Celuloza este un material din care sunt constituiti peretii celulelor vegetale, ea fiind cea mai raspandita substanta organica de pe planeta noastra. Se gaseste in plante sub forma de fibra. Cea mai pura celuloza este cea din fibrele vegetale textile cum sunt: perii semintelor de bumbac, fibrele de in, fibrele din tulpina de ramie1.
Din punct de vedere chimic, celuloza este un polimer al ?-D-glucozei, in care resturile acesteia, sunt unite prin legaturi ?-1,4-glicozidice intr-o structura liniara neramificata.
In sprijinul acestei structuri pledeaza faptul ca prin hidroliza acida completa (cu acid clorhidric concentrat, sau cu acid sulfuric concentrat ), celuloza este hidrolizata cantitativ cu formare de glucoza; hidroliza partiala sau menajata duce la formare de celobioza, iar hidroliza celulozei metilate da numai 2,3,6-tri-O-metil glucoza, ceea ce indica lipsa unor lanturi laterale.
Moleculele de celuloza au dimensiuni diferite in functie de gradul lor de polimerizare, numarul unitatilor glucopiranozice structurale variind intre 2500 si 15000.
Macromoleculele filiforme ale celulozei contin legaturi covalente simple, au caracter fibros si o structura mixta cristalina si necristalina confirmata prin analiza cu raze X.
Celuloza este o polioza insolubila in solventii obisnuiti, dar solubila in licoarea Schweitzer, care este un hidroxid tetraminocupric.
In prezent exista numeroase date incontestabile asupra structurii chimice a macromoleculelor de celuloza si in special, asupra structurii unitatilor elementare din care este formata macromolecula. Ele pot fi formulate astfel:
- Unitatea elementara a macromoleculei de celuloza este anhidro-d-glucoza. Aceasta s-a dovedit prin cercetarea amanuntita a produselor de hidroliza completa a celulozei (rezulta peste 98% glucoza ). Formula empirica a celulozei a fost data de E. Fischer (C6H10O5)n , in care C6H10O5 reprezinta unitatea monomera, iar n gradul de polimerizare.
- Unitatea elementara a macromoleculei de celuloza contine trei grupe hidroxil alcoolice libere. Aceasta se dovedeste prin faptul ca la orice reactie de esterificare sau eterificare completa a celulozei se pot obtine sub forma de produsi finali numai eterii sau esterii trisubstituiti ai celulozei. Gruparile - OH se gasesc in unitatea elementara a macromoleculei la atomii de carboni 2,3 si 6 ceea ce dovedeste prin compararea proprietatilor produsului obtinut prin hidroliza trimetil-celulozei, cu 2,3,6-trimetil glucoza, obtinuta din 2,3-dimetil-d-gluco-piranoza.
- Din cele trei grupari - OH alcoolice ale unitatii elementare, o grupare este primara si doua sunt secundare.
Aceste grupari se deosebesc foarte mult in ceea ce priveste reactivitatea.
- Anhidro-glucoza care este unitatea elementara a macromoleculei de celuloza, are o structura ciclica. Aceasta este concluzia dedusa din faptul aratat mai sus, ca unitatile elementare a celulozei sunt prezentate numai trei grupari OH libere. Daca unitatea elementara ar fi fost reprezentata prin anhidro-glucoza de forma liniara (aciclica), ea ar fi avut patru grupari - OH libere si un hidroxil glucozidic.
- Unitatile elementare sunt legate una de alta in macromolecula prin legaturi glucozidice 1-4. Aceasta s-a dovedit prin cercetarea structurii celobiozei, dizaharida care se formeaza sub forma de octaacetat la acetoliza celulozei.
- Unitatea elementara a macromoleculei de celuloza are o structura piranozica si nu furanozica. Aceasta se dovedeste prin faptul ca penultimul produs de hidroliza al celulozei este celobioza, care contine doua resturi de glucoza, legate ?-glucozidic (?-glucozido-4-glucoza).
Cercetarile efectuate asupra procesului de hidroliza a celulozei au aratat ca in procesul de hidroliza toate legaturile intre unitatile elementare sunt, intr-o prima aproximatie, echivalente si analoage legaturile intre resturile de glucoza si celobioza.
Prezenta legaturii glucozidice intre unitatile elementare ale macromoleculei de celuloza determina stabilitatea ei scazuta la actiunea agentilor de hidroliza. Actiunea acizilor sau a apei la temperatura inalta
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
