A szubsztituált cellulóz -éterek sokoldalú és ipari szempontból fontos vegyületek egy csoportja, amely a cellulózból származik, amely a Föld egyik legelterjedtebb biopolimerje. Ezeket az étereket a cellulóz gerincének hidroxilcsoportjainak (-OH) kémiai módosítása révén állítják elő, különféle termékeket eredményezve, különböző tulajdonságokkal és alkalmazásokkal. Az alkalmazások a gyógyszereket, az élelmiszereket, a személyi gondozási termékeket, az építőanyagokat, a textiltermékeket és még sok más részét képezik.
A cellulóz szerkezete:
A cellulóz egy olyan lineáris poliszacharid, amely ismétlődő glükózegységekből áll, amelyek β-1,4-glikozid kötésekkel vannak összekötve. Az ismétlődő egységek glükóz egységenként három hidroxilcsoportból állnak, ami a cellulózt nagyon hidrofil és érzékeny a különféle kémiai módosításokra.
A szubsztituált cellulóz -éterek szintézise:
A szubsztituált cellulóz -éterek szintézise magában foglalja a különféle funkcionális csoportok bevezetését a cellulóz gerincének hidroxilcsoportjaiba. Ezen éterek szintetizálására szolgáló általános módszerek közé tartozik az éterezés és az észterezés.
Az éterezési reakciók magukban foglalják a hidroxilcsoportok alkil- vagy arilcsoportokkal történő helyettesítését az éter kapcsolatok kialakításához. Ezt megfelelő körülmények között alkil -halogenidekkel, alkil -szulfátokkal vagy alkil -éterekkel való reakcióval lehet elérni. Ezekben a reakciókban általában használt alkilező szerek közé tartozik a metil -klorid, az etil -klorid és a benzil -klorid.
Az észterezés viszont magában foglalja a hidroxilcsoport cseréjét egy acilcsoportra, hogy észterkötést hozzon létre. Ezt katalizátorok jelenlétében sav -kloridokkal, anhidridekkel vagy savakkal való reakcióval lehet elérni. Ezekben a reakciókban általában használt aciláló szerek közé tartozik az ecetsai anhidrid, acetil -klorid és a zsírsavak.
A helyettesített cellulóz -éterek típusai:
Metil -cellulóz (MC):
A metil -cellulózt a cellulóz metil -kloriddal történő éterizálása révén állítják elő.
Széles körben használják sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként a különféle iparágakban, beleértve az élelmiszereket, a gyógyszereket és a személyi gondozást.
Az MC egyértelmű gélt képez, ha hidratálódik, és ál -pooplasztikus viselkedést mutat, így alkalmassá teszi a viszkozitás -ellenőrzést igénylő alkalmazásokra.
Hidroxi -etil -cellulóz (HEC):
A hidroxi -etil -cellulózt a cellulóz és az etilén -oxid éterizálása révén szintetizáljuk.
Általában sűrű, ragasztó- és filmképző szerként használják bevonatokban, kozmetikumokban, gyógyszerekben és más iparágakban.
A HEC ál -pooplasztikus viselkedést ad az oldatnak, és kiváló vízmegtartási tulajdonságokat biztosít.
Hidroxi -propil -cellulóz (HPC):
A hidroxi -propil -cellulózt propilén -oxiddal történő cellulóz éterizálása révén állítják elő.
A gyógyszerészeti készítményekben sűrítőként, stabilizátorként és kötőanyagként használják, különösen a tabletta bevonatokban és a szabályozott kiadású gyógyszerbejuttató rendszerekben.
A HPC -vel hőelőrző tulajdonságokkal rendelkezik, magas hőmérsékleten géleket képezve.
Karboxi -metil -cellulóz (CMC):
A karboxi -metil -cellulózt a cellulóz és a nátrium -monoklór -acetát éterizálása révén szintetizáljuk lúgos körülmények között.
Széles körben használják sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként élelmiszer-, gyógyszer- és ipari alkalmazásokban.
A CMC viszkozitást és nyírási vékony viselkedést biztosít a megoldásokhoz, és stabil kolloid diszperziókat képez.
Etil -hidroxi -etil -cellulóz (EHEC):
Az etil -hidroxi -etil -cellulóz egy diszubsztituált cellulóz -éter, amelyet etilén -oxiddal és etil -kloriddal történő cellulóz szekvenciális éterizálása révén állítanak elő.
Sűrítőként, reológiai módosítóként és filmként használják, különféle alkalmazásokban, beleértve a bevonatokat, ragasztókat és a személyi gondozási termékeket.
Az EHEC magasabb a víz oldhatóságával és kompatibilitásával, mint az egyedüli helyettesített társai.
A szubsztituált cellulóz éterek jellemzői:
A helyettesített cellulóz -éterek tulajdonságai olyan tényezőktől függnek, mint például a szubsztitúciós fok, a molekulatömeg és a kémiai szerkezet. Általában azonban a következő jellemzőket mutatják:
Hidrofilitás: A szubsztituált cellulóz -éterek hidrofilek, mivel a szerkezetükben hidroxilcsoportok jelennek meg, ami lehetővé teszi számukra, hogy hidrogénkötéssel kölcsönhatásba lépjenek a vízmolekulákkal.
Vastagítás és gélelés: Számos helyettesített cellulóz -éter megvastagító és géles tulajdonságai vannak, amelyek viszkózus oldatok vagy gélek kialakulását eredményezik a hidratáláskor. A viszkozitás és a gél erőssége olyan tényezőktől függ, mint a polimer koncentráció és a molekulatömeg.
Filmképződés: Néhány helyettesített cellulóz -éter képes tiszta és rugalmas filmeket képezni, ha oldatból öntik. Ennek az ingatlannak előnyei vannak az olyan alkalmazásokban, mint a bevonatok, ragasztók és a szabályozott felszabadító gyógyszer-szállító rendszerek.
Stabilitás: A szubsztituált cellulóz -éterek általában jó stabilitást mutatnak a pH és a hőmérsékleti körülmények széles skáláján. Rezisztensek a mikrobiális lebomlással és az enzimatikus hidrolízissel, így különféle készítményekben alkalmazhatók.
Reológiai viselkedés: A szubsztituált cellulóz-éterek gyakran pszeudoplasztikus vagy nyírási vékony viselkedést mutatnak, ami azt jelenti, hogy viszkozitásuk csökken a nyírófeszültség alatt. Ez a tulajdonság kívánatos az alkalmazásokban, amelyek megkönnyítik a feldolgozást vagy az alkalmazást.
A szubsztituált cellulóz éterek alkalmazása:
A helyettesített cellulóz -étereket számos iparágban széles körben használják, multifunkcionális tulajdonságaik miatt. Néhány kulcsfontosságú alkalmazás a következő:
Élelmiszeripar: A szubsztituált cellulóz -étereket, például a karboxi -metil -cellulózt (CMC) használják sűrítőként, stabilizátorként és emulgeálószerként az olyan ételekben, mint a szószok, kötszerek és tejtermékek. Javítják a textúrát, a stabilitást és a szájérzetet, miközben meghosszabbítják az eltarthatóságot.
Gyógyszerek: A szubsztituált cellulóz -étereket széles körben használják a gyógyszerészeti készítményekben, mint kötőanyagok, szétesések és ellenőrzött felszabadító szerek a tablettákban, a kapszulákban és a helyi készítményekben. Javítják a kábítószer -bejuttatást, a biohasznosulást és a betegek betartását.
Személyes gondozási termékek: A csere cellulóz-éterek a személyi gondozási termékek, például samponok, krémek és krémek gyakori összetevői, amelyek megvastagodása, felfüggesztési és filmképző tulajdonságaik miatt. Fokozják a termék stabilitását, textúráját és szenzoros attribútumait.
Építőanyagok: Az alternatív cellulóz-étereket adalékanyagokként használják olyan építőanyagokban, mint a cement, a habarcs és a gipsz alapú termékek a működésképesség, a víz visszatartása és a tapadás javítása érdekében. Javítják ezen anyagok teljesítményét és tartósságát.
Textil: A cellulóz -éterek helyettesítik a textil nyomtatási és befejezési folyamatokban, hogy viszkozitási szabályozást, adhéziót és mosást biztosítsanak. Segítenek a festékek és a pigmentek egyenletes lerakódásában a textilszubsztrátokra.
Olaj- és gázipar: Cserélje ki a cellulóz -étereket viskoszifikátorként és folyadékveszteségként a fúrási folyadékokban az olaj- és gázfúrási műveletek hatékonyságának és biztonságának javítása érdekében.
A postai idő: február 19-25.