2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ గ్లైకోపైల్ బాక్టీరియోప్రోసైసిన్ ఫైబిన్ ఈథర్ సంశ్లేషణ

బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్‌ను ముడి పదార్థాలుగా తీసుకొని, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫేట్ ప్రొపైట్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను సంశ్లేషణ చేయండి. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ ఉత్పత్తి నిర్మాణాన్ని విశ్లేషిస్తుంది. బేస్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ సంశ్లేషణ కోసం ఉత్తమ ప్రక్రియ పరిస్థితులు. ఆప్టిమైజేషన్ పరిస్థితులలో సంశ్లేషణ చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత ప్రొపైట్ బాక్టీరియల్ ఈథర్ మార్పిడి సామర్థ్యం 0.481mmol / g అని ఫలితాలు చూపించాయి.

కీలకపదాలు: బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్; 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత గోర్నెమైన్ సెల్యులోజ్ ఈథర్; మార్పిడి సామర్థ్యం

సూక్ష్మజీవుల సింథటిక్ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ రసాయన కూర్పు మరియు పరమాణు నిర్మాణంలో మొక్కల సెల్యులోజ్‌ను పోలి ఉంటుంది. ఇది డి-పైరరోట్ గ్లూకోజ్‌తో అనుసంధానించబడిన స్ట్రెయిట్ పాలిసాకరైడ్β-1, 4-గ్లైకోసైడ్ బంధాలు. మొక్కల సెల్యులోజ్‌తో పోలిస్తే, బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ మెరుగైన లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది అల్ట్రా-మైక్రో ఫైబర్స్‌తో కూడిన అల్ట్రా-మైక్రో ఫైబర్ నెట్. ఇది స్వచ్ఛమైన సెల్యులోజ్ రూపంలో ఉంటుంది మరియు అనేక ప్రత్యేక విధులను కలిగి ఉంటుంది. ధ్వని పరికరాలు మరియు చమురు మైనింగ్ యొక్క అంశాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి.

2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనేట్ సెల్యులార్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది ఒక ముఖ్యమైన సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నం, దీనిని అధిక నీటి శోషణ పదార్థాలతో తయారు చేయవచ్చు. ఇది హెవీ మెటల్ అయాన్లు మరియు ప్రొటీన్‌ల శోషణకు ఘన స్వచ్ఛతగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు. 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫేట్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కాటినిక్ ఎక్స్‌ఛేంజీలను సిద్ధం చేయడానికి రైస్ షెల్ కార్న్ స్ట్రాలో ఫెంగ్ క్విన్‌క్విన్, జీ జెఫెంగ్ మరియు ఇతర సెల్యులోజ్‌లను ఉపయోగిస్తారు. ఈ కథనం 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను సంశ్లేషణ చేస్తూ, బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్‌ను ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఈ పరిస్థితిలో తయారు చేయబడిన దాని ఉత్తమ సింథటిక్ పరిస్థితులు మరియు 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫా-సల్ఫా సల్ఫాను అధ్యయనం చేయడానికి ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలను ఉపయోగిస్తుంది. యాసిడ్-ఆధారిత గోర్నెమైన్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మార్పిడి సామర్థ్యం పదార్థం యొక్క వాస్తవ అనువర్తనానికి సైద్ధాంతిక ఆధారాన్ని అందిస్తుంది.

1. ప్రయోగాత్మక భాగం

1.1 కారకాలు మరియు సాధనాలు

బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ (స్వీయ-నిర్మిత), సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, సోడియం కార్బోనేట్, సోడియం బైసల్ఫైట్, డయాక్సేన్, ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్, అసిటోన్, ఇథనాల్, సోడియం కార్బోనేట్, పైన పేర్కొన్న కారకాలు విశ్లేషణాత్మక గ్రేడ్‌లో ఉంటాయి.

ఇంక్యుబేటర్/డ్రైయింగ్ బాక్స్ (షాంఘై-హెంగ్ టెక్నాలజీ కో., లిమిటెడ్); GQF-1 జెట్ మిల్లు (పౌడర్ సెంటర్, నాన్జింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ); ఫోరియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (జర్మనీ); ఎజిలెంట్ AAS-3510 అటామిక్ అబ్సార్ప్షన్ స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్.

1.2 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ తయారీ

1.2.1 క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ యొక్క సంశ్లేషణ

10 గ్రా బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ పౌడర్, 60 ఎంఎల్ ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్ మరియు 125 ఎంఎల్ 2 మోల్ జోడించండి·రిఫ్లక్స్ కండెన్సర్ మరియు స్టిరర్‌తో కూడిన మూడు-మెడల ఫ్లాస్క్‌లో L-1 NaOH ద్రావణం, 1గం వరకు రిఫ్లక్స్ చేయడానికి వేడి చేసి, ఫిల్టర్ చేసి, అసిటోన్ మరియు నీటితో మీడియం ప్రాపర్టీస్‌తో క్రాస్-వాష్ చేసి, 60 వద్ద వాక్యూమ్ కింద ఎండబెట్టాలి.°C క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ పొందేందుకు.

1.2.2 సోడియం 3-క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సంశ్లేషణ

104.0gNaHSO3 బరువు మరియు దానిని 200mLH2Oలో కరిగించి, దానిని SO2 వాయువుతో నింపండి. 70-90 వరకు వేడి చేయండి°కదిలించడంతో C, ఆపై డ్రాపింగ్ ఫన్నెల్‌తో 160mL ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్‌ని జోడించి, 85 వద్ద ప్రతిస్పందించండి°4 గంటలకు సి. ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి 5 కంటే తక్కువకు చల్లబడుతుంది°సి ఉత్పత్తిని స్ఫటికీకరించడానికి, లేత పసుపు ముడి ఉత్పత్తిని పొందడానికి చూషణను ఫిల్టర్ చేసి, కడిగి, ఎండబెట్టండి. తెల్లటి స్ఫటికాలను పొందేందుకు ముడి ఉత్పత్తిని 1:1 ఇథనాల్‌తో రీక్రిస్టలైజ్ చేశారు.

1.2.3 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క సంశ్లేషణ

2 గ్రా క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్, కొంత మొత్తంలో 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్, 0.7 గ్రా సోడియం కార్బోనేట్ మరియు 70 మి.లీ డయాక్సేన్ సజల ద్రావణాన్ని మూడు-మెడల ఫ్లాస్క్‌లో రిఫ్లక్స్ కండెన్సర్ మరియు స్టిరర్‌తో కలపండి. నత్రజని రక్షణలో, నిర్ణీత ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించి, నిర్ణీత సమయం వరకు ప్రతిస్పందించడానికి కదిలించు, ఫిల్టర్, తటస్థతకు బదులుగా అసిటోన్ మరియు నీటితో కడగడం మరియు 60 వద్ద వాక్యూమ్-డ్రై°సి లేత పసుపు ఘనపదార్థాన్ని పొందేందుకు.

1.3 ఉత్పత్తి నిర్మాణ విశ్లేషణ

FT-IR పరీక్ష: ఘన KBr టాబ్లెట్, పరీక్ష పరిధి: 500cm-1～4000cm-1.

1.4 మార్పిడి సామర్థ్యం యొక్క నిర్ణయం

1-2గ్రా 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ తీసుకోండి, నానబెట్టడానికి తగిన మొత్తంలో స్వేదనజలం జోడించండి, ఆపై కదిలించుటతో మార్పిడి కాలమ్‌లో పోయాలి, తగిన మొత్తంలో స్వేదనజలంతో కడిగి, ఆపై 100mL 5% ఉపయోగించండి. హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ కడిగి, నిమిషానికి 3mL ప్రవాహం రేటును నియంత్రించండి. మిథైల్ ఆరెంజ్ ద్వారా పరీక్షించినప్పుడు ఆమ్లత్వం కనిపించని వరకు స్వేదనజలంతో కడగాలి, ఆపై 1mol L-1 గాఢతతో సుమారు 60mL సోడియం క్లోరైడ్‌తో ఎల్యూట్ చేయండి, ప్రవాహం రేటును 3mL/min వద్ద నియంత్రించండి మరియు ప్రసరించే నీటిని సేకరించండి ఎర్లెన్మేయర్ ఫ్లాస్క్. అప్పుడు 50-80mL స్వేదనజలంతో కాలమ్‌ను కడగాలి. సేకరించిన పరిష్కారం 0.1molతో టైట్రేట్ చేయబడింది·L-1 సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ప్రామాణిక ద్రావణం ఫినాల్ఫ్తలీన్‌ను సూచికగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు వినియోగించిన సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క మిల్లీలీటర్ల సంఖ్య VNaOH.

2. ఫలితాలు మరియు చర్చ

2.1 క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ యొక్క స్ట్రక్చరల్ క్యారెక్టరైజేషన్

కొత్త సి పరిచయం కారణంగా-H, క్రాస్-లింక్డ్ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ 2922.98cm-1. C యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-షుగర్ రింగ్‌పై H మెరుగుపడుతుంది మరియు స్పెక్ట్రల్ లైన్ a యొక్క 1161.76cm-1 మరియు 1061.58cm-1 వద్ద హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల యొక్క లక్షణ శోషణ శిఖరాలు బలహీనపడతాయి, ఇవి సెల్యులోజ్‌లోని హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల యొక్క లక్షణ శోషణ శిఖరాలు. 3433.2cm-1 వద్ద, అనుబంధిత హైడ్రాక్సిల్ సమూహం యొక్క కంపన శోషణ శిఖరం ఇప్పటికీ ఉంది, కానీ సాపేక్ష తీవ్రత తగ్గుతుంది, ఇది గ్లూకోసైడ్ రింగ్‌పై ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ సమూహం పూర్తిగా భర్తీ చేయబడలేదని సూచిస్తుంది.

2.2 సోడియం 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ యొక్క నిర్మాణాత్మక లక్షణం

3525～3481cm-1 అనేది అసోసియేషన్ హైడ్రాక్సిల్ O యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H బంధం, 2930.96cm-1 అనేది C యొక్క అసమాన స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H, 2852.69cm అనేది C యొక్క సిమెట్రిక్ స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 అనేది S=O యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్, 810.1cm-1 అనేది COS యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ మరియు 727.4cm-1 అనేది C యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్.-Cl, లక్ష్య ఉత్పత్తి ఏర్పడిందని సూచిస్తుంది.

2.3 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నిర్మాణాత్మక లక్షణం

3431cm-1 అనేది OH స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 2917cm-1 అనేది సంతృప్త CH స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 1656cm-1 అనేది CC స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 1212~1020cm-1 -SO2-యాంటిసిమెట్రిక్ మరియు 15 సిమ్మెట్రిక్ స్ట్రెచింగ్, 65 వైబ్రేషన్-65 SO బాండ్ స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్.

2.4 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ కోసం సంశ్లేషణ పరిస్థితుల ఆప్టిమైజేషన్

ప్రయోగంలో, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ నాణ్యతను పరీక్షించడానికి మార్పిడి సామర్థ్యం ఉపయోగించబడింది. రియాక్షన్‌లో జోడించిన 3-క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సోడియం మొత్తం, డయాక్సేన్ సజల ద్రావణం యొక్క సాంద్రత, ప్రతిచర్య సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రత బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ శాంతేట్‌పై ప్రతి కారకం యొక్క ప్రభావాన్ని విశ్లేషించడానికి నాలుగు కారకాలు మరియు మూడు స్థాయిల ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలు చేసింది. . ఈస్టర్ లక్షణాల ప్రభావం.

ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలు 4 కారకాల యొక్క సరైన కలయిక A2B1C3D అని చూపిస్తున్నాయి. 1 శ్రేణి విశ్లేషణ 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అధిశోషణ పనితీరుపై ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు పరిధి 1. 914, దాని తర్వాత సమయం, డయాక్సేన్ మరియు ఫీడింగ్ మొత్తం 3 ఏకాగ్రత ఉంటుంది. -క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సోడియం. ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన పరిస్థితులలో తయారు చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మార్పిడి సామర్థ్యం 0.481mmol/g, ఇది మాన్యువల్‌లో నివేదించబడిన సారూప్య SE-రకం సెల్యులోజ్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ ట్రీల కంటే ఎక్కువ.

3. ముగింపు

బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్‌ను సవరించడం ద్వారా, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ సంశ్లేషణ చేయబడింది మరియు దాని నిర్మాణం వర్గీకరించబడింది మరియు దాని మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కొలుస్తారు. కింది ముగింపులు తీసుకోబడ్డాయి: 1) 2-హైడ్రాక్సీ-3 - సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియా సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క సంశ్లేషణకు సరైన ప్రక్రియ పరిస్థితులు: 2 గ్రా క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్, 3.5 గ్రా 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపానేసల్ఫోనేట్ సోడియం, 0.7g మరియు 7OmI30% డయాక్సేన్ సజల ద్రావణం, 70 వద్ద ప్రతిచర్య°1h నత్రజని రక్షణలో C, ఈ పరిస్థితిలో తయారు చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అధిక మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది; 2) 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ గ్రూప్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ మార్పిడి సామర్థ్యం హ్యాండ్‌బుక్‌లో నివేదించబడిన సారూప్య SE రకం సెల్యులోజ్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.