Простые эфиры целлюлозы

Наиболее распространенными производными целлюлозы, находящими широкое практическое применение, в частности в медико-биологических областях, являются ее простые и сложные эфиры, получаемые реакциями алкилирования и ацилирования. Марки этих продуктов отличаются как по типу заместителя, так и по молекулярной массе и степени замещения гидроксильных групп, обычно определяемой числом гидроксильных групп, вступивших в реакцию, в расчете на 100 звеньев полимера.

Обычно реакции целлюлозы, приводящие к получению ее эфиров, проводят в гетерогенной фазе, поэтому на скорость и глубину их протекания влияет структура целлюлозы, которая определяет доступность функциональных групп в массе полимера и зависит от распределения в нем аморфных и упорядоченных областей, локальной плотности межмолекулярных водородных связей, биологического происхождения целлюлозы (древесная, хлопковая или другая, условий биосинтеза и т. п.). Например, хлопковая целлюлоза менее реакционноспособна.

Общие сведения

К простым эфирам целлюлозы относят производные целлюлозы, полученные путем частичной или полной замены водородных атомов гидроксильных групп в ангидроглюкозных звеньях на алкильную или замещенную алкильную группу.

Наиболее распространенными простыми эфирами целлюлозы, производимыми в значительных объемах, являются:

  • • метилцеллюлоза;
  • • метилгидроксипропилцеллюлоза;
  • • карбоксиметилцеллюлоза и ее натриевая соль;
  • • этилцеллюлоза;
  • • 2-гидроксипропилцеллюлоза;
  • • этилгидроксиэтилцеллюлоза.

Объемы мирового потребления основных типов простых эфиров целлюлозы приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Мировое потребление некоторых простых эфиров целлюлозы (2000 г., тыс. т)

Полимер

США

Западная

Европа

Япония

Другие

страны

Всего

Карбоксиметилцеллюлоза

32,3

91,5

14,1

41,4

179,3

Метилцеллюлоза и ее производные

23,8

58,8

8,9

22,6

113,6

Гидроксипропилцеллюлоза

1,1

3,0

0,5

3,0

7,6

Этилцеллюлоза и этилгидроксиэтилцеллюлоза

2,0

2,6

0,3

1,0

5,9

Как следует из данных таблицы, к наиболее производимым представителям этой группы полимеров относятся карбоксиметилцеллю- лоза и метилцеллюлоза. Они используются в качестве загустителей и структурообразователей.

Простые эфиры целлюлозы получают обработкой различными алкилирующими агентами. Следует учитывать, что в зависимости от строения заместителя полимеры обладают различным уровнем гидро- фильности. Некоторые из них растворяются в воде, что определяет возможности их применения (табл. 5.5).

Таблица 5.5

Алкилирующие агенты в синтезе ряда простых эфиров целлюлозы

Полимер

Алкилирующий

агент

Растворимость в воде

Метилцеллюлоза

Метилхлорид

Растворима

Гидроксиэтилметилцеллюлоза

Метилхлорид,

этиленоксид

Растворима

Гидроксипропилметил-

целлюлоза

Метилхлорид, пропиленоксид-1,2

Растворима

Этилцеллюлоза

Этилхлорид

Нерастворима

Гидроксиэтилцеллюлоза

Этиленоксид

Растворима

Этилгидроксиэтилцеллюлоза

Этилхлорид,

этиленоксид

Растворима,

нерастворима*

Гидроксипропилцеллюлоза

Пропиленоксид-1,2

Растворима

Карбоксиметилцеллюлоза

Хлорацетат натрия

Растворима

" В зависимости от соотношения заместителей.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >