1.Structure agus prionsabal ullmhú éitear ceallalóis
Taispeánann Figiúr 1 struchtúr tipiciúil éitear ceallalóis. Cuirtear grúpa amháin in ionad gach aonad bD-anhydroglucose (an t-aonad athrá ceallalóis) ag na poist C (2), C (3) agus C (6), is é sin, is féidir suas le trí ghrúpa éitear a bheith ann. Mar gheall ar na bannaí hidrigine laistigh den slabhra agus idirshlabhra demacramóilíní ceallalóis, tá sé deacair a thuaslagadh in uisce agus beagnach gach tuaslagóir orgánach. Scriosann tabhairt isteach grúpaí éitear trí éitearú bannaí hidrigine intramolecular agus idirmhóilíneacha, feabhsaítear a hidreafaileacht, agus feabhsaíonn sé go mór a intuaslagthacht i meáin uisce.
Is grúpaí alcocsa de mheáchan móilíneach íseal (1 go 4 adamh carbóin) nó grúpaí hiodrocsaalcaile iad na hionadaithe tipiciúla éitearaithe, ar féidir grúpaí feidhmiúla eile cosúil le grúpaí carbocsail, hiodrocsaile nó aimínaigí a chur in ionad iad. Is féidir le hionadaithe a bheith de chineál amháin, dhá cheann nó níos mó. Ar feadh an tslabhra macromolecular ceallalóis, cuirtear na grúpaí hiodrocsaile ar shuíomhanna C(2), C(3) agus C(6) de gach aonad glúcóis in ionad i gcomhréireanna éagsúla. Go docht, ní bhíonn struchtúr ceimiceach cinnte ag éitear ceallalóis go ginearálta, ach amháin i gcás na dtáirgí sin a chuirtear in ionad grúpa amháin go hiomlán (cuirtear na trí ghrúpa hiodrocsaile uile in ionad). Ní féidir na táirgí seo a úsáid ach amháin le haghaidh anailíse agus taighde saotharlainne, agus níl aon luach tráchtála acu.
(a) Struchtúr ginearálta dhá aonad ainhidriglúcóis den slabhra móilíneach éitear ceallalóis, R1~R6=H, nó ionadaí orgánach;
(b) Blúire slabhra mhóilíneach de charbocsa-mheitilceallalóis hiodrocsaitile, is é 0.5 an méid ionadú carboxymethyl, is é 2.0 céim ionadú hiodrocsaitile, agus is é 3.0 an méid ionadú molar. Is ionann an struchtúr seo agus meánleibhéal ionadaíochta na ngrúpaí éitearaithe, ach tá na hionadaithe randamach i ndáiríre.
I gcás gach ionadaí, cuirtear méid iomlán an éitearúcháin in iúl trí mhéid an luacha ionaid DS. Is é an raon DS ná 0~3, atá comhionann le meánlíon na ngrúpaí hiodrocsaile a chuirtear in ionad grúpaí éitearaithe ar gach aonad ainhidriglúcóis.
Maidir le héitear ceallalóis hidroxyalkyl, cuirfidh an t-imoibriú ionadach tús le héitearú ó ghrúpaí nua hiodrocsaile saor in aisce, agus is féidir méid an ionaid a chainníochtú de réir luach MS, is é sin, an méid ionadaithe molar. Léiríonn sé an meánlíon mól d’imoibreán oibreán éitearúcháin a chuirtear le gach aonad ainhidriglúcós. Is é ocsaíd eitiléine gnáth-imoibreán agus tá ionadach hiodrocsaitile ag an táirge. I bhFíor 1, is é luach MS an táirge 3.0.
Go teoiriciúil, níl aon uasteorainn don luach MS. Má tá an luach DS ar an méid ionadú ar gach grúpa fáinne glúcóis ar eolas, an meánfhad slabhra an slabhra taobh éitear Úsáideann monaróirí go minic freisin an codán mais (wt%) de ghrúpaí éagsúla éitearaithe (mar -OCH3 nó -OC2H4OH) chun an leibhéal ionadaíochta agus an chéim a léiriú in ionad luachanna DS agus MS. Is féidir mais-chodán gach grúpa agus a luach DS nó MS a thiontú trí ríomh simplí.
Is polaiméirí intuaslagtha in uisce iad an chuid is mó d'éitear ceallalóis, agus tá cuid acu intuaslagtha go páirteach i dtuaslagóirí orgánacha freisin. Tá tréithe ardéifeachtúlachta, praghas íseal, próiseáil éasca, tocsaineacht íseal agus éagsúlacht leathan ag éitear ceallalóis, agus tá na réimsí éilimh agus iarratais fós ag leathnú. Mar ghníomhaire cúnta, tá cumas iarratais iontach ag éitear ceallalóis i réimsí éagsúla tionscail. is féidir é a fháil le MS/DS.
Déantar éitear ceallalóis a rangú de réir struchtúr ceimiceach na n-ionadach ina éitear anionic, cationic agus neamhionic. Is féidir éitear nonionic a roinnt i dtáirgí intuaslagtha in uisce agus in ola-intuaslagtha.
Tá táirgí atá tionsclaithe liostaithe sa chuid uachtarach de Tábla 1. Sa chuid íochtarach de Tábla 1 liostaítear roinnt grúpaí éitearaithe atá ar eolas, nach bhfuil fós ina dtáirgí tráchtála tábhachtacha.
Is féidir ordú giorrúchán na n-ionadaí éitear measctha a ainmniú de réir ord aibítre nó leibhéal an DS (MS) faoi seach, mar shampla, le haghaidh 2-hydroxyethyl methylcellulose, is é HEMC an giorrúchán, agus is féidir é a scríobh freisin mar MHEC go aird a tharraingt ar an ionadaí meitile.
Níl na grúpaí hiodrocsaile ar cheallalóis inrochtana go héasca ag gníomhairí éitearúcháin, agus de ghnáth déantar an próiseas éitearúcháin faoi choinníollacha alcaileach, go ginearálta ag baint úsáide as tiúchan áirithe de thuaslagán uiscí NaOH. Déantar an ceallalós a fhoirmiú ar dtús i gceallalós alcaile ata le tuaslagán uiscí NaOH, agus ansin téann sé faoi imoibriú éitearaithe le gníomhaire éitearúcháin. Le linn éitear measctha a tháirgeadh agus a ullmhú, ba cheart cineálacha éagsúla gníomhairí éitearúcháin a úsáid ag an am céanna, nó ba cheart éitearú a dhéanamh céim ar chéim trí bheathú uaineach (más gá). Tá ceithre chineál imoibrithe in éitearú ceallalóis, a bhfuil achoimre orthu ag an bhfoirmle imoibrithe (cuirtear Cell-OH in ionad ceallalóis) mar a leanas:
Déanann cothromóid (1) cur síos ar imoibriú éitearaithe Williamson. Is eistear aigéad neamhorgánach é RX, agus is é X halaigine Br, Cl nó eistear aigéad sulfarach. Úsáidtear clóiríd R-Cl go ginearálta i dtionscal, mar shampla, clóiríd meitile, clóiríd eitile nó aigéad chloroacetic. Caitear méid stoichiometric de bhonn i bhfrithghníomhartha den sórt sin. Is iad na táirgí éitear ceallalóis tionsclaithe ceallalóis meitile, ceallalóis eitile agus ceallalóis carboxymethyl táirgí imoibriú éitearaithe Williamson.
Is éard atá i bhfoirmle imoibrithe (2) imoibriú suimiúcháin eapocsaídí bonn-chatalaithe (amhail R=H, CH3, nó C2H5) agus grúpaí hiodrocsaile ar mhóilíní ceallalóis gan bonn a ídiú. Is dócha go leanfaidh an t-imoibriú seo de réir mar a ghintear grúpaí hiodrocsaile nua le linn an imoibrithe, rud a fhágann go gcruthófar slabhraí taobh ocsaíd oligoalkylethylene: Cruthóidh imoibriú den chineál céanna le 1-aziridine (aziridine) éitear aminoethyl: Cell-O-CH2-CH2-NH2 . Tá táirgí cosúil le ceallalóis hidroxyethile, ceallalóis hiodrocsapróipil agus ceallalóis hidroxybutyl go léir ina dtáirgí d'éipocsaídiú bonn-catalyzed.
Is é foirmle imoibrithe (3) an t-imoibriú idir Cell-OH agus comhdhúile orgánacha ina bhfuil naisc dhúbailte gníomhacha i meán alcaileach, is grúpa aistarraingthe leictreon é Y, mar shampla CN, CONH2, nó SO3-Na+. Sa lá atá inniu is annamh a úsáidtear an cineál imoibrithe seo go tionsclaíoch.
Foirmle imoibrithe (4), níl éitearú le diazoalkane tionsclaithe fós.
- Cineálacha éitear ceallalóis
Is féidir éitear ceallalóis a bheith monoether nó éitear measctha, agus tá a chuid airíonna difriúil. Tá grúpaí hidreafaileacha íseal-ionadaithe ar an macramóilín ceallalóis, mar shampla grúpaí hiodrocsaitile, ar féidir leo an táirge a thabhairt go pointe áirithe tuaslagthacht uisce, agus do ghrúpaí hidreafóbach, mar shampla meitile, eitile, etc., ní féidir ach ionadú measartha ardchéime a dhéanamh. tabhair tuaslagthacht uisce áirithe don táirge, agus ní swells an táirge íseal-ionadach ach in uisce nó is féidir é a thuaslagadh i dtuaslagán alcaile caol. Leis an taighde domhain ar airíonna éitear ceallalóis, déanfar éitear ceallalóis nua agus a réimsí iarratais a fhorbairt agus a tháirgeadh go leanúnach, agus is é an fórsa tiomána is mó ná an margadh iarratais leathan agus scagtha go leanúnach.
Is é an dlí ginearálta ar thionchar grúpaí in éitear measctha ar airíonna intuaslagthachta:
1) Ábhar na ngrúpaí hidreafóbach sa táirge a mhéadú chun hidreafóbacht éitear a mhéadú agus an pointe glóthach a ísliú;
2) Méadú ar ábhar grúpaí hydrophilic (cosúil le grúpaí hidroxyethyl) chun a pointe glóthach a mhéadú;
3) Tá an grúpa hidroxypropyl speisialta, agus is féidir le hidroxypropylation cuí teocht glóthach an táirge a ísliú, agus ardóidh teocht glóthach an táirge meánach hidroxypropilated arís, ach laghdóidh ardleibhéal ionaid a phointe glóthach; Is é an chúis atá leis seo ná mar gheall ar struchtúr speisialta fad slabhra carbóin an ghrúpa hidroxypropil, hiodrocsapróipiliúchán leibhéal íseal, bannaí hidrigine lagaithe i agus idir móilíní sa mhacramóilín ceallalóis, agus grúpaí hiodrocsaile hidreacileacha ar na slabhraí brainse. Tá uisce ceannasach. Ar an láimh eile, má tá an t-ionadú ard, beidh polaiméiriú ar an ngrúpa taobh, laghdóidh ábhar coibhneasta an ghrúpa hiodrocsaile, méadóidh an hidreafóbacht, agus laghdófar an tuaslagthacht ina ionad.
Táirgeadh agus taighde naéitear ceallalóistá stair fhada aige. I 1905, thuairiscigh Suida den chéad uair ar éitearú ceallalóis, a meitiolaíodh le sulfáit dimethyl. Rinne Lilienfeld (1912), Dreyfus (1914) agus Leuchs (1920) paitinniú ar éitear ceallalóis intuaslagtha in uisce nó in ola-intuaslagtha, faoi seach. Tháirg Buchler agus Gomberg ceallalóis beinsile i 1921, tháirg Jansen ceallalóis carboxymethyl den chéad uair i 1918, agus tháirg Hubert ceallalóis hidroxyethyl i 1920. Go luath sna 1920idí, rinneadh carboxymethylcellulose a thráchtálú sa Ghearmáin. Ó 1937 go 1938, baineadh amach táirgeadh tionsclaíoch MC agus HEC sna Stáit Aontaithe. Thosaigh an tSualainn táirgeadh EHEC intuaslagtha in uisce i 1945. Tar éis 1945, leathnaigh táirgeadh éitear ceallalóis go tapa in Iarthar na hEorpa, sna Stáit Aontaithe agus sa tSeapáin. Ag deireadh na bliana 1957, cuireadh an tSín CMC i dtáirgeadh i Monarcha Celluloid Shanghai. Faoi 2004, beidh cumas táirgthe mo thír 30,000 tonna éitear ianach agus 10,000 tonna éitear neamh-ianach. Faoi 2007, sroichfidh sé 100,000 tonna éitear ianach agus 40,000 tonna éitear Nonionic. Tá comhchuideachtaí teicneolaíochta sa bhaile agus thar lear ag teacht chun cinn i gcónaí freisin, agus tá cumas táirgthe éitear ceallalóis na Síne agus leibhéal teicniúil ag feabhsú i gcónaí.
Le blianta beaga anuas, tá go leor monaitéar ceallalóis agus éitear measctha le luachanna DS éagsúla, slaodacht, íonacht agus airíonna sreabheolaíocha forbartha go leanúnach. Faoi láthair, is é fócas na forbartha i réimse na n-éitear ceallalóis ná teicneolaíocht táirgthe chun cinn, teicneolaíocht ullmhúcháin nua, trealamh nua, táirgí nua, táirgí ardchaighdeáin, agus táirgí córasacha a ghlacadh go teicniúil.
Am postála: Aibreán-28-2024