Ацилирование лигноцеллюлозных материалов алифатическими аминокислотами

• Автор: Беушев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Содержание

Список используемых сокращений

ВВЕДЕНИЕ

1.1 Исходное сырье для производства эфиров целлюлозы

1.2 Получение сложных эфиров целлюлозы

из модифицированной древесины

1.2.1 Получение сложных эфиров целлюлозы из целлюлозы

1.2.2 Ацилирование древесины.

1.3 Получение сложных эфиров целлюлозы из ацилированной

древесины
1.4 Механизм реакции ацилирования ЛЦМ карбоновыми
кислотами в присутствии тионилхлорида ТХ в среде ТФУК
1.5 Синтез эфиров целлюлозы с аминокислотами.
1.6 Заключение к главе 1.
Глава 2 Методическая часть.
2.1.1 Экстракция древесины.
2.1.2 Предгидролиз древесины.
2.1.3 Взрывной автогидролиз древесины ВАГ
2.2 Подготовка исходных реагентов
Методика ацилирования лигноцеллюлозного материала смесью аминоуксусная кислотауксусный ангидрид трифторуксусная кислота.
2.4 Методика ацилирования лигноцеллюлозного материала смесью аминоуксусная кислота тионилхлорид трифторуксусная кислота.
2.5 Отбелка сложных эфиров целлюлозы раствором НУК.
2.6 Анализ продуктов ацилирования, полученных в среде ТФУК
2.6.1 Анализ продуктов ацилирования методом ИКспектроскопии.
2.6.2 Определение содержания связанной аминокислоты
2.6.3 Определение содержания связанной уксусной кислоты
2.6.4 Методика изучения растворимости ацилированного ЛЦМ
2.6.5 Определение остаточного лигнина
2.6.6 Определение степени полимеризации сложных эфиров целлюлозы
2.6.7 Анализ сложных эфиров целлюлозы методом термогравиметрин.
2.6.8 Определение тангенса угла диэлектрических потерь.
ГЛАВА 3 АЦИЛИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ а
АМИНОКИСЛОТАМИ.
3.1 Ацилирование древесины смесью ТХглицин в среде ТФУК
3.2 Исследование механизма реакции ацилирования смесью
гл и ци нТХТ ФУК.
3.3 Выбор осадителя и ЛЦМ
3.4 Ацилирование древесины смесью УАглицин
Заключение к 3 главе.
ГЛАВА 4
АЦИЛИРОВАНИЕ ЛЦМ Р И у АМИНОКИСЛОТАМИ.
4.1 Ацилирование ЛЦМ раминопропионовой кислотой.
4.2 Ацилирование ЛЦМ уаминомасляной кислотой
Заключение к 4 главе.
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУЧЕННЫХ ЭФИРОВ
5.1 Исследование молекулярной подвижности
полученных сложных эфиров целлюлозы
5.2 Исследование полученных эфиров методом
термогравиметрии
Заключение к 5 главе
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ИКспектроскопии, определения тангенса угла диэлектрических потерь, термогравиметрии и др. Впервые проведена модификация природного полимерного материала древесины аминокислотами в среде ТФУК с целью получения сложных эфиров целлюлозы. Отработаны условия выделения и очистки сложных эфиров целлюлозы с аминокислотами из ацилированнного лигноцеллюлозного материала. Разработаны научные основы метода синтеза сложных эфиров целлюлозы с алифатическими аминокислотами. Предлагаемый метод синтеза позволяет получать сложные эфиры целлюлозы с алифатическими аминокислотами непосредственно из древесины с высоким содержанием связанных аминокислот. Работа вносит теоретический и практический вклад в развитие химии высокомолекулярных соединений, в частности, а именно в области синтеза сложных эфиров целлюлозы. Основные результаты работы доложены на II и III Региональных студенческих научнопрактических конференций Химия и химическая технология в XXI веке Томск, и г . Научнопрактической конференции Химия и технология лекарственных препаратов и полупродуктов. Новокузнецк, г. Всероссийской научнопрактической конференции Лесной и химический комплексы проблемы и решения Красноярск, г. II Всероссийской конференции Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья Барнаул, г. По материалам диссертационной работы подана заявка на патент РФ Способ получения эфира целлюлозы с аминоуксусной кислотой. По данной работе был выигран грант года Федерального Агентства по Образованию на соискание грантов для поддержки научноисследовательской работы аспирантов вузов Получение сложных эфиров целлюлозы с алифатическими аминокислотами А 3. Публикации. По результатам исследований опубликовано печатных работ. Глава 1 Литературный обзор
1. Исходным сырьем для промышленного производства эфиров целлюлозы служат хлопковая и древесная целлюлоза. Для выделения целлюлозы из древесины необходим процесс делигнификации, сопряжнный со многими трудностями как экономического высокая стоимость варочных реагентов, дополнительные затраты на их регенерацию, так и экологического характера загрязнение водного и воздушного бассейнов продуктами варки целлюлозы, также возникает проблема утилизации лигнина 5, 6. Новым и перспективным направлением в синтезе производных целлюлозы является этерификация древесного комплекса в органических средах с последующим разделением ацилированных компонентов древесины и выделением сложных эфиров целлюлозы. Вследствие того, что при химической модификации морфологическая структура древесины разрушается, выделение эфиров целлюлозы из ацилированной древесины возможно проводить в достаточно мягких условиях. Таким образом, данное направление предполагает гораздо более удобный и экологически безопасный способ получения сложных эфиров целлюлозы. Получение сложных эфиров целлюлозы из целлюлозы. Современные способы синтеза сложных эфиров целлюлозы основаны на обработке целлюлозы смесями, содержащими один из ацилирующих агентов кислоту, ангидрид карбоновой кислоты, кетен или галогенангидрид. В качестве катализаторов используются минеральные кислоты Н4, НСЮ4, Н3РО4, органические кислоты птолуолсульфокислота и др. В большинстве случаев при гетерогенном ацилировании необходима предварительная активация целлюлозы перед проведением реакции ацилирования. Перед этерификацией целлюлозы в гетерогенной среде первоначально проводится активация, целью которой является ослабление взаимодействия ОНгрупп целлюлозы. Активацию целлюлозы проводят органическими кислотами уксусной, муравьиной 7, спиртами метанолом, водой, органическими основаниями этилендиамином, пропилендиамином и др. В дальнейшем проводят ацилирование целлюлозы ангидридами кислот с использованием в качестве катализаторов серной, хлорной кислот или их смесей 8. Недостатком данного способа является прежде всего сильная деструкция полимера, вызванная кислотами. Частично эта проблема решается использованием в качестве катализаторов аддукта серной или хлорной кислот с ДМАА, который проявляет более слабые кислотные свойства, что позволяет повысить температуру реакции.