Заменљиве целулозне етере су група свестраних и индустријски важна једињења изведена из целулозе, једног од најобичнијих биополимера на земљи. Ови етери производе хемијске модификације хидроксилних група (-ОХ) целулозне окоснице, што резултира различитим производима са различитим својствима и апликацијама. Апликације се крећу од фармацеутских производа, хране, производа за личну негу, грађевинског материјала, текстила и још много тога.
Структура целулозе:
Целулоза је линеарни полисахарид састављен од понављања јединица глукозе које су повезане са β-1,4-гликозидским обвезницама. Јединице понављања састоје се од три хидроксилне групе по јединици глукозе, што чини целулозу високо хидрофилном и подложном разним хемијским модификацијама.
Синтеза супституисаних целулозних етера:
Синтеза супституисаних целулозних етера укључује увођење различитих функционалних група на хидроксилне групе целулозе. Заједничке методе за синтезу ових етера укључују етерификацију и естерификацију.
Реакције етерификације укључују замену хидроксилних група са алкил или арилним групама да би се формирале етерске везе. То се може постићи реакцијом са алкилним халогенидима, алкил сулфатима или алкил етерима под одговарајућим условима. Обично коришћена алкилирајућа средства у овим реакцијама укључују метил хлорид, етил хлорид и бензил хлорид.
С друге стране, естерификација укључује замену хидроксилне групе са ацилном групом да би се формирала естерска веза. То се може постићи реакцијом са киселим хлоридима, анхидридима или киселинама у присуству катализатора. Обично коришћена ацилирајућа средства у овим реакцијама укључују сирћетни анхидрид, ацетил хлорид и масне киселине.
Врсте супституисаних целулозних етера:
Метил целулоза (МЦ):
Метилцелулоза се производи етерификација целулозе са метил хлоридом.
Широко се користи као згушњивач, стабилизатор и емулгатор у разним индустријама, укључујући храну, фармацеутски производи и производе за личну негу.
МЦ формира чист гел када хидрира и показује псеудопластично понашање, што га чини погодним за апликације које захтевају контролу вискозности.
Хидроксиетилцелулоза (ХЕЦ):
Хидроксиетил целулоза се синтетише етерификацијом целулозе и етилен оксида.
Обично се користи као згуснији, лепљив и средство за формирање филма у премазима, козметици, медицини и другим индустријама.
ХЕЦ даје псеудопластично понашање решењу и пружа одлична својства задржавања воде.
Хидроксипропилцелулоза (ХПЦ):
Хидроксипропил целулоза производи се етерификација целулозе са пропилен оксидом.
Користи се као згушњивач, стабилизатор и везиво у фармацеутским формулацијама, посебно у таблетама и контролисаним системима испоруке лека.
ХПЦ има својства терморелинг, формирајући гелове на високим температурама.
Карбоксиметилцелулоза (ЦМЦ):
Карбоксиметилцелулоза се синтетише етерификацијом целулозе и натријум монохлороацетата под алкалним условима.
Широко се користи као згушњивач, стабилизатор и емулгатор у храни, фармацеутским и индустријским апликацијама.
ЦМЦ даје вискозност и понашање за мршављење на решење и формира стабилне колоидне дисперзије.
Етил хидроксиетил целулоза (ЕХЕЦ):
Етил хидроксиетил целулоза је нераспоређена целулозна етра, која се производи секвенцијално етерификација целулозе са етилен оксидом и етил хлоридом.
Користи се као згушњивач, модификатор реологије и филм бившег у разним апликацијама, укључујући премазе, лепкове и производе за личну негу.
Ехец има већу растворљивост у води и компатибилност од својих појединачно супституисаних колега.
Карактеристике супституисаних целулозних етера:
Својства супституисаних целулозних етера варирају у зависности од фактора као што су степен супституције, молекуларна тежина и хемијске структуре. Међутим, они обично показују следеће карактеристике:
Хидрофилација: супституисани целулозни етери су хидрофилни због присуства хидроксилних група у њиховој структури, што им омогућава да комуницирају са молекулама воде кроз водониковина.
Задебљање и гелирање: Много супституисаних целулозних етера имају својства за згушњавање и гелисање, што је резултирало формирањем вискозних решења или гелова након хидратације. Снага вискозности и гела зависе од фактора као што су концентрација полимера и молекуларна тежина.
Формирање филма: Неке супституисане целулозне етере способне су да формирају јасне и флексибилне филмове приликом бацања из раствора. Ова некретнина има предности у апликацијама као што су премази, лепкови и контролирани системи за доставу дроге.
Стабилност: супституисани целулозни етери углавном показују добру стабилност током широког спектра услова пХ и температуре. Отпорни су на микробску деградацију и ензимску хидролизу, чинећи их погодним за употребу у различитим формулацијама.
Рхеолошка понашање: супституисани целулозни етери често показују псеудопластично или понашање на смицању, што значи да се њихова вискозност опада под стресом смицања. Ова некретнина је пожељна у апликацијама које захтевају једноставност обраде или примене.
Апликације супституисаних целулозних етера:
Супституисани целулозни етери се широко користе у бројним индустријама због мултифункционалних својстава. Неке кључне апликације укључују:
Прехрамбена индустрија: супституисани целулозни етери попут карбоксиметилцелулозе (ЦМЦ) користе се као згушњивачи, стабилизатори и емулгатори у храни као што су умаци, гарнитуре и млечни производи. Побољшавају текстуру, стабилност и уста за уста док продужавају рок трајања.
Фармацеутски производи: супституисани целулозни етери се широко користе у фармацеутским формулацијама као везивама, дезинтегрантима и контролисаним средствима за ослобађање у таблетима, капсулама и акцијским формулацијама. Побољшавају испоруку лекова, биорасположивост и поштовање пацијената.
Производи за личну негу: замењени целулозни етери су уобичајени састојци у производима за личну негу, као што су шампони, лосиони и креме због њихове згушњавања, суспензије и формирања филма. Побољшавају стабилност, текстуру и сензорне атрибуте производа.
Грађевински материјал: алтернативни целулозни етери се користе као адитиви у грађевинским материјалима као што су производи за цемент, малтера и гипса за побољшање обрадивости, задржавање воде и лепљење. Побољшавају перформансе и трајност ових материјала.
Текстил: Замењује целулозне етере у текстилним штампањем и завршним процесима како би се добила контрола вискозности, адхезије и прање постојања. Они помажу у чак и таложењу боја и пигмената на текстилне подлоге.
Индустрија нафте и гаса: Замените целулозне етере као вискозификатори и средства за губитак течности у течности за бушење да би се побољшала ефикасност и сигурност операција бушења нафте и гаса.
Вријеме поште: феб-19-2025