Што такое замененыя эфіры цэлюлозы?

Замененыя эфіры цэлюлозы - гэта група універсальных і прамыслова важных злучэнняў, атрыманых з цэлюлозы, аднаго з самых распаўсюджаных біяпалімераў на Зямлі. Гэтыя эфіры вырабляюцца пры хімічнай мадыфікацыі гідраксільных груп (-OH) асновы цэлюлозы, што прыводзіць да розных прадуктаў з рознымі ўласцівасцямі і прымяненнем. Прыкладанні вар'іруюцца ад фармацэўтычных прэпаратаў, прадуктаў харчавання, прадуктаў асабістай гігіены, будаўнічых матэрыялаў, тэкстылю і шмат іншага.

Структура цэлюлозы:
Цэлюлоза-гэта лінейны поліцукрыд, які складаецца з паўтаральных адзінак глюкозы, звязаных β-1,4-гліказідавымі сувязямі. Паўтаральныя адзінкі складаюцца з трох гідраксільных груп на адзінку глюкозы, што робіць цэлюлозу высокай гідрафільнай і адчувальнай да розных хімічных мадыфікацый.

Сінтэз замененых эфіраў цэлюлозы:
Сінтэз замененых эфіраў цэлюлозы прадугледжвае ўвядзенне розных функцыянальных груп у гідраксільныя групы асновы цэлюлозы. Агульныя метады сінтэзавання гэтых эфіраў ўключаюць эфірную і эстэрыфікацыю.

Рэакцыі эфірных характарыстык прадугледжваюць замену гідраксільных груп з алкил або арылавымі групамі для фарміравання эфірных сувязяў. Гэта можа быць дасягнута рэакцыяй з алкилгалогидамі, алкил -сульфатамі або алкилавымі эфірамі ў адпаведных умовах. Звычайна выкарыстоўваюцца алкилирующие рэчывы ў гэтых рэакцыях ўключаюць метилхларыд, этылхларыд і бензілхларыд.

Эстэрыфікацыя, з іншага боку, прадугледжвае замену гідраксільнай групы ацыльнай групай, утвараючы эфірную сувязь. Гэта можа быць дасягнута рэакцыяй з кіслотнымі хларыдамі, ангідрыдамі або кіслотамі пры наяўнасці каталізатараў. У гэтых рэакцыях звычайна выкарыстоўваюцца ацыляцыйныя рэчывы ўключаюць воцатнае ангідрыд, ацэтылхларыд і тлустыя кіслоты.

Віды замененых эфіраў цэлюлозы:
Метыла -цэлюлоза (MC):

Метылцелюлоза выпрацоўваецца эфірнай цэлюлозай метылхларыдам.
Ён шырока выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, стабілізатара і эмульгатара ў розных галінах, уключаючы прадукты харчавання, фармацэўтычныя прэпараты і сродкі асабістай гігіены.
MC ўтварае выразны гель пры ўвільгатненні і дэманструе псеўдапластычнае паводзіны, што робіць яго прыдатным для прыкладанняў, якія патрабуюць кантролю глейкасці.
Гідраксіэтылцелюлоза (HEC):

Гідраксіэтыл -цэлюлоза сінтэзуецца пры эфірнай цэлюлозе і аксіду этылену.
Звычайна ён выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, клею і фільма, які ўтварае ў пакрыццях, касметыцы, медыцыне і іншых галінах.
HEC надае раствор псеўдапластычнае паводзіны і забяспечвае выдатныя ўласцівасці ўтрымання вады.
Гідраксіпрапілцелюлоза (HPC):

Гідраксіпропиллюлоза выпрацоўваецца эфірнай цэлюлозай з аксідам прапілену.
Ён выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, стабілізатара і злучнага ў фармацэўтычных прэпаратах, асабліва ў планшэтных пакрыццях і сістэмах дастаўкі лекаў.
HPC валодае тэрмагелёвымі ўласцівасцямі, утвараючы гелі пры высокіх тэмпературах.
Карбоксиметилцеллюлоза (CMC):

Карбоксиметилцеллюлоза сінтэзуецца пры эфірным цэлюлозе і монохлорооцетаце натрыю ў шчолачных умовах.
Ён шырока выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, стабілізатара і эмульгатара ў харчовых, фармацэўтычных і прамысловых прыкладаннях.
CMC надае глейкасці і паводзінах з разрэзам для рашэнняў і ўтварае стабільныя коллоідныя дысперсіі.
Этыл -гідраксіэтыл -цэлюлоза (EHEC):

Этыл -гідраксіэтыл -цэлюлоза - гэта дызаніраваны эфір цэлюлозы, які выпрацоўваецца паслядоўнай эфірнай эфірнай цэлюлозай з аксідам этылену і этилхларыдам.
Ён выкарыстоўваецца ў якасці загушчальніка, рэалогіі і фільма -былы ў розных прыкладаннях, уключаючы пакрыцці, клеі і сродкі асабістай гігіены.
EHEC мае больш высокую растваральнасць у вадзе і сумяшчальнасць, чым яго адзіночна замешчаныя калегі.
Характарыстыка замененых эфіраў цэлюлозы:
Уласцівасці замененых эфіраў цэлюлозы вар'іруюцца ў залежнасці ад такіх фактараў, як ступень замены, малекулярная маса і хімічная структура. Аднак яны звычайна дэманструюць наступныя характарыстыкі:

Гідрафільнасць: замешчаныя эфіры цэлюлозы гідрафільныя з -за наяўнасці ў іх структуры гідраксільных груп, што дазваляе ім узаемадзейнічаць з малекуламі вады праз вадародную сувязь.

Патоўжэнне і гелінг: многія замешчаныя эфіры цэлюлозы валодаюць патаўшчэннем і жэлевымі ўласцівасцямі, што прыводзіць да фарміравання глейкіх раствораў або геляў пры гідратацыі. Глейкасць і трываласць геля залежаць ад такіх фактараў, як канцэнтрацыя палімера і малекулярная маса.

Фарміраванне фільмаў: Некаторыя замененыя эфіры цэлюлозы здольныя фарміраваць выразныя і гнуткія плёнкі пры адкіне з раствора. Гэта ўласцівасць мае перавагі ў такіх прыкладаннях, як пакрыцці, клеі і сістэмы дастаўкі лекаў з кантролем.

Устойлівасць: Замешчаныя эфіры цэлюлозы звычайна маюць добрую ўстойлівасць у шырокім дыяпазоне рН і тэмпературных умоў. Яны ўстойлівыя да мікробнай дэградацыі і ферментатыўнага гідролізу, што робіць іх прыдатнымі для выкарыстання ў розных прэпаратах.

Рэалагічнае паводзіны: замененыя эфіры цэлюлозы часта выяўляюць псеўдапластычныя або паніжаныя паводзіны, што азначае, што іх глейкасць памяншаецца пры націсканні на зрух. Гэта ўласцівасць пажадана ў дадатках, якія патрабуюць лёгкасці апрацоўкі або прымянення.

Прымяненне замененых эфіраў цэлюлозы:
Замешчаныя эфіры цэлюлозы шырока выкарыстоўваюцца ў шматлікіх галінах з -за іх шматфункцыянальных уласцівасцей. Некаторыя ключавыя прыкладанні ўключаюць:

Харчовая прамысловасць: Замененыя эфіры цэлюлозы, такія як карбоксиметилцеллюлоза (CMC), выкарыстоўваюцца ў якасці загушчальнікаў, стабілізатараў і эмульгатараў у такіх прадуктах, як соусы, запраўкі і малочныя прадукты. Яны паляпшаюць тэкстуру, стабільнасць і адчуванне рота, працягваючы тэрмін захоўвання.

Фармацэўтычныя прэпараты: Замешчаныя эфіры цэлюлозы шырока выкарыстоўваюцца ў фармацэўтычных прэпаратах у якасці злучных, дэзінтэгрантаў і кантраляваных сродкаў вызвалення ў таблетках, капсулах і мясцовых прэпаратах. Яны паляпшаюць дастаўку лекаў, біялагічную даступнасць і захаванне пацыентаў.

Прадукты для асабістай гігіены: Замянітыя эфіры цэлюлозы-гэта звычайныя інгрэдыенты ў сродках асабістай гігіены, такімі як шампуні, ласьёны і крэмы з-за іх патаўшчэння, прыпынення і фарміравання фільмаў. Яны павышаюць стабільнасць прадукту, тэкстуру і сэнсарныя атрыбуты.

Будаўнічыя матэрыялы: Альтэрнатыўныя эфіры цэлюлозы выкарыстоўваюцца ў якасці дабавак у будаўнічых матэрыялах, такіх як цэмент, раствор і прадукты на гіпсе, для паляпшэння працоўнай сілы, утрымання вады і адгезіі. Яны паляпшаюць прадукцыйнасць і даўгавечнасць гэтых матэрыялаў.

Тэкстыль: замяняе эфіры цэлюлозы ў тэкстыльных друкаваных працэсах і аздабленні, каб забяспечыць кантроль глейкасці, адгезію і хуткасць мыцця. Яны дапамагаюць у нават адкладзе фарбавальнікаў і пігментаў на тэкстыльныя субстраты.

Нафтавая і газавая прамысловасць: Замяніце эфіры цэлюлозы ў выглядзе віскозіфістаў і агентаў страты вадкасці ў буравых вадкасцях, каб павысіць эфектыўнасць і бяспеку буравых аперацый нафты і газу.