Способ декструкции целлюлозы

Способ декструкции целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Со:оз Советсккн

Социалистических

Республик (6() Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.02.73 (21) 1886071/05 с присоединением заявки ¹ - 1994600/05 (23) Приоритет (6Ц М. Кл,с 0881/00

Гооударотеениый намитет

Соаета Миниотроа СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 25,03.765юллетень ¹ j 1 {6 ) УД (088.8) (45) Дата опубликования î":ÿcàíèÿ 11.08.76-, 1

P. И. Сарыбаева, В. A. Афанасьев, Н. Т. Яценко, T. В, Василькова, A. Султанкулова и В. И. Иванов (72) Авторы изобретения

Институт органической химии АН Киргизской ССР

{7)) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕСТРУКЦИИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к производству целлюлозы.

Известен способ повышения однородности по молекулярному весу путем гисфолиэа целлюлозы водными растворами протонных кислот — неорганических, например азотной, и органических { растворами молочной кислоты и обработкой водными растворами карбоновых кислот), Недостатком указанного метода является длительность процесса гидролиза (до 6 час и более), применение высокой .температуры (около 100 С), получение суммы фракций только со степенью полимеризации (СП) 200-600. Убыли в весе достигают заметкой величины, что свидетельствует о цо;тучении ниэкомолекулярных продуктов, растворимых ь воде. Кроме того, понижение температуры обработки даже нв 10 С требует значитель» о ного повышения концентрации деструктируюшего агента; IpH этом наблюдается заметное понижение степени гомогенности полу чаемого продукта, Известен способ получения целлюлозы, однородной по ве. п.чипе молекул, обработкой ее кислотами B неводных средах; в качестве кислоты используют диалкилфосфорную нли диалкилфосфористую кислоты, Недостатком указанного способа является то, что для достижения цели требуется дополнительное воздействие електрического поля или корон еого разряда.

Известен способ деструкции целлюлозы в неводных растворителях под действнам тО АЪСЪ,, Кроме того известен механизм

3 деструкции целлюлозы, по изменению средних СП изучена кинетика реакции, известно также, что в эависимосттт от химической природы применяемого растворителя меняется и каталитическая активность деструктнрующеГо агента. Однако условия проведения реак ции для получения однородных по СП целлюлоз не разработаны,. но известно, что одной и той же численной величине средней

20 СП может соответствовать раэли п|ьтй набор фракций по длине макромолекул, Цель изобретения заключается в по,тучении целлюлозы, однородной по молекулярноИ му весу, уменьшении содержания высокомоH) )i 0))) О!)ОД()00 .:; Цо !.,ТЕЦ8Н)I ЦОЛ)- (18(!Ива())г))(r

1)сй с((ссо 1нсс г 1 . .; г)!)()Цмег! =,-; 08а-;(jii));

1 !

) !Г)())ИЙ ЯЦ " 1(, у Л!" Ч) . i! HИ ()):". Лгвт:,.,"гГ 8МОС ) И) „(Э)Ц) И)(С!-:

* г

Чге ) Ы)!)()1:-г.,!1()РI С! (1,;; 0)Ц))ЛЯ.;: Л(;ИС ; )Г;:г))Р1,! гг.. )г:

)()г(;) c;(,-, if! t. FB";CO:-..:.-.,! )Op),! C f.o.,;B(! =.::!) О).:! (1 0 (О),,, (И гг (, 08 "c ), ri(!OИ!» l;= г гл"г5,Н г);QF: г

ЛО::-г! Це)38НО(Н 3. \)а "; (!., )iРННЬ)Ц фРЛЬ! Р Ц Г.г,»

)г)ЫБ(г;(Г)г С)(г 1)ЯЛЯ г»етв)ОЕХХ)(()(1И(» — Û::, ГГ ()ЕО(ъ...

t г 9 .: 8 j=. i )HO JIO,, ) !,Q «8@ ffa! f j-.! (ъ!(Ц))г:„:» 1 го,(:,::.! НЦЬ()) OOOct -. 8(г (.!г)))ат )jrц г () ! с) ). : !li::- н. .)Ц()(в коде);,;.енсе 4% )(.Оеф.):II i)8)i ; ЬГ)п Г(Г! "гГ)лнг!с! ii ) г ,c) =ете г!

Д)()-(ог .: И Ц)-,, ) --,: ()!)Е(8 а".,СO i;.0:1 -Ц,i;-r ОР - ))1;)Г;8-!

C(!i)Х 0- Ст 1Qr! (1 ;:. = : .)ге(()ГГ!80 Етавон -:. ! !!(! гчг rrпп Н) ) 1 ii„!-. ),Oi a i "; —. гг))! а "l - !!i18

"1 r

)(ЛОРИ ;(gf O 1 .. i O )ДЯ !lr!;;r )8.:;rg!. .BP i :!r 8 .. (!

"J 6 ((, I)occ)0 ))08волие !. Ioii v)8н. г (j=

0)- УЦ),:;Цг f8 ОЯГ Вг .,)!J f 8 (j! го i; " ) 1 (!,, Л»:-.(а

Jii):- p!-г г,) г)г) Н г,) ))o Оа, (j» Fr,c,.», L "()гггг )дг)0 ,)1)в)ес (ВО, ) {) г)) Q )В) )BI,iga8) Доlioi";Hjiòo IBЦЬ)га Е!(С (8РИ .18 (а,)Ь)IЫ8 ))УЕНО(:Ti!,. (..;- .J!CB (ГОЛУ )ЕНН).-)г1;!вод):-,(Т Q МЫ) Явт От )(гг)С)(ОТЬ)

=.íà÷àëà тем р C Boo)B."8jfåì., в котором Hoc= г

ВОДИЛИСЬ РЕаrcÖHH. а ЗЯТ8(Ц СЦИОТОМ ДЛЯ УДЯ лен))я СJ)8goD дестауктируиц(его аг(=H) а и

ОС г:ат)(QB гдР. 1М8))ге)(НЬ)Х Д))Я Д8СТРггКЦИИ Pa(f BOрителеи ((ото)) це в больцн)нстве своем бо))ее

ТО)(СЦ жЬ)г 18).) З ).= )НОЛ(, г(ЯBBCpcj Boàg Bi)i»Q Су>(0

) 8Л;));-))(08Ы;; г:; .З 60 i, )ЛЕД1)ЦИН I(a!

:в-ла))(1)ость 4,0%,, следовательно вес абсолют=: но c,, (of o Оoаа(B)18 cocYaB!IH8 j О,.» Х-"6 ..1()с)(;,г(),ног! Cf ri 2200 Ba)if

;)Я)СТВО! г=- -".: ), B 8Г))ЛОНО:г(,С-Ц(1-!1-8 г

))8)"! (())Цг(ате j BЫг)8Р)(((,(в,с)(ог В Ег)8НИ8 МИН

1)РИ Те);И)8pa,"i ОС ((1(1!ЕН:г)), ЗЯТЕМ 0»ВЛЛ)СЛС З,1

ЦВР8НОС5Г: НЯ Степ(ЛИ ННЫЙ фИЛЬТП, От)((ИМЯ(ОТ., )1",:0",!(),(В,ЦО-, Ета) Or)ocf го )гн)а) В СУЦ)ИЛЬНОМ

)и((а(Ь,: дс 11()сто:))(ного веса. ((ол)г "(ено 0 . j ) 6 1»J8 Hg)0)foa!BI с СГ

СР. (» (. г,Og8(j) (ca()18 г)ранцИИ 4QQ..-г )ОО: „ I CQ.

) анг!Нет 7 гг gO Р00 (. П - ) )%, ": ог))фг)= «iH8ir C Однарадаос ГI» РЯВЕН 0,04. ) - )у. г 1((г Q 8 ) 0, г !

,!);.jg» l!HQ -*СЧ (!O)l Це!)Л(ОЛОЯЦ z Bb)ДВГ(ЕН)!,г г!.

° -0;„,,;,.»- 1 0 Я,, jj Ho Мг тоду k ap8rl,1 ГР)8):)) и иезецуго в)(а.:::))о! Ть Э!5% и На-ильну 0С:(1

; j 0!. г аг(gl!B:-!Q (г)0 MJI 1% =HQГC ОЯСТБОра

) (", Г) Г (. i jj),fg8P)))() Ва(ГГТ ЛПИ ГЕ(!) (BPac .:,у LIНС" Cjr j. Ц )г jl(Ci!!O,-)„) (г г г - . ((г П((а,гг р г-. ).г" г- г-. г (., / с.)(= )гв)) г1- ) .)г (--Еа)())1!(0 !)г 6 г lц () )) 0 Зате

Цед))К. ..Лгоегг Церевссг)Т ))Я ())ИЛЬТО, ОТМЫВЯ)ОТ

С!(Яг)г Ла ЯОСОЛгСТНЫМ )ИРИД ИНОМ И ДЯЛ88 ЧЕ тЫРгЕ)()(ЛОРИСТЬ();) УГЛЕРОДОМ И ЕТЯНОЛОМ ДОН -. ") РЯНЬг101 РЕ"-)(ЦИ(1 Обр отаННу)0 He)IJ,I-) пОЗ) "ггда ДО ЦСC ãC) FII OI O B8Ca ЦРИ ТЕУРР . о,., Я.)у:(.)=. 60 С. )ь(ход О.,с3441 ), Содгер)((а..С т.! . ;ca . г . й, гдг,81 Жан (Е ))ОЯКЦИ)г( г !

cj, !i)foc! и О. (л, ) гсгл)игеествс цоодУктсв; РастBool)(r,;),(" в вод o)(0)10 2 6%

j ) и м е, .: 4. г(авес)(г 0 8006 г

BQ()g(г:,)!Ho=-icJ; c0Ff ), gJI:0JjroBBf ", 7 760 i аб»-"

jg!0тFro -с ;"ХО(() C Г). * .г. 00 ЗЯЛИВЯК)Т ср.

60:.,гц) 0, ;:",-=,ceo аястBcpa Ог(С)., и Bbig8p=

)()) В 1.".)т ))р.":, 6 г: В Т8.18Н)18 6() )!11)н, рат81) неллю озу .,-.HHìa!Qò на фильтре от деструкти(х()())((его Раств ра и ((!Ромывают сначала

ЧЕТ) )г)Еу.г(Л! )РИ(! ) ))„! у)»нггЕРОДО),-, ВатЕ)4 Ета =-.

НОЛО(,! До 18!! :! ЯЛ НО ;.-; ОЕЯ((Ц)Щ. «, У)г(ат ИОЛУ гге ч) т)1 (! pOgjcrl(j. прн (()5 . Ц,ц:Од (! 7706

- P8gHPH СТ8ПЕКЬ ЦОЛггн,(ЕРИеагдИ1(Q P Q дернганне чггра)(ц)1г() 0!0 -600 СГ(дс 80%

"«QBf!cIjII1fFf8Hi ",-,8Oi ) of og!l0 - 0 ) i I глнгге

)ТВО Цродут; ТО), рас"(В(срlll: i» В BOg8, 48Н88 (о Таб. нi!J-- цризедень) ус (овин ведении !)е

Г

- !LIi () и ар))) ер- ст()1(а иродуе(тов лс с(} ,()ер))(ЯЦИIС !)! Я)(ЦИ); С Оа,;,г,г-„г»ОИ j Гг

507584

Условия реакции

Характеристика продукта время, модуль темпера- интервал СП содержание, мин тура,оС % дест ру ктиру ющая среда до 200

100-200 ,200-600

1:100

0,1% At,Cf /CCt абс.

1% С З/ С 4

94 до 200

400-800

150-600

200-700

100-400

100

1 с 20

0,1% А с- З/ -С 4

60

1%МС /СС

1% А1С, /Е К)Н абс.

1:20

100-300

200-300

1:100

400-600

0,1% At С, /Е6OH

0,1% Tt. С1. /CCt абс, 200-700

200-700

200-450

1:100 20

50

1:100 76

0,.1% Ti, Ct /CCL або.

1% Ti Ct ° 2С Н Й/СС14

1% SnC 1 /СС t, абс.

50

100

При деструкции целлюлозы в присутствии таких кислот как Ti С6 или ceo комплексы и . ЗпСЬ, в качестве исходной была взята целлюлоза, выделенная и очищенная из хлопка 108-Ф, начальная СП 3100. В случае применения At С, используки медицинскую вату с СП 2200. И. в том ср. в другом случаях целлюлоза перед провеяв нием реакции не подвергается дополнитель ной активации.

Фракционирование проводят по общепри» нятой методике в водных растворах .кунриэтилендиамина на вискозиметре Оствальда с диаметром капилляра 0,56-0,6 мм.

Премьфаеством предлагаемого способа @ является возможность получения однородмого по молекулярному весу продукта в течение короткого отрезка времени(5ВС мни и,возможность проведения процесса при комнатной температуре, Нужный аффект достжается без применения дополнительных обработок. Низкомолекулярные продукты образуются в малых количествах, значительно меиипих, чем при использовании других способов: потери в весе предварительно; высу55 и нных и подвергнутых затем кипячению с водой образцов составляет 1-2%. При этом, варьируя время, температуру, применяя различные органические растворителн и кислоTb1 Льюиса, можно получать продукты с раз

Составнтедь Т.Мартинская

Редактор Н.Данилович Техpe„. Г. По,.г руцппла Корректор Л,.Двнискина

ЗакаабК5 Иад. Ж Дф Тираж Подо нсное

Щ!ИИПИ Государственного x<)ìrrrera Correra Мнннстров СССР но делая нзобр< тений и огкрыгнй

Моснаа, l 13035, Раушскан наб., 4

Филиал ППП «Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 7 личной характеристикой по СП и количестср, веиному содержанию фракций (см„таблицу).

Особенно важно, что предлагаемый способ позволяет во многих случаях добиться весьма высокой степени гомогенности. Так, например, уже через 5 мин обработки 0,1 Ъными растворами АЬ С в СС1. при температуре кипения в образцах целлюлозы полностью исчезают молекулы с СП > 200; среднеквадратичное отклгнение 5, определяк щев численную величину сжатости значений ряда около математически ожидаемого Р м „ равно 32 глюкоэным остаткам (против 509 в исходном образце), а в интервале 2 8 =:64 находится 869о всей массы. Таким образом сжатость ряда, т, е. степень гол.:огвннести образца, возросла в 16 раз, Понижение температуры реакции до 25 С приводит к получению продукта а сжатостью ряда в 42 глюкозных единицы и содержанию в интервале

2 8 839о Всей массы.

Формула изобретения

1. Способ деструкции целлюлозы обработкой раствором деструктируюшего агента в органическом раствор теле, о т л и ч а юшийся тем, что,, с целью получения однородной по молекулярному весу целлюлозы, целлюлозу обрабатывают раствором кислоты

Льюиса при 20-76оС и промывают этим же (астворсм и затем этанолом.

2„Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, то целлюлозу обрабатывают раствором кислоты Льюиса в абсолютном органческом растворителе.

З„Способпо п. 1, от лича ющийс я тем, что целлюлозу обрабатывают раствором кислоть: Льюиса в не абсолютном opg0 ганическом растьорителв при модуле 1: 20,