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纤维素醚制备及其关键因素

【摘要】:纤维素的醚化反应基本原理都是基于经典的有机化学反应,例如,甲基纤维素、乙基纤维素和羟甲基纤维素都是按照Williamsond的醚化反应原理进行。图2-11碱性纤维素制备的化学反应式而后,碱纤维素与各类醚化剂反应得到不同的纤维素醚产品,纤维素醚制备中的反应如图2-12所示。图2-13羟乙基、羟丙基纤维素醚制备的化学反应式纤维素醚的制备通常要考虑两个重要因素,一个是取代基的性质,是亲水的还是疏水的;另一个是取代度。

纤维素葡萄糖基中的羟基除了可以和酸生成酯外,还可以与相应的试剂作用而生成各类醚。工业产品包括甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等。它们在油田、化工、食品、医药、涂料等领域得到广泛应用。

纤维素的醚化反应基本原理都是基于经典的有机化学反应,例如,甲基纤维素、乙基纤维素和羟甲基纤维素都是按照Williamsond的醚化反应原理进行。同理,纤维素在与醚化剂反应前必须先制成碱纤维素,碱纤维素制备的反应如图2-11所示。

图2-11 碱性纤维素制备的化学反应式

而后,碱纤维素与各类醚化剂反应得到不同的纤维素醚产品,纤维素醚制备中的反应如图2-12所示。

图2-12 纤维素与卤化物的醚化反应

醚的生成还可以利用环氧基化合物。碱性纤维素可以和环氧乙烷反应而生成羟乙基纤维素。同理,改变环氧分子的结构,便可得到羟乙基、羟丙基纤维素,它们的化学反应如图2-13所示。

图2-13 羟乙基、羟丙基纤维素醚制备的化学反应式

纤维素醚的制备通常要考虑两个重要因素,一个是取代基的性质,是亲水的还是疏水的;另一个是取代度。因为它们决定了在水中或有机溶剂中的溶解度和絮凝性。对于疏水型的取代基,如甲基或乙基,只有达到中等取代度时才能赋予产物水溶性,低取代度的这类产物在水中只能溶胀,或溶于稀碱中。