セルロースアセテートの化学構造、性質および用途



の 酢酸セルロース フレーク、フレークまたは白色粉末として固体状態で得ることができる有機および合成化合物です。その分子式はC76H114○49. それは植物から得られる原料から作られています：セルロース、ホモ多糖類.

セルロースアセテートは、1865年にPaulSchützenbergerとLaurent Naudinによって、セルロースを無水酢酸（CH）でアセチル化した後、パリで最初に製造されました。3CO-O-COCH3）彼らは史上最も重要なセルロースエステルの一つを入手しました。.

これらの特性によると、ポリマーは映画撮影、写真の分野およびそれがブームの大きな瞬間を持っていた織物分野のためのプラスチックの製造に運命づけられています.

自動車や航空産業でも使用されているだけでなく、化学や研究室で一般的に非常に有用です。.

索引

  • 1化学構造
  • 2入手
  • 3プロパティ
  • 4つの用途
  • 5参考文献

化学構造

このポリマーのアセチル化形態の一つであるセルローストリアセテートの構造は上の画像に示されている。.

この構造はどのように説明されていますか？それは、炭素1（アノマー）と4の間で、グリコシド結合（-R-O-R）によって結合されたグルコースの2つのピラノース環からなるセルロースから説明される。.

これらのグリコシド結合はβ1→4型である。すなわち、それらは基-CHに関して環と同じ平面にある。2OCOCH3. したがって、あなたの酢酸エステルは同じ有機骨格を保持します.

セルローストリアセテートの3つの炭素のOH基がアセチル化されているとどうなりますか？それはその構造における立体（空間）張力を増加させるだろう。これは、グループ-OCOCHが3 隣接基とグルコース環との「衝突」.

しかしながら、この反応後にセルロースアセテートブチレートが得られ、最も高いアセチル化度で得られそしてそのポリマーがさらに柔軟性である生成物が得られる。.

この柔軟性についての説明は、最後のＯＨ基、従ってポリマー鎖間の水素結合の除去である。.

実際、元のセルロースは多くの水素結合を形成することができ、これらの除去はアセチル化後のその物理化学的性質の変化を説明する裏付けです。.

従って、アセチル化は立体障害の少ないＯＨ基において最初に起こる。無水酢酸の濃度が増加するにつれて、より多くのＨ基が置換される。.

その結果、これらのグループ-OCOCH3 それらはポリマーの重量を増加させ、それらの分子間相互作用は水素結合よりも弱く、同時に「柔軟化」しそしてセルロースを硬化させる。.

入手

その製造は単純な工程と考えられています。セルロースは木材または綿のパルプから抽出され、異なる時間と温度の条件下で加水分解反応を受ける。.

セルロースは硫酸媒体中で無水酢酸と反応し、それが反応を触媒します。.

このようにしてセルロースは分解されそしてポリマー鎖当たり２００〜３００グルコース単位を含有するより小さなポリマーが得られ、セルロースのヒドロキシルはアセテート基により置換される。.

この反応の最終結果は白色固体生成物であり、これは粉末、スケールまたは塊のコンシステンシーを有し得る。このことから、熱風で媒体中の孔または孔を通過させ、溶媒を蒸発させるときに、繊維を作り上げることができる。.

これらの複雑なプロセスを通して、アセチル化の程度に応じて、数種類の酢酸セルロースが得られます。.

セルロースは、アセチル化することができるものである３個のＯＨ基を有するモノマー構造単位グルコースを有するので、ジ、トリまたは酪酸アセテートさえも得られる。これらの基−ＯＣＯＣＨ3 それらの特性のいくつかに責任があります.

プロパティ

酢酸セルロースは、３０６℃の融点、１．２７〜１．３４の範囲の密度、および１８１１．６９９ｇ ／ ｍｏｌのおおよその分子量を有する。.

アセトン、シクロヘキサノール、酢酸エチル、ニトロプロパン、二塩化エチレンなどの有機成分に不溶.

セルロースアセテート価値の柔軟性、硬度、引張強さを含み、バクテリアや微生物に攻撃されない製品、およびそれらの水不透過性.

しかしながら、繊維は８０℃までの温度に耐えるが、繊維は温度および湿度の極端な変動に従って寸法変化を有する。.

用途

酢酸セルロースには多くの用途がありますが、そのうち次のものが際立っています。

- プラスチック、紙および厚紙の製造用の膜。セルロースアセテートの化学添加物がその包装内で食品と接触している場合の間接的な影響.

- 健康分野でそれは人工腎臓または血液透析装置の機能を果たす円筒形の装置に埋め込まれた、毛細血管の直径の穴を持つ膜として使われます.

- 映画、写真、および磁気テープの薄膜として使用される場合、アートおよびフィルム業界では.

- 過去において、それはレーヨン、サテン、アセテートおよびトリアセテートのような異なる布を製造するための繊維として繊維産業において使用されていた。それは流行していた間それはその低価格、明るさとそれが衣類に与えた美しさのために際立っていた.

- 自動車産業では、さまざまな種類の車両のエンジン部品およびシャシーの製造用.

- 航空の分野では、戦争の時代に航空機の翼をコーティングする.

- それはまた科学実験室および研究で広く利用されています。一般に、それは、電気泳動または浸透交換実験を実行するためのセルロースアセテート膜のための支持体として、多孔質フィルターの製造において使用される。.

- それは他の多くの用途の中でも特に、シガレットフィルター容器、電線、ワニスおよびラッカーの製造に使用されます。.

参考文献

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