Бактерийн целлюлозыг түүхий эд болгон авч 2-гидрокси-3-сульфат пропиат целлюлозын эфирийг нийлэгжүүлнэ. Хэт улаан туяаны спектрометр нь бүтээгдэхүүний бүтцэд дүн шинжилгээ хийдэг. Бактерийн целлюлозын эфирийг нийлэгжүүлэх процессын хамгийн сайн нөхцөл. Үр дүн нь оновчлолын нөхцөлд нийлэгжүүлсэн 2-гидрокси-3-сульфоны хүчилд суурилсан пропиатын бактерийн эфирийн солилцооны хүчин чадал 0.481 ммоль / г болохыг харуулсан.
Түлхүүр үг: бактерийн целлюлоз; 2-гидроксил-3-сульфон хүчил дээр суурилсан горнемин целлюлозын эфир; солилцооны хүчин чадал
Микробын синтетик бактерийн целлюлоз нь химийн найрлага, молекулын бүтцээрээ ургамлын целлюлозтой төстэй. Энэ нь D-пирарот глюкозоор холбогдсон шулуун полисахарид юмβ-1, 4-гликозидын холбоо. Ургамлын целлюлозтой харьцуулахад бактерийн целлюлоз нь илүү сайн шинж чанартай байдаг. Энэ нь хэт бичил утаснуудаас бүрдсэн хэт бичил шилэн тор юм. Энэ нь цэвэр целлюлоз хэлбэрээр оршдог бөгөөд олон өвөрмөц үүрэг гүйцэтгэдэг. Акустик тоног төхөөрөмж, газрын тосны олборлолтын талууд өргөн хэрэглэгддэг.
2-гидроксил-3-сульфонатын эсийн целлюлозын эфир нь ус шингээх өндөр чадвартай материалаар хийгдсэн целлюлозын чухал дериватив юм. Мөн хүнд металлын ион, уурагыг катион болгон шингээхэд хатуу цэвэр бодис болгон ашиглаж болно. Фэн Цинцин, Жи Жефэн болон бусад целлюлозыг будааны бүрхүүлийн эрдэнэ шишийн сүрэлд 2-гидроксил-3-сульфат целлюлозын эфирийн хүчтэй хүчил катион солилцоог бэлтгэхэд ашигладаг. Энэхүү нийтлэлд бактерийн целлюлозыг түүхий эд болгон ашиглаж, 2-гидроксил-3-сульфоны хүчилд суурилсан бактерийн целлюлозын эфирийг нийлэгжүүлж, түүний хамгийн сайн синтетик нөхцөл, энэ нөхцөлд бэлтгэсэн 2-гидроксил-3-сульфа-сульфа сульфыг судлахын тулд ортогональ туршилтыг ашигласан. Хүчилд суурилсан горнемин целлюлозын эфирийн солилцооны хүчин чадал нь материалыг бодитоор ашиглах онолын үндэслэл болдог.
1. Туршилтын хэсэг
1.1 Урвалж ба багаж хэрэгсэл
Бактерийн целлюлоз (өөрөө хийсэн), натрийн гидроксид, натрийн карбонат, натрийн бисульфит, диоксан, эпихлоргидрин, ацетон, этанол, натрийн карбонат, дээрх урвалжууд нь аналитик чанартай байдаг.
Инкубатор/хатаах хайрцаг (Shanghai-Heng Technology Co., Ltd.); GQF-1 тийрэлтэт тээрэм (Нанжингийн Шинжлэх ухаан технологийн их сургуулийн нунтаг төв); Фурье хэт улаан туяаны спектрометр (Герман); Agilent AAS-3510 атом шингээлтийн спектрофотометр.
1.2 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийг бэлтгэх
1.2.1 Хөндлөн холбоот бактерийн целлюлозын нийлэгжилт
10 г бактерийн целлюлозын нунтаг, 60 мл эпихлоргидрин, 125 мл 2 моль нэмнэ.·L-1 NaOH-ийн уусмалыг буцалгагч конденсатор, хутгуураар тоноглогдсон гурван хүзүүт колбонд хийж, буцалгах хүртэл 1 цаг халааж, шүүж, ацетон, усаар дунд зэргийн шинж чанартайгаар хөндлөн угааж, 60 хэмд вакуум дор хатаана.°C хөндлөн холбоос бүхий бактерийн целлюлозыг авах.
1.2.2 Натрийн 3-хлоро-2 гидроксипропансульфонатын нийлэгжилт
104.0gNaHSO3-ыг жинлэн авч 200мLH2O-д уусгаж, SO2 хийгээр ханасан болгоно. 70-90 хүртэл халаана°C-г хутгаж, дараа нь юүлүүртэй 160 мл эпихлоргидрин нэмээд 85 хэмд урвалд оруулна.°C 4 цагийн турш. Урвалын бүтээгдэхүүнийг 5 хэмээс доош хөргөнө°Бүтээгдэхүүнийг талстжуулж, дараа нь соруулж шүүж, угааж, хатааж цайвар шар өнгийн түүхий бүтээгдэхүүн гарган авна. Түүхий бүтээгдэхүүнийг 1:1 харьцаатай этилийн спиртээр дахин талстжуулж, цагаан талстыг гарган авсан.
1.2.3 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийн нийлэгжилт
2 г хөндлөн холбоост бактерийн целлюлоз, тодорхой хэмжээний 3-хлоро-2-гидроксипропансульфонат, 0.7 г натрийн карбонат, 70 мл диоксан усан уусмалыг гурван хүзүүтэй колбонд хийж, хутгагчаар дүүргэнэ. азот Хамгаалалтын дор тодорхой температурыг хянаж, тодорхой хугацаанд урвалд оруулахын тулд хутгаж, шүүж, ацетон, усаар ээлжлэн саармагжуулж угааж, 60 хэмд вакуумаар хатаана.°C цайвар шар өнгийн хатуу бодис авах.
1.3 Бүтээгдэхүүний бүтцийн шинжилгээ
FT-IR тест: хатуу KBr таблет, туршилтын хүрээ: 500см-1～4000см-1.
1.4 Валютын багтаамжийг тодорхойлох
1-2г 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийг авч, зохих хэмжээний нэрмэл ус нэмээд, холих багананд хийж хутгаж, зохих хэмжээний нэрмэл усаар зайлж, дараа нь 100 мл 5% орчим хэрэглэнэ. Давсны хүчлээр зайлж, минутанд 3 мл урсгалын хурдыг хянах. Дараа нь метил оранжаар шалгахад хүчиллэг харагдахгүй болтол нэрмэл усаар угааж, дараа нь 60 мл орчим натрийн хлоридыг 1 моль L-1 концентрацитай усаар шингэлж, урсацын хурдыг 3 мл/мин орчим хянаж, бохир усыг цэвэр усаар цуглуулна. Эрленмейер колбо. Дараа нь баганыг 50-80 мл нэрмэл усаар угаана. Цуглуулсан уусмалыг 0.1 моль титрлэв·Индикатор болгон фенолфталеин ашигласан L-1 натрийн гидроксидын стандарт уусмал ба хэрэглэсэн натрийн гидроксидын миллилитр тоо VNaOH байна.
2. Үр дүн ба хэлэлцүүлэг
2.1 Хөндлөн холбоот бактерийн целлюлозын бүтцийн шинж чанар
Шинэ С-ийг нэвтрүүлсэнтэй холбогдуулан-H, хөндлөн холбоос бүхий бактерийн целлюлоз нь 2922.98см-1. С-ийн суналтын чичиргээ-Элсэн чихрийн цагираг дээрх H нь нэмэгдэж, спектрийн шугамын 1161.76см-1 ба 1061.58см-1 дэх гидроксил бүлгүүдийн шинж чанарын шингээлтийн оргилууд сулардаг бөгөөд энэ нь целлюлоз дахь гидроксил бүлгийн шинж чанарын шингээлтийн оргилууд юм. 3433.2см-1-д холбогдох гидроксил бүлгийн чичиргээ шингээлтийн оргил хэвээр байгаа боловч харьцангуй эрч хүч буурч байгаа нь глюкозидын цагираг дээрх гидроксил бүлэг бүрэн ороогүй байгааг харуулж байна.
2.2 Натрийн 3-хлоро-2-гидроксипропансульфонатын бүтцийн шинж чанар
3525～3481см-1 нь гидроксил О-ийн суналтын чичиргээ юм-H бонд, 2930.96см-1 нь C-ийн тэгш бус суналтын чичиргээ юм.-H, 2852.69см нь C-ийн тэгш хэмтэй суналтын чичиргээ юм-H, 1227.3см-1, 1054. 95см-1 нь S=O-ийн суналтын чичиргээ, 810.1см-1 нь COS-ийн суналтын чичиргээ, 727.4см-1 нь C-ийн суналтын чичиргээ юм.-Cl, зорилтот бүтээгдэхүүн үүссэнийг харуулж байна.
2.3 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийн бүтцийн шинж чанар
3431cm-1 нь OH суналтын чичиргээний оргил, 2917cm-1 нь ханасан CH суналтын чичиргээний оргил, 1656cm-1 нь CC суналтын чичиргээний оргил, 1212~1020cm-1 нь -SO2-эссиметрик ба суналтын доргилтын оргил нь 1212cm-1. SO бондын суналтын чичиргээ.
2.4 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийн синтезийн нөхцлийг оновчтой болгох
Туршилтанд солилцооны багтаамжийг 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийн чанарыг шалгахад ашигласан. Урвалд нэмсэн 3-хлоро-2 гидроксипропансульфонатын натрийн хэмжээ, диоксан усан уусмалын концентраци, урвалын хугацаа, температур зэрэг хүчин зүйл тус бүрийн бактерийн целлюлозын ксантатад үзүүлэх нөлөөг шинжлэхийн тулд дөрвөн хүчин зүйл, гурван түвшний ортогональ туршилт хийсэн. . Эфирийн шинж чанарын нөлөө.
Ортогональ туршилтаас харахад 4 хүчин зүйлийн оновчтой хослол нь A2B1C3D юм. 1 Хүрээний шинжилгээгээр урвалын температур нь 2-гидрокси-3-сульфопропил целлюлозын эфирийн шингээлтийн гүйцэтгэлд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хүрээ нь 1. 914, дараа нь цаг хугацааны концентраци, диоксан, тэжээлийн хэмжээ 3 байна. - хлор-2 гидроксипропансульфонат натрийн. Тохиромжтой нөхцөлд бэлтгэсэн 2-гидрокси-3-сульфопропилийн бактерийн целлюлозын эфирийн солилцооны хүчин чадал 0.481 ммоль/г байсан нь гарын авлагад дурдсан ижил төрлийн SE төрлийн целлюлозын хүчтэй хүчиллэг катион солилцооны модныхоос өндөр байв.
3. Дүгнэлт
Бактерийн целлюлозыг өөрчилснөөр 2-гидрокси-3-сульфоны хүчлийн пропил бактерийн целлюлозын эфирийг нэгтгэж, бүтцийг нь тодорхойлж, солилцооны чадварыг хэмжсэн. Дараах дүгнэлтийг гаргав: 1) 2-гидрокси-3 – Сульфопропил бактерийн целлюлозын эфирийг нийлэгжүүлэх процессын оновчтой нөхцөл нь: 2г хөндлөн холбоост бактерийн целлюлоз, 3.5г 3-хлор-2-гидроксипропансульфонат натри, 0.7г натрийн карбонат. ба 7OmI30% диоксан Усан уусмал, урвал 70°C азотын хамгаалалтанд 1 цагийн турш, энэ нөхцөлд бэлтгэсэн 2-гидрокси-3-сульфон хүчил пропил бактерийн целлюлозын эфир нь илүү өндөр солилцооны хүчин чадалтай; 2) 2-гидрокси-3-сульфоны хүчлийн бүлэг Пропил бактерийн целлюлозын эфирийн солилцооны чадвар нь гарын авлагад дурдсан ижил төрлийн SE төрлийн целлюлозын хүчтэй хүчил катион солилцооны давирхайгаас өндөр байдаг.
Шуудангийн цаг: 2023-03-06