1.Structure agus ullachadh prionnsabal de ceallalose ether
Tha Figear 1 a’ sealltainn structar àbhaisteach ethers ceallalose. Bidh gach aonad bD-anhydroglucose (an aonad ath-aithris ceallalose) a’ dol an àite aon bhuidheann aig na dreuchdan C (2), C (3) agus C (6), is e sin, faodaidh suas ri trì buidhnean ether a bhith ann. Mar thoradh air na ceanglaichean hydrogen taobh a-staigh agus eadar-slabhraidh demacromolecules ceallalose, tha e duilich a sgaoileadh ann an uisge agus cha mhòr a h-uile fuasgladh organach. Bidh toirt a-steach buidhnean ether tro etherification a ’sgrios bannan hydrogen intramolecular agus intermolecular, a’ leasachadh a hydrophilicity, agus a ’leasachadh gu mòr an solubility ann am meadhanan uisge.
Is e luchd-ionaid àbhaisteach etherified buidhnean alkoxy le cuideam moileciuil ìosal (1 gu 4 dadaman gualain) no buidhnean hydroxyalkyl, a dh’ fhaodadh an uairsin buidhnean gnìomh eile leithid carboxyl, hydroxyl no buidhnean amino a chuir nan àite. Faodaidh luchd-ionaid a bhith de aon, dhà no barrachd sheòrsan eadar-dhealaichte. Ri taobh an t-sreath macromolecular ceallalose, tha na buidhnean hydroxyl air suidheachadh C (2), C (3) agus C (6) de gach aonad glùcois air an cur an àite ann an diofar chuibhreannan. Gu fìrinneach, mar as trice chan eil structar ceimigeach cinnteach aig ether ceallalose, ach a-mhàin na toraidhean sin a tha gu tur air an cur nan àite le aon seòrsa de bhuidheann (tha na trì buidhnean hydroxyl air an cur nan àite). Chan urrainnear na toraidhean sin a chleachdadh ach airson mion-sgrùdadh obair-lann agus rannsachadh, agus chan eil luach malairteach aca.
(a) Structar coitcheann dà aonad anhydroglucose den t-sreath moileciuil ether ceallalose, R1 ~ R6 = H, no neach-ionaid organach;
(b) Criomag slabhraidh moileciuil de carboxymethylhydroxyethyl ceallalose, is e an ìre de chur an àite carboxymethyl 0.5, is e an ìre de bhith a’ cur an àite hydroxyethyl 2.0, agus is e an ìre ionadachaidh molar 3.0. Tha an structar seo a’ riochdachadh na h-ìre ionadachaidh cuibheasach de bhuidhnean etherified, ach tha an luchd-ionaid air thuaiream.
Airson gach neach-ionaid, tha an àireamh iomlan de etherification air a chuir an cèill leis an ìre de luach ionadachaidh DS. Is e an raon DS 0 ~ 3, a tha co-ionann ris an àireamh chuibheasach de bhuidhnean hydroxyl a chuir buidhnean etherification an àite gach aonad anhydroglucose.
Airson ethers ceallalose hydroxyalkyl, tòisichidh an ath-bhualadh ionadachaidh bho bhuidhnean ùra hydroxyl an-asgaidh, agus faodar ìre an ionaid a thomhas leis an luach MS, is e sin, an ìre molar de ionadachadh. Tha e a’ riochdachadh an àireamh chuibheasach de mhòlan de reactant àidseant etherifying air a chur ri gach aonad anhydroglucose. Is e reactant àbhaisteach ethylene oxide agus tha neach-ionaid hydroxyethyl aig an toradh. Ann am Figear 1, is e luach MS an toraidh 3.0.
Gu teòiridheach, chan eil crìoch àrd ann airson luach MS. Ma tha fios air luach DS an ìre de dh’ ionadachadh air gach buidheann fàinne glùcois, fad slabhraidh cuibheasach an t-sèine taobh ether Bidh cuid de luchd-saothrachaidh cuideachd gu tric a’ cleachdadh bloigh mòr (wt%) de dhiofar bhuidhnean etherification (leithid -OCH3 no -OC2H4OH) gus ìre agus ìre an ionaid a riochdachadh an àite luachan DS agus MS. Faodar bloigh mhòr gach buidheann agus a luach DS no MS atharrachadh le àireamhachadh sìmplidh.
Tha a’ mhòr-chuid de ethers ceallalose nan polymers solubhail ann an uisge, agus tha cuid dhiubh cuideachd gu ìre so-sgaoilte ann an solventan organach. Tha feartan àrd-èifeachdais aig ether ceallalose, prìs ìosal, giollachd furasta, puinnseanta ìosal agus measgachadh farsaing, agus tha iarrtas agus raointean tagraidh fhathast a’ leudachadh. Mar àidseant cuideachaidh, tha comas tagraidh mòr aig ether ceallalose ann an grunn raointean gnìomhachais. gheibhear le MS/DS.
Tha ethers ceallalose air an seòrsachadh a rèir structar ceimigeach an luchd-ionaid gu ethers anionic, cationic agus nonionic. Faodar ethers nonionic a roinn ann an toraidhean a tha soluiteach ann an uisge agus a tha soluiteach ann an ola.
Tha toraidhean a chaidh an gnìomhachasachadh air an liostadh ann am pàirt àrd Clàr 1. Tha am pàirt ìosal de Chlàr 1 a’ liostadh cuid de bhuidhnean etherification aithnichte, nach eil fhathast air fàs gu bhith nan toraidhean malairteach cudromach.
Faodar òrdugh giorrachadh nan luchd-ionaid measgaichte ether ainmeachadh a rèir òrdugh na h-aibideil no ìre an DS (MS) fa leth, mar eisimpleir, airson 2-hydroxyethyl methylcellulose, is e HEMC an giorrachadh, agus faodar a sgrìobhadh cuideachd mar MHEC gu comharraich an neach-ionaid methyl.
Chan eil na buidhnean hydroxyl air ceallalose ruigsinneach gu furasta le riochdairean etherification, agus mar as trice bidh am pròiseas etherification air a dhèanamh fo chumhachan alcaileach, mar as trice a’ cleachdadh dùmhlachd sònraichte de fhuasgladh uisgeach NaOH. Tha an ceallalose air a chruthachadh an toiseach ann an ceallalose alkali swollen le fuasgladh uisgeach NaOH, agus an uairsin bidh e a’ faighinn ath-bhualadh etherification le àidseant etherification. Rè cinneasachadh agus ullachadh ethers measgaichte, bu chòir diofar sheòrsan riochdairean etherification a chleachdadh aig an aon àm, no bu chòir etherification a dhèanamh ceum air cheum le bhith a ’biathadh gun dàil (ma tha sin riatanach). Tha ceithir seòrsaichean ath-bhualadh ann an etherification ceallalose, a tha air an geàrr-chunntas leis an fhoirmle ath-bhualadh (tha Cell-OH air a chuir an àite cellulosic) mar a leanas:
Tha co-aontar (1) a’ toirt cunntas air ath-bhualadh etherification Williamson. Tha RX na eistear searbhag neo-organach, agus tha X na eistear halogen Br, Cl no searbhag sulfarach. Tha cloride R-Cl air a chleachdadh sa chumantas ann an gnìomhachas, mar eisimpleir, methyl chloride, ethyl chloride no chloroacetic acid. Bithear a’ caitheamh meud stoichiometric de bhunait ann an ath-bheachdan mar sin. Tha na toraidhean ether ceallalose tionnsgalach methyl cellulose, ethyl cellulose agus carboxymethyl cellulose mar thoraidhean bho ath-bhualadh etherification Williamson.
Is e foirmle ath-bhualadh (2) an ath-bhualadh a bharrachd de epoxides base-catalyzed (leithid R = H, CH3, no C2H5) agus buidhnean hydroxyl air moileciuilean ceallalose gun bhunait ithe. Tha e coltach gun lean an ath-bhualadh seo leis gu bheil buidhnean hydroxyl ùra gan cruthachadh tron ath-bhualadh, a’ leantainn gu cruthachadh slabhraidhean taobh oligoalkylethylene oxide: Bidh freagairt coltach ri 1-aziridine (aziridine) a ’cruthachadh ether aminoethyl: Cell-O-CH2-CH2-NH2 . Tha toraidhean leithid hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose agus hydroxybutyl cellulose uile nan toraidhean de eoxidation bonn-catalyzed.
Is e foirmle ath-bhualadh (3) am freagairt eadar Cell-OH agus todhar organach anns a bheil bannan dùbailte gnìomhach ann am meadhan alcaileach, tha Y na bhuidheann tarraing air ais dealanach, leithid CN, CONH2, no SO3-Na +. An-diugh is ann ainneamh a thathas a’ cleachdadh an seòrsa freagairt seo ann an gnìomhachas.
Chan eil foirmle ath-ghnìomhachd (4), etherification le diazoalkane air a ghnìomhachasachadh fhathast.
- Seòrsan ethers ceallalose
Faodaidh ether ceallalose a bhith monoether no ether measgaichte, agus tha na feartan aige eadar-dhealaichte. Tha buidhnean hydrophilic le ionad ìosal air a’ macromolecule ceallalose, leithid buidhnean hydroxyethyl, a dh’ fhaodas an toradh a thoirt seachad le ìre shònraichte de fhuasgladh uisge, agus airson buidhnean hydrophobic, leithid methyl, ethyl, msaa, chan eil ach ionadachadh meadhanach comasach aig ìre àrd. thoir sùbailteachd uisge sònraichte don toradh, agus chan eil an toradh le ionad ìosal ach a’ dol suas ann an uisge no faodar a sgaoileadh ann am fuasgladh alkali caol. Leis an rannsachadh domhainn air feartan ethers ceallalose, thèid ethers ceallalose ùra agus na raointean tagraidh aca a leasachadh agus a thoirt a-mach gu leantainneach, agus is e am feachd dràibhidh as motha am margaidh tagraidh farsaing agus ath-leasaichte.
Is e an lagh coitcheann air buaidh bhuidhnean ann an ethers measgaichte air feartan solubility:
1) Meudaich susbaint bhuidhnean hydrophobic anns an toradh gus hydrophobicity ether a mheudachadh agus am puing gel a lughdachadh;
2) Meudaich susbaint bhuidhnean hydrophilic (leithid buidhnean hydroxyethyl) gus a phuing gel àrdachadh;
3) Tha am buidheann hydroxypropyl sònraichte, agus faodaidh hydroxypropylation ceart teòthachd gel an toraidh a lughdachadh, agus bidh teòthachd gel an toraidh meadhanach hydroxypropylated ag èirigh a-rithist, ach lughdaichidh ìre àrd de ionadachadh a phuing gel; Tha an t-adhbhar mar thoradh air structar sònraichte fad slabhraidh gualain na buidhne hydroxypropyl, hydroxypropylation aig ìre ìosal, bannan hydrogen lag ann agus eadar moileciuilean anns a’ macromolecule ceallalose, agus buidhnean hydrophilic hydroxyl air na slabhraidhean meòir. Tha smachd aig uisge. Air an làimh eile, ma tha an ionadachadh àrd, bidh polymerization air a 'bhuidheann taobh, lùghdaichidh susbaint coimeasach na buidhne hydroxyl, àrdaichidh an hydrophobicity, agus thèid an solubility a lùghdachadh na àite.
Dèanamh agus rannsachadh deether ceallalosetha eachdraidh fhada aige. Ann an 1905, thug Suida aithris an-toiseach air etherification ceallalose, a chaidh a mheatachadh le dimethyl sulfate. Chaidh ethers alkyl noniononic a pheutant le Lilienfeld (1912), Dreyfus (1914) agus Leuchs (1920) airson ethers ceallalose soluiteach uisge no ola-solubhail, fa leth. Rinn Buchler agus Gomberg ceallalose benzyl ann an 1921, chaidh carboxymethyl cellulose a dhèanamh an toiseach le Jansen ann an 1918, agus rinn Hubert ceallalose hydroxyethyl ann an 1920. Tràth anns na 1920n, chaidh carboxymethylcellulose a mhalairteachadh sa Ghearmailt. Bho 1937 gu 1938, chaidh cinneasachadh gnìomhachais MC agus HEC a thoirt gu buil anns na Stàitean Aonaichte. Thòisich an t-Suain air cinneasachadh EHEC solubhail-uisge ann an 1945. Às deidh 1945, leudaich cinneasachadh ceallalose ether gu luath ann an taobh an iar na Roinn Eòrpa, na Stàitean Aonaichte agus Iapan. Aig deireadh 1957, chaidh Sìona CMC a chuir gu cinneasachadh an toiseach ann am Factaraidh Celluloid Shanghai. Ro 2004, bidh comas cinneasachaidh na dùthcha agam 30,000 tonna de ether ionic agus 10,000 tonna de ether neo-ianach. Ro 2007, ruigidh e 100,000 tonna de ether ionic agus 40,000 tonna de ether Nonionic. Tha co-chompanaidhean teicneòlais aig an taigh agus thall thairis cuideachd a 'nochdadh gu cunbhalach, agus tha comas cinneasachaidh ceallalose ether agus ìre theicnigeach Shìona a' sìor leasachadh.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh mòran de monoethers ceallalose agus ethers measgaichte le luachan DS eadar-dhealaichte, slaodachd, purrachd agus feartan reul-eòlais a leasachadh gu leantainneach. Aig an àm seo, is e fòcas leasachadh ann an raon ceallalose ethers a bhith a’ gabhail ri teicneòlas toraidh adhartach, teicneòlas ullachaidh ùr, uidheamachd ùr, toraidhean ùra, toraidhean àrd-inbhe, agus toraidhean eagarach a bu chòir a sgrùdadh gu teicnigeach.
Ùine puist: Giblean-28-2024