipu di gruppu (tutti i gruppi di idroxiliu (tutti i trè idrosselli sò sustitati). Questi prudutti ponu esse usatu solu per analisi di laboratori è di ricerca, è ùn anu micca valore cummerciale.
(a) a struttura generale di e duie unità anhydrogose di a catena moleculare di cellulosa, R1 ~ R6 = H, o un sustituente organicu;
(b) un frammentu di catena moleculare di carboxonhilcellulosa idroxyethyl, u diploma di suststituzione hè 0,5, u livri di sustituzione di idroxyethyl hè 2.0, è u gradu di sustituzione di u molar hè 3.0. Questa struttura rapprisenta u livellu di sustituzione mediu di gruppi eterificati, ma i sustituenti sò in realtà casuale.
Per ogni sustituente, a quantità totale di l'eterificazione hè spressa da u gradu di sustituzione Ds valore. A gamma di DS hè 0 ~ 3, chì hè equivalente à u numeru mediu di gruppi idroxiliu rimpiazzatu da gruppi di eterificazione nantu à ogni unità anhydrogose.
Per ethers idrilevili in celuse, a reazzione di sustituzione cumincià a nostra èru di l'idroccu gratuiti, è u diplessu di sustituzione pò esse quantificata da u valore MS, vale à dì u piume molrante. Rappresenta u numeru mediu di Moles di l'eterifying Agent Reagant hà aghjuntu à ogni unità anhydrogose. Un veru reattante hè l'ossidu di l'etilina è u pruduttu hà un sustituente idratyethyl. In a Figura 1, u valore MS di u pruduttu hè 3.0.
Teoricamente, ùn ci hè un limitu superiore per u valore MS. Se u valore DS di u gradu di u Gruppu di Ringtazione Glucose hè cunnisciuta, a durata di catena di e cateneate ancu spessu a fala di massa (WT%) di gruppi di nave ( per rapprisintà u livellu di sustituzione è u gradu invece di i valori DS è MS. A frazione di massa di ogni gruppu è u so valore DS o MS pò esse cunvertitu da u calculu simplice.
A maiò parte di l'etichimenti di cellulosa sò polimleri solubili, è alcuni sò ancu parzialmente solubili in solventi organici. Cellulosa ether ha e caratteristiche di altafficizza, trasfurmazioni bassi, trasfurmazioni di minuscule è varietà di testi di basso, è varietà di dimanda è di applicazione è di applicazione è di applicazione è uniformi è stiche. Cum'è un agente ausiliari, cellulosa etere hà un grande potenziale di applicazione in diversi campi di l'industria. pò esse uttenutu da MS / DS.
E etichs cellulose sò classificate secondu a struttura chimica di i sustituenti in i più alionichi, ittori catifici è micca E etichimenti di iTionici ponu esse divisi in i prudutti solubili è solubili è di l'oliu.
I prudutti chì sò stati industrializati sò listati in a parte suprana di a tavola 1. A parte più bassa di a Tabella 1 elencu alcuni gruppi di eterificazione cunnisciuta, chì ùn sò micca ancu diventati prudutti cumerciali.
L'ordine di l'abbreviazione di i sustituenti di l'etichettatore mistu secondu l'ordine alfabeticu o u livellu di i ds rispettivu (MS), per esempiu, l'abbreviazione hè mancata, è pò ancu esse scritta cum'è MHC à Evidenziate u sustitutu di metil.
I gruppi di idroxilicu nantu à a cellulosa ùn sò micca facilmente accessibile per l'agenti di l'etertificazione, è u prucessu di l'eterificazione hè generalmente esse postu, in generale cù una certa cuncentrazione di una suluzione aquida di naoh aucosa. A cellulosa hè prima furmata in a cellulosa alcola in ballu cù una suluzione aquosa naoh, è dopu sottumette a reazione d'l'eterificazione cù l'agente di l'eterificazione. Durante a pruduzzione è a preparazione di l'etichimenti mischiati, sferenti tippi d'eterificazioni deve esse realizata da esse realizate u passu da u passu da l'alimentazione intermittente (se necessariu). Ci sò quattru tippi di reazione in l'eterificazione di cellulosa, chì sò riassunti da a formula di reazione (cellulosica hè rimpiazzata da a cellula-oh) cum'è seguente:
L'equazione (1) descrive a reazione di l'eterificazione di Williamson. RX hè un ester inorganicu, è x hè halogen br, cl o ester di acidu sulfuricu. Cloride r-cl hè adupratu generalmente in industria, per esempiu, cloru di methyl o acidu etylà o acidu chloroaceticu. Una quantità di basa stoichiomprica hè cunsumata in tali reazzione. A celulosa industriale equipaggione di cellulone, e cellulone feru ehile è carune e carulbuffe sò a reazione di eertificazione di Williamson.
Formula di Reazione (2) hè l'epoxide di l'aghjunzione di a basa di a basa (cum'è r = H, CH3, o C2H5) è i gruppi idroxil in molécule di cellulosa senza cunsumazione. Questa reazione hè probabilmente cuntinuata cum'è Ghjustii Hydroxiliu sò generati durante a reazione, guidendu à a furmazione di l'olivadine (aziridine) forma ether aziride) formanu aminoethyl ether: Cell-z2-ch2-nh2 . I prudutti cum'è a cellula di idrossyethyl cellulosa è idrovybutil cellulosa sò tutti i prudutti di epoxidazioni base di basa.
Formula di Reazione (3) hè a reazione trà i composti di Cun è chì cuntenenu materne doppie attivi in gruppu alculine, y hè un cn, cunh2, o socu, cunh2, o su3-na +. Oghje stu tipu di reazione hè raramente usata industriale.
Formula di Reazione (4), l'eterificazione cù Diazoalkane ùn hè micca stata industriale.
- Tipi di Eters Cellulose
A cellulosa ether pò esse monocher o eter mista, è e so proprietà sò diffirenti. Ci sò gruppi hidrophilichi in basso sustituitu nantu à i gruppi di celulosa, cum'è i gruppi di cellulesetyl, chì ponu finisce u pruduttu cù un certu puntu d'solbilità di l'acqua, etc., solu soderamici di gradu di gradu pò dà u pruduttu un certu solubilità di l'acqua, è u pruduttu bassu sustituitu solu in acqua o pò esse dissoltu in a suluzione alkali dilute. Cù a ricerca in a profonda di e patreti di e etheres di celulone è i campi di celuletta seranu contaminati è pruduciuti, è a più grande forza didica hè u mercatu di l'applicazioni hè continuu à a larga.
A lege generale di l'influenza di i gruppi in e etori mischii nantu à e proprietà solubilità hè:
1) Aumentà u cuntenutu di gruppi idrofobi in u pruduttu per aumentà l'idrophobicità di l'etere è inferiore u puntu di gel;
2) Aumentà u cuntenutu di i gruppi idrophilichi (cum'è i gruppi di idroxyethyl) per aumentà u so puntu di gel;
3) U gruppu idroxypropyl hè speciale, è hà diventatu abilità di gelicu pò riparà a pruduzzione, è a temperatura di a gel idroxypropilatu risuscinarà u puntu di sustituzione farmiglia à u so puntu di gel; La ragione hè per via di a struttura di catena di misu speciale di u soldatu Hydroxypropyl, Hymroxy, bonde di idrogenu di u I Hydrogen è trà molliculu e macchrose nantu à e chjese IMocholici. L'acqua hè dominante. Nantu à a • a to manu, se a sustituzione hè alta, ci serà polimeridazione da u gruppu laterale, u cuntenutu mal di l'IDROXY, a hydrophobicità aumenterà, è u solule sarà ridutta invece.
A pruduzzione è a ricerca diETREULTA CELLULIAhà una longa storia. In u 1905, Suida hà riportatu l'eterificazione di a cellulosa, chì era a metilata cun umfatu dimetil. I eteri di Nunical Alkyl hè statu parentatu da LilienFeld (1912), treyfus (1914) è e più eteri di cellule o solubile d'acqua, rispettivamente. Buchler e gombergia hè stata produttu benzyl celulose in u 1921, Carsuximethyl celulesel cellulesa in u 1918. A principiu 1920s hà pruduttu in u carduls, carboxymethylcose. Da u 1937 à u 1937, a pruduzzione industriale di mc è hec hè rializatu in i Stati Uniti. Svedì hà cuminciatu a produzzione d'acqua d'acqua-soluble elubi in u 1945. Dopu à 1945. Dopu à 1945, a pruduzzione di cellulosa ether hà allargatu rapidamente in Europa occidentale, i Stati Uniti è Giappone. À a fine di u 1957, Cina cmc hè statu prima in produzzione in a fabbrica di celluloide di Shanghai. By 2004, a capacità di a pruduzzione di u mo paese serà 30.000 tunnellate di etere ionic è 10.000 tunnellate di eter non ionic. Da u 2007, hà da ghjunghje à 100.000 tunnellati di etere ionic è 40.000 tunnellate di eter di non cultione. A tecniche tecnulologia in casa è in l'atterura sò ancu e esercitazione constantemente, è a celulosa di a celulosa di a celulosa è a Cellulosa di a Produzione è u livellu tecnicu di a pruduzzione sò constantemente migliori.
In l'ultimi anni, Molte monoteche cellulose è ethers misti è i valori ds differenti, vissitie, proprietà purità è ricchiate continuamente sviluppati. À l'attuale, u focus di sviluppu in u campu di a girocgia di cellulari hè di adultere, tecnulugia di nova preparazione, prudutti novi, prudutti di alta qualità, è i sistemi ci sò tecnicamente
Tempu post: Apr-28-2024