Способ декструкции целлюлозы

ГА Н Сотоз Советсев Социалистических Республик(22) Заявлено 20.02,73 (21) 188с присоединением заявкий1) М. Кл, С 088 1/00 071/ 190460 ОЮ 5 ооударстеенный накатеСовета Мнннстров СССРпо делам изобретенийн атнрытнй(43) Опубликовано 25,03.76.5 (45) Дата опубликования опис ллете Вия 1(72) Авторы изобретени Институт органической химии АН Киргизской ССР(54) СПОСОБ ДЕСТРУКЦИИ ЦЕЛЛЮПОЗЬ ее кислотами в неводных средах; в качестве кислоты испрльзуют диалкилфосфорную или диалкилфосфористую кислоты, Недостатком указанного способа является то, что для достижения цели требуется дополнительное воэдеиствие електрического поля или корон ного разряда.Известен способ деструкции целлюлозы в неводных растворителях под действием АЪСЪ Кроме того известен механизм3деструкции целлюлозы, по изменению средних СП изучена кинетнкв реакции, известно также, что в эввисимосттт от химической природы применяемого растворителя меняется каталитическая активность аеструктирующего агента.Однако условия проведения реак- ции для получения однородных по СП целлюлоз не разработаны,. но известно что одной и той же численной величине средней СП может соответствовать различный набор фракций по длине мвкромолекул,Цель нэобпе целлюлозы,весу, уменьнии Изобретение относится к производствуцеллюлозы,Известен способ повышения однородностипо молекулярному весу путем гидролиэв целлюлозы водными растворами протонных кисцот - неорганических, например азотной, иорганических ( растворами молочной кислотыи обработкой водными растворами карбоновыхкислот),Недостатком указанного метода являетсядлительность процесса гидролиза ( до 6 часи более), применение высокойтемпературы(около 100 С), получение суммы фрвкцийтолько со степенью полимеризвции (СП)200-600, Убыли в весе достигают заметкойвеличины, что свидетельствует о но;тученииниэкомолекулярных продуктов, растворимыхв воде. Кроме того, понижение температурыобработки даже нв 10 С требует знвчительоного повышения концентрации деструктируюшего агента; при этом наблюдается заметное понижение степени гомогенности получаемого продукта,Илвесген способ получения целлюлозы,однородной по величине молекул, обработкой тения заключается в по,туче. однородной по молекулярноненнн содержання высокомо н)111 011;01":сднос, ЛО стенен 1 ДОТит)8)эиза 11 ИТ; НО 1 С:01,00 НОСта 1 УТт)Ре.- т 111 о 1)1)ийани, ул т"1 си 1 ф:";льр",емос и 1)1 зиксТт(Ы),к ,01 Рт 1 11;т 0(;)Л . т;т 11 т";, 1-г1).3 КО 1 8"гг 1 , 110 рСТгк СТО И1" с)1, , те,1-,8";); 11 0 ис ,:." р - ,тт 1 д . т,;)дгю, и 111:( .-.1)-,т 8 абсо;От;ты ЙОГ 1:"11 т 8-ск 1)сттотти,-8) 1111-гер етнот,.,ЛТ 1 ТТт Тг .ТТ 11- Т 1 1 Т - ;-11, 181:ЬТ 8 Р,.ТХ)1 СТРСТОГО ГНОТЯТ ПСТ)1 18 МЛ.;,1)Т.,7:ТЕ( 3 (,Сносб птзволие101 метит , - ,110 ц.т,118 Оат, В .)л) 18 1 О т ) с;, слт.,азД 1 Т ЙТ,ТТТТ 11 и, 11 1)ва1-, 1, м 11 с)1 д 10,.1 ЯЕСТВСТ .1.; . :,1 . ТО ВЫЗЬТТЯСТ ДОПОТТНТТТ(Ь.:".) Н,8 Оксцерн, " 1 а; НЫ 8 оТДНО"ТТ 11.11881 с,у 181 нь)й лподукт отмы)за 1 от от кислот:Снатела 18; 1),СТВО О ИНет 8 М и КОСОРОМЦ 1Водилась реакцкя. а затек слиотом для уда.ЛСНИЯ СЛЕДО 13 ДВСТРУКТИРУИШЕГО гаГЕБТа И 2" Остатков р.ке.)1 Зцньх дя деструкдии растворителе)1 которле В большинстве своем более тОксинны нем етано(1,,ТОГО ;)аСТВООВ .",: В 8 ИЛС)ВТОК СТТ 111; 8Ое;т Д)1-0 ттзт вт леркивас 1" В рт 8118 ." мин Лрн Те 1 ерат.С КЕл:11, ЗатЕМ ВгеЛЛ.;ОЛСЗу И 8 Р 8110 С 1 Т На СТВКЛЯ ННЫЙ фИЛЬТПОТ)ИгСЛСТ 11";:О,на 01 8 Са 0,1)ОМ УШа Р В СУШИЛНо 1 1 ка 1 до посто;:1 ОГО Веса.11 ойу 11".НО г,7 О Г Д 8 ЛЛОЛОЗЫ С СПСР 21)О, Содека)8 ф 17 акит 1 400 г 600 С 1 со-" саавлиет 77%. до 200 СП .5% 1 Ояшйиниент одиороднос си равен 004.1 т н =: О,", 1 авескт 081,0, Г:,ОЗДУТНО-СУр;01 ЦВТ)ЛЮЛОЗЫ, ВЫД 818 ННУ 10 ИЗопка 1 ОЯ) ло етоду Карет я Гс)е)18 ЯЩО Ва) Но1. Д О%,на 1)1 И 10 1 11ХОО зална;О. 80 мл 1%=1 ОГс Оаствора11, , 1 т С Т; ВДер)КЯаС ттт 11 ттра,ЛОЗУ НЕ 81)С Н1 Л С Г:)1 )ТНЬ) Р фЛЬ Г) И С .11 ТВ Т(г(1 СТл . .-; етЫОВК 1)ОИЫт ГУ 1800За .ВТтно(0 И ,0 НМВОЛЬОР Реаи.1111; 11 1 т 81 тЬ 1 СбоаЗЕт СттЛат ПВИ),"1то .1,1.,1)ас".-)11:и.,ьк В е ОД 81 кенсе 4 )(т )СОВ",.т стд ,В)8 Т 1 о;, .-еаттт 10 едт В88118 Я О;11 лри 20 С Зете)и 8(ЛК. ЛОЗУ Л 8138 КОСЯТ Тс ФИЛЬТР, ОТЫваОТ 1 а ., а абс 01 с)тцыт 1; р 1 д цно , 1 далее8 тЫРЕХХЛОРИСТЬТМ УГЛЕРОДОМ И ЭтанОЛОМ ДО- .й 1 р ть 0-. Ои 1 Обротант 10 1 лл-)оз, суштат до поссоянноГО веса при темпе 1.8)у 1) т .3,)"ыход 0 О 441 Г,Одержа- лие ти -на .,гйтт; одержание фоакийднои О , 1 Олиес"1-0 лоодттто):, раст. вооимых В Воц 8, окОло 2.5 о. г 811 1 э и м 8 1. 4, Яавесктт О 8006 Гоздттшно=-суко Нел 1 Олстзь ,0,7 7 ЯО Г аб-о)оОтО гс 1(хОЙ т с СГ. -1 л. ОО заливаотСР.ЯО:.: О," %нсгс раствора 6 ИС 1. и вьдер=: вас)т нр,":. 50 , В тенаие Вс);:11 н, атемнеллюлозу 0,.)кнмают на фильтре от деструктиру)с)8 с раствора и щ)омьваот сначала леты)схклооист)им уГлерОДОм а затем эта = 1 ОТТОИ ДО и тТ)Сад Но"; ОеакПИ,УШаТ НОЛУ ттт, т 11 11 ргд кт ттр 1 Об) .,ытод77 15О таблице лоиведены ус ови,- недели акции и .а 1 оак) еристныа лродуктов ло содтержниО 1)ракии." с 10)азлт;ной СИ,ду Бц 0 су",)не ,11 с 11081 1, 1Э 1. 30Вла);"С )507584 Условия реакции Характеристика продукта время,модуль темпера- интервал СП содержание,минтура, С % дестру ктируюшая среда до 200100-200,200-600 1:100 0,1% АФС 6 /СС абс,1% АСЬ /СС абс. 94 до 200400-800150-600200-700100 00 100 1 с" 20 0,1% МС 8/СС 4 90 60 1%МС 1, /СС 131%А 1 СВ /ЕК)Н абс. 120 00-ЭОО 200-300 1:100 200 600 400-600 0,1% А СВ /ЕВОН 0,1% Ть С 1, /ССЬ абс,200-700 200-700 200-450 1;100 20 60 50 1:100 76 0,.1% Ть СЬ /ССь або. 20 1% Ть СЬ2 С Н Й/СС1% ЗпС 1 /СС 1 абс,50 100 При деструкции целлюлозы в присутствии таких кислот как Тв С или ецио комплексы и ЗпС 6, в качестве исходной была взята целлюлоза, выделенная и очищенная из хлопка 108-Ф, начальная СП 310 О. В случае применения АФ СЬ используют медицинскую вату с СП 2200,И. в томср.в другом случаях целлюлоза перед провеяв вием реакции не подвергается дополнительной активации.Фракционирование проводят по обшепри нятой методике в водных растворах .кунриэтилендиамина на вискоэиметре Оствальда с диаметром капилляра 056-0,6 мм. Преюмуаеством предлагаемого способа ф является возможность получения однородного ао молекулярному весу продукта в течение короткого отрезка времени(5- ВС ыщ и,воэможность проведения процесса при комнатной температуре, Нужный аффект аастжается без применения дополнительных обработок, Ниэкамолекулярные продукты образуются в малых количествах, значительно меньших, чем при использовании других способов: потери в весе предварительно; высушенных и подвергнутых затем кипячению с водой образцов составляет 1-2%, При этом, варьируя время, температуру, применяя различные органические растворителн и кисло-ты Льюиса, можно получать продукты с раз5075 К 4 Составитель Т.МартинскаяРедактор Н.Данилович Техред Г, Подурушина Корректор ЛДенискина ЗакаабК 55 Иад. Ж М тираж Подо нсное ЩИИПИ Государственного комитета Соаега Министров СССР иделая изобр тепий а с ткрытий Моснаа, 133035, Раушская иаб., 4Филиал ППП фПатвнт", г, Ужгород, ул, Проектная,7пичной характеристикой по СП и количестср,венному содержанию фракций (смтаблицу).Особенно важно, что предлагаемый способ позволяет во многих случаях добиться весьма высокой степени гомогенности. Так, например, уже через 5 мин обработки 0,1%- ными растворами АВ С в СС при температуре кипения в образцах целлюлозы полностью исчезают молекулы с СП200;среднеквадратичное отклонение Б, определяк- шев численную величину сжатости значений ряда около математически ожидаемого Рюравно 32 глюкоэным остаткам ( против 509 в исходномобразце), а в интервале 2 8 =-64 находится 86% всей массы. Таким образом сжатость ряда, т, е. степень гол.:огеннести образца, возросла в 16 раз, Понижение температуры реакции до 25 оС приводит к получению продукта а сжатостью ряда в 42 глюкозных единицы и содержанию в интервале2 8 83% всей массы. ФФормула изобретения 1. Способ деструкции целлюлозы обработкой раствором деструктируюшего агента ворганическом раствориаеле, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью получения однородной по молекулярному весу целлюлозы,целлюлозу обоабатывают раствором кислотыЛьюиса при 20-76 оС и промь 1 вают этим жеастворсм 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 органическом растворителе.ЗСпособ по п. 1., о т л и ч а ю щ и йс я тем, что целлюлозу обрабатывают раствором кислоть: Льюиса в не абсолютном ор ганическом растьорителв при модуле 1, 20,