Որոնք են բջջանյութի եթերների կառույցներն ու տեսակները:

1. Բելլոզայի եթերների ներթափանցում եւ պատրաստման սկզբունք

Գծապատկեր 1-ը ցույց է տալիս բջջանյութի եթերների բնորոշ կառուցվածքը: Յուրաքանչյուր BD-Anhydroglucose ստորաբաժանում (բջջանյութի կրկնող միավոր) փոխարինում է մեկ խումբ C (2), C (3) եւ C (6) դիրքերում, այսինքն, կարող է լինել մինչեւ երեք եթերային խմբեր: Ներտրամասի եւ միջսենյակային ջրածնի պարտատոմսերի պատճառովCell ելյուլոզային մակրոմոլեկուլներ, Դժվար է լուծարել ջրի մեջ եւ գրեթե բոլոր օրգանական լուծիչները: Եթերացման միջոցով եթերային խմբերի ներդրումը ոչնչացնում է ներերակային եւ միջամտող ջրածնի պարտատոմսերը, բարելավում է իր հիդրոֆիլությունը եւ մեծապես բարելավում է ջրի լրատվամիջոցներում դրա լուծումը:

Սովորական եթերային փոխարինողները ցածր մոլեկուլային քաշի ալկոուզի խմբեր են (1-ից 4 ածխածնի ատոմ) կամ հիդրօքսիկարիլ խմբերը, որոնք այնուհետեւ կարող են փոխարինվել այլ ֆունկցիոնալ խմբերով, ինչպիսիք են Carboxyl, Hydroxy կամ Amino խմբերը: Փոխարինողները կարող են լինել մեկ, երկու կամ ավելի տարբեր տեսակի: Cell ելյուլոզայի մակրոմոլեկուլային շղթայի երկայնքով, հիդրօքսիդ խմբերը C (2), C (3) եւ C (6) դիրքերի վրա փոխարինվում են տարբեր համամասնություններով: Խստորեն ասելով, բջջային ածխաջրերը, ընդհանուր առմամբ, չունեն հստակ քիմիական կառուցվածք, բացառությամբ այն ապրանքների, որոնք ամբողջովին փոխարինվում են մեկ տեսակի խմբի կողմից (բոլոր երեք հիդրօքսիդ խմբերը փոխարինվում են): Այս ապրանքները կարող են օգտագործվել միայն լաբորատոր վերլուծության եւ հետազոտությունների համար եւ չունեն առեւտրային արժեք:

ա) ցելյուլոզային եթերային մոլեկուլային շղթայի երկու անհրոգլուկոզական ստորաբաժանումների ընդհանուր կառուցվածքը, R1 ~ R6 = H կամ օրգանական փոխարինող;

(բ) կարեկամիմեթիլի մոլեկուլային շղթաHydroxyethyl բջջանյութ, Carboxymethyl- ի փոխարինման աստիճանը 0.5 է, հիդրօքսիեթիլյի փոխարինման աստիճանը 2.0 է, իսկ մոլարի փոխարինման աստիճանը, 3.0: Այս կառույցը ներկայացնում է եթերային խմբերի փոխարինման միջին մակարդակը, բայց փոխարինողներն իրականում պատահական են:

Յուրաքանչյուր փոխարինողի համար Եթերացման ընդհանուր քանակը արտահայտվում է փոխարինող DS ​​արժեքի աստիճանի միջոցով: DS- ի տեսականին 0 ~ 3 է, որը համարժեք է հիդրօքսիդ խմբերի միջին քանակի փոխարինման խմբերի կողմից յուրաքանչյուր Anhydroglucose ստորաբաժանում:

Hydroxyalkyl բջջանյութի եթերների համար փոխարինող արձագանքը կսկսի եթերայումը նոր անվճար հիդրոքսիլային խմբերից, եւ փոխարինման աստիճանը կարող է քանակականացնել MS արժեքը, այսինքն `փոխարինման MS արժեքով: Այն ներկայացնում է յուրաքանչյուր Anhydroglucose ստորաբաժանում ավելացված գործակալ ռեակտիվացման համար ավելացված գոլերի խլուրդների միջին քանակը: Բնորոշ ռեակտիվ է էթիլենային օքսիդը, եւ արտադրանքը ունի հիդրօքսիեթիլային փոխարինող: Նկար 1-ում արտադրանքի MS արժեքը 3.0 է:

Տեսականորեն, MS արժեքի վերին սահման չկա: Եթե ​​յուրաքանչյուր գլյուկոզայի օղակի խմբի համար փոխարինման աստիճանի DS արժեքը հայտնի է, եթերային կողային ցանցի ցանցի միջին երկարությունը հաճախ օգտագործում է տարբեր եթերային խմբերի զանգվածային խմբակցությունն (WT%): DS- ի եւ MS արժեքների փոխարինման մակարդակը եւ աստիճանը ներկայացնել: Յուրաքանչյուր խմբի եւ դրա DS- ի կամ MS արժեքի զանգվածային բաժինը կարող է վերածվել պարզ հաշվարկի:

Հալյուլոզային էթերի մեծ մասը ջրային լուծվող պոլիմերներ են, իսկ ոմանք, նաեւ մասամբ լուծելի են օրգանական լուծիչներում: Cellulose եթեր ունի բարձր արդյունավետության, ցածր գնի, հեշտ մշակման, ցածր թունավորության եւ լայն տեսականի, եւ պահանջարկը եւ կիրառման դաշտերը դեռ ընդլայնվում են: Որպես օժանդակ գործակալ, բջջուլոզի եթեր ունի կիրառման մեծ ներուժ արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում: կարելի է ձեռք բերել MS / DS- ով:

Cell ելյուլոզային էթերը դասակարգվում են ըստ ենթակայանի քիմիական կառուցվածքի `անիոնիկ, կատիոնիկ եւ ոչ-ը: Nonionic Ether- ը կարելի է բաժանել ջրի լուծելի եւ յուղի լուծվող արտադրանքների:

Արդյունաբերած արտադրանքները թվարկված են Աղյուսակ 1-ի վերին մասում: Աղյուսակ 1-ի ստորին հատվածը թվարկում է որոշ հայտնի Եթերացման խմբեր, որոնք դեռեւս չեն դարձել կարեւոր առեւտրային ապրանքներ:

Խառը եթերային փոխարինողների շքանշանով կարելի է անվանել այբբենական կարգի կամ համապատասխան DS- ի (MS- ի) մակարդակի, օրինակ, 2-հիդրօքսիեթիլ մեթիլկելլուլյոզի համար, հապավումը ՀԵՄ-ն է ընդգծեք մեթիլ փոխարինողը:

Հիդրոկեղային խմբերը ցելյուլոզի վրա հեշտությամբ չեն հասանելի հուշում գործակալների կողմից, եւ Եթերացման գործընթացը սովորաբար իրականացվում է ալկալային պայմանների ներքո, ընդհանուր առմամբ օգտագործելով Naoh Aqueous լուծման որոշակի կոնցենտրացիան: Cell ելյուլոզը նախ ձեւավորվում է այտուցված ալկալային ցելյուլոզայի մեջ, Naoh Aqueous լուծույթով, այնուհետեւ ենթարկվում է Եթերացման գործակալության հեթիացման ռեակցիան: Խառը եթերների արտադրության եւ պատրաստման ընթացքում պետք է օգտագործվեն տարբեր տեսակի եթերական գործակալներ, կամ անհրաժեշտ է, որ անհրաժեշտ է քայլ առ քայլ առանձին կերակրման միջոցով: Felluletose- ի եթերում կան չորս ռեակցիայի տեսակներ, որոնք ամփոփված են ռեակցիայի բանաձեւով (Cellulosic- ը փոխարինվում է բջջայինով) հետեւյալ կերպ.

Հավասարումը (1) նկարագրում է Ուիլյամսոնի Եթերացման ռեակցիան: RX- ը անօրգանական թթու էթթու է, իսկ X- ը, Հալոգեն BR, CL կամ ծծմբաթթու Ester: Քլորիդ R-CL- ն ընդհանուր առմամբ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, օրինակ, մեթիլ քլորիդ, էթիլ քլորիդ կամ քլորոզիտաթթու: Նման ռեակցիաներում սպառվում է բազայի ստեիչիմետրային քանակը: Արդյունաբերական ցելյուլոզային եթերային արտադրանքներ մեթիլ բջջանյութ, էթիլային բջիջներ եւ կարիֆոքսիմեթիլային բջջանյութեր են Ուիլյամսոնի Եթերացման ռեակցիայի արտադրանքը:

Արձագանքման բանաձեւը (2) հիմնական ռեակցիան է հիմնական կատալիզացված էպօքսիդների (օրինակ, R = H, CH3 կամ C2H5) եւ հիդրօքսիդ խմբերը բջջային մոլեկուլների վրա, առանց բազա սպառելու: Այս արձագանքը, ամենայն հավանականությամբ, կշարունակվի, քանի որ արձագանքի ընթացքում ստեղծվում են նոր հիդրոքսիլային խմբեր, ինչը հանգեցնում է օլիգոալլեթիլենային օքսիդի կողմնակի շղթաների ձեւավորմանը. 1-ազիրիդինի (Ազիրիդինի) նման արձագանքը կկազմի ամինոէթիլային եթեր. Բջջային-O-CH2-CH22 Մի շարք Hydroxyethyl բջջանյութի նման արտադրանքները, հիդրօքսիպիլային բջջանյութը եւ հիդրօքսիբուտիլային բջջանյութը բոլոր հիմնական արտադրանքներն են, որոնք հիմնական արտադրանք են:

Արձագանքման բանաձեւը (3) Ալկալին միջինում ակտիվ կրկնակի պարտատոմսեր պարունակող բջջային եւ օրգանական միացությունների միջեւ ռեակցիա է, Y- ը էլեկտրոնների հետ կանչման խումբ է, ինչպիսիք են CN, Conh2 կամ So3-Na +: Այսօր այս տեսակի արձագանքը հազվադեպ է օգտագործվում արդյունաբերականորեն:

Արձագանքման բանաձեւը (4) Դիազոալկայի հետ ատրճանակը դեռ արդյունաբերականացվել է:

1. Բջջանյութի եթերների տեսակները

Cellulose եթերը կարող են լինել մոնեեր կամ խառը եթեր, եւ դրա հատկությունները տարբեր են: Cell ելյուլոզային մակրոհոլեկուլում կան ցածր փոխարինող հիդրոֆիլային խմբեր, ինչպիսիք են հիդրօքսիեթիլային խմբերը, որոնք կարող են արտադրանքը օժտել ​​ջրի լուծելիության որոշակի աստիճանի, նման է մեթիլ, էթիլ եւ այլն, միայն չափավոր փոխարինում Տվեք արտադրանքը ջրի որոշակի լուծելիություն, եւ ցածր փոխարինող արտադրանքը միայն ջրի մեջ այտուցվում է կամ կարող է լուծարվել ալկալային լուծույթով: Cell ելյուլոզային էթերի հատկությունների վերաբերյալ խորը հետազոտություններով, նոր բջջանյութի եթերները եւ դրանց կիրառման դաշտերը շարունակաբար կզարգանան եւ արտադրվեն, եւ ամենամեծ շարժիչ ուժը լայն եւ շարունակաբար զտված դիմումների շուկան է:

Խմբերի ազդեցության մասին խառը եթերում `լուծելիության հատկությունների վրա.

1) բարձրացնել արտադրանքի հիդրոֆոբ խմբերի բովանդակությունը `եթերի հիդրոֆոբիկությունը բարձրացնելու եւ գելի կետը իջեցնելու համար.

2) բարձրացնել հիդրոֆիլային խմբերի բովանդակությունը (ինչպիսիք են հիդրօքսիեթիլային խմբերը) `իր գելի կետը մեծացնելու համար.

3) Հիդրոօքսիպրոպիլային խումբը հատուկ է, եւ պատշաճ հիդրօքսիպիլյացիան կարող է իջեցնել արտադրանքի գելի ջերմաստիճանը, իսկ միջին հիդրօքսիպոպիլավորված արտադրանքի գելի ջերմաստիճանը կբարձրանա, բայց փոխարինման բարձր մակարդակը կնվազեցնի իր գելի կետը. Պատճառը պայմանավորված է HydroxyPropyl խմբի, ցածր մակարդակի հիդրօքսիպրոպիլման, ցածր մակարդակի հիդրօքսիպրոպիլացիայի, թուլացած ջրածնային պարտատոմսերի մեջ բջջային մակրոկոլեկուլի եւ մասնաճյուղի շղթաների հիդրոֆիլային հիդրոքսիլային խմբերի մեջ: Ջուրը գերիշխող է: Մյուս կողմից, եթե փոխարինումը բարձր լինի, կողային խմբում պոլիմերացում կլինի, հիդրոքսիլ խմբի հարաբերական բովանդակությունը կնվազի, փոխարենը կավելանա հիդրոֆոբիկությունը:

Արտադրություն եւ հետազոտությունCell ելյուլոզային եթերունի երկար պատմություն: 1905-ին Սուդան նախագիծը առաջին անգամ հաղորդեց բջջանյութի եթերայումը, որը մեթիլային սուլֆատով մեթիլացված էր: Nonionic Alkyl Ethers- ը արտոնագրվել է Լիլիլենֆելդը (1912), Դրեյֆուս (1914) եւ Լեունսը (1920), համապատասխանաբար ջրային լուծվող կամ յուղ լուծվող բջջանյութի եթերների համար: Բուխլերը եւ Գոմբերգը 1921-ին արտադրեցին բենզիլային ցելյուլոզա, 1918 թ. 1937 - 1938 թվականներին Միացյալ Նահանգներում իրականացվել են ԲԿ-ի եւ ՀԷԿ-ի արդյունաբերական արտադրանքը: 1945-ին Շվեդիան սկսեց ջրային լուծույթային EHEC- ի արտադրությունը: 1945 թվականից հետո բջջանյութի արտադրությունը արագորեն ընդլայնվեց Արեւմտյան Եվրոպայում, ԱՄՆ-ում եւ Japan ապոնիայում: 1957-ի վերջին Չինաստանի CMC- ն առաջին անգամ արտադրության մեջ է դրվել Շանհայի ցելյուլոիդ գործարանում: Մինչեւ 2004 թվականը իմ երկրի արտադրության կարողությունը կկազմի 30,000 տոննա իոնային եթեր եւ 10,000 տոննա ոչ իոնային եթեր: Մինչեւ 2007 թվականը այն կհասնի 100,000 տոննա իոնային եթեր եւ 40,000 տոննա ոչ էական եթեր: Մշտապես զարգանում են նաեւ համատեղ տեխնոլոգիական ընկերությունները տանը եւ արտերկրում, իսկ Չինաստանի ցելյուլոզային եթերային արտադրական հզորությունը եւ տեխնիկական մակարդակը անընդհատ բարելավվում են:

Վերջին տարիներին շարունակաբար զարգացել են բջջային ածխաջրեր եւ տարբեր DS արժեքներով, մածուցիկություններ, մաքրություն եւ ռեոլոգական հատկություններով խառը դարեր: Ներկայումս բջջանյութի եթերների ոլորտում զարգացման ուշադրության կենտրոնումն է առաջադեմ արտադրական տեխնոլոգիա, նախապատրաստման նոր տեխնոլոգիա, նոր սարքավորումներ, նոր ապրանքներ, բարձրորակ արտադրանքներ եւ համակարգված արտադրանքներ պետք է իրականացվեն տեխնիկապես: