- •5. Состав, строение и свойства целлюлозы. Доказательства строения целлюлозы.
- •6. Форма и конформационные превращения целлюлозы. Межмолекулярные взаимодействия в целлюлозе.
- •7. Теории надмолекулярного строения целлюлозы.
- •8. Модели микрофибрилл целлюлозы.
- •9. Модель элементарной кристаллической ячейки целлюлозы.
- •10. Полиморфизм целлюлозы. Гидратцеллюлоза: строение, свойства, получение
- •11. Общие сведения о получении целлюлозы. Волокнистые полуфабрикаты.
- •12. Реакционная способность целлюлозы. Особенности химических реакций.
- •13. Общие сведения о растворах целлюлозы.
- •14. Растворение целлюлозы в кислотных растворителях.
- •15. Растворение целлюлозы в щелочных растворах комплексов поливалентных металлов
- •16. Действие растворов щелочей на целлюлозу
- •17. Механизм кислотного гидролиза
- •18. Особенности гидролиза целлюлозы концентрированными и разбавленными кислотами.
- •19. Щелочная деструкция целлюлозы
- •20. Избирательное окисление функциональных групп целлюлозы.
- •21. Сырье для получения вискозного волокна. Подготовка целлюлозы к ксантогенированию.
- •22. Ксантогенирование целлюлозы. Получение вискозы, подготовка вискозы к формованию, формование волокна.
- •23. Нитраты целлюлозы: получение, свойства, применение.
- •24. Ацетаты целлюлозы: получение, свойства, применение.
- •25. Алкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.
- •26. Кмц и гидроксиалкилцеллюлозы: получение, свойства, применение.
- •27. Основные понятия, классификация, номенклатура и содержание гемицеллюлоз. Холлоцеллюлоза и методы ее выделения.
- •28. Гексозаны: понятия, представители, химическое строение, способы определения, содержание, свойства.
- •30. Пектиновые вещества: содержание, химическое строение, свойства, методы выделения. Уроновые кислоты: представители, методы определения, содержание
- •31. Получение и применение фурфурола и его производных.
- •32. Общие понятия о лигнине. Особенности строения лигнина лиственных и хвойных пород
- •36. Метоксильные и гидроксильные группы лигнина: виды, содержание и способы определения.
- •37. Карбонильные и карбоксильные группы лигнина, этиленовые двойные связи в лигнине: содержание и способы определения.
- •38. Основные типы связей в лигнине. Основные димерные структурные единицы лигнина. Основные типы связей лигнина с углеводами.
- •41. Окисление и гидрогенолиз лигнина
- •42. Взаимодействие лигнина с нуклеофильными реагентами в кислой среде.
- •43. Взаимодействие лигнина с нуклеофильными реагентами в щелочной среде
- •44. Реакции элиминирования и конденсации лигнина.
- •45. Общие сведения об экстрактивных веществах и их классификация. Роль экстрактивных веществ в жизни дерева и их значение при переработке древесины.
- •46. Алифатические монотерпены и монотерпеноиды
- •48. Бициклические терпены и терпеноиды: классификация, строение, свойства, применение
- •49. Получение синтетической камфары и ее применение
- •50. Смоляные кислоты: классификация, строение, свойства, получение.
- •51. Получение гидрированной, диспропорционированной и полимеризованной канифоли
- •52. Получение резинатов и эфиров канифоли. Получение канифольных клеев для проклейки бумаги и картона.
- •53. Фенольные экстрактивные вещества: простые фенолы, лигнаны, стильбены. Флавоноиды и конденсированные таннины.
- •54. Гидролизуемые таннины: классификация, строение, свойства, получение.
- •55. Жирные кислоты, жиры, воски и минеральные вещества.
- •57. Делигнификация древесины в кислой среде. Теоретические основы процесса. Виды варок. Реакции лигнина при сульфитной варке.
- •58. Превращения полисахаридов при сульфитной варке. Переработка сульфитного щелока и использование лигносульфонатов.
- •59. Теоретические основы и способы щелочной делигнификации. Преимущества щелочных процессов перед кислотными. Реакции лигнина
- •60. Состав черного щелока, вторичные продукты сульфатцеллюлозного производства
- •61. Общие сведения о гидролитической переработке древесины. Процессы, протекающие при гидролизе древесины.
- •62. Теоретические основы пиролитической переработки древесины. Факторы процесса. Превращение основных компонентов древесины при ее пиролитической переработке
30. Пектиновые вещества: содержание, химическое строение, свойства, методы выделения. Уроновые кислоты: представители, методы определения, содержание
Пектиновые вещества – комплекс углеводных веществ кислого характера, содержащий в качестве главного компонента пектиновую кислоту, а также арабинан и галактан.
В древесине содержание пектиновых веществ 0,5–1,5% (редко до 3–4%). В хвойных меньше, чем в лиственных.
Свойства ПВ: растворимые в холодной воде; Протопектин можно перевести в раствор нагреванием с водой при температуре 100°С; нерастворимые в холодной воде (протопектин); М=3*10^3 – 3*10^5; растворы ПВ имеют высокую вязкость.
Пектиновая кислота – рамногалактуронан, построена из звенев α-Dгалактуроновой кислоты в пиранозной форме, соединенных гликозидными связями 1→4, и включает звенья α-L-рамнопиранозы.
75% СООН-групп метилированы
У 2 и 3 С-атомов могут находиться ацетильные группы
Часть Н-атомов свободных СООН-групп может быть замещена на Са и Мг (поперечные мостики между цепями пектиновой кислоты)
Выделение ПВ: экстрагирование горячей водой или оксалатом/цитратом аммония (удаляют ионы кальция и магния); осаждение из водных растворов этанолом; очистка повторным растворением в воде и осаждением в виде кальциевой соли (пектината кальция).
Содержание уроновых кислот в древесине лиственных пород составляет 3,5–6,0%, хвойных – 1,8–4,9%.
Уроновые кислоты, входящие в состав глюкуроноксиланов и полиуронидов, завышают содержание пентозанов
Уроновые кислоты при декарбоксилировании и гидролизе превращаются в пентозы, а последние образуют фурфурол
Декарбоксилирование:
Гексозаны гидролизуются до гексоз, которые превращаются в гидроксиметилфурфурол
Это нестабильное соединения в условиях реакции разлагается с образованием муравьиной и левулиновой кислот.
31. Получение и применение фурфурола и его производных.
Фурфурол – продукт многотоннажного производства. Применение: растворитель для экстракции диенов в произв-ве синтетической резины; синтез фармацевтических препаратов (фурацилин, фурагин)
Суммарное содержание пентозанов в древесине определяют по фурфуролу, образующемуся при обработке древесины 12-20% соляной кислотой
При обработке 12-20% соляной кислотой пентозаны гидролизуются до пентоз:
Образующиеся пентозы в результате дегидратации превращаются в фурфурол (2-фуральдегид), который отгоняется с водяным паром:
Выход фурфурола ниже теоретического из-за разложения фурфурола и образования гумиподобных веществ; конденсации фурфурола с лигнином и др. фенольными соединениями
Чем больше скорость выведения фурфурола из реакционной среды, тем меньше нежелательные процессы
Влияние других компонентов на определение пентозанов через фурфурол: звенья метилпентоз превращаются в метилпентозы, а они в метилфурфурол, который определяется вместе с фурфуролом:
Производные фурфурола:
Применение производных фурфурола: используется для синтеза фурфурилового спирта (около 50%), на основе которого получают смолы для литейного производства.
ТГФС – растворитель, добавка в моторное топливо, компонент антифризов, получение пластификаторов.
ТГФ – универсальный расвторитель, используется при получении морозостойкого пенолиуретана, искусственных волокон и кожи
Сильван – сырье для получения ацетопропилового спирта, который применяют при синтезе витамина В1.