Примеры

Метил- и этилцеллюлозу получают взаимодействием щелочной целлюлозы с галогеналкилами (алкилхлоридом или алкилиодидом):

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nCH₃Cl  [C₆H₇O₂(OH)_3-х(ОCH₃)_х]_n + nNaCl ,

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nC₂H₅Cl  [C₆H₇O₂(OH)₂ОC₂H₅] _n + nNaCl .

Предельное содержание метоксильных групп в макромолекуле метилцеллюлозы составляет 45.6%, что соответствует  = 300. Наибольшее техническое значение имеет метилцеллюлоза с  = 140-200.

Метил- и этилцеллюлозу применяют в фармацевтике и медицине (пленки, покрытия, гели и т.п.), в качестве загущающего и стабилизирующего агента в пищевой промышленности, при получении специальных клеев, в сельском хозяйстве в качестве загустителей дисперсий семян, порошков и инсектицидов, при производстве строительных материалов (эмульсии, шпатлевки) и др.

Карбоксиметилцеллюлозу получают взаимодействием целлюлозы с монохлоруксусной кислотой. Наибольшее значение имеет натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы со степенью полимеризации 200-1500 и степенью замещения гидроксильных групп 0.4-1.2 (в расчете на одно элементарное звено):

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nхClCH₂CООNa + nхNaOH 

[C₆H₇O₂(OH)_3-x(ОCH₂СООNa)_x]_n + nxNaCl + nxH₂O .

Структурная формула Na-соли карбоксиметилцеллюлозы с изображением энергетически выгодной конформации элементарного звена представлена на рис.12.

Рис.12. Энергетически выгодная конформация индивидуальной макромолекулы Na-соли карбоксиметилцеллюлозы.

Na-соль карбоксиметилцеллюлозы используется в настоящее время для следующей целей: для получения медикаментов, моющих средств, в пищевой и текстильной промышленности, для буровых растворов при бурении нефтяных и газовых скважин, изготовления клея для бумаги, получения красок и др.

Бензиловый эфир целлюлозы получают действием на щелочную целлюлозу хлористого бензила:

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nхClCH₂C₆H₅  [C₆H₇O₂(OH)_3-х (ОCH₂C₆H₅)_х]_n + nхNaCl .

Бензиловый эфир целлюлозы можно использовать для приготовления водостойких и электроизоляционных лаков, как добавку к веретенным маслам и др.

Диэтиламиноэтилцеллюлозу получают взаимодействием диэтиламиноэтилхлорида с целлюлозой в щелочной среде:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2nNaOH + nClCH₂CH₂N(C₂H₅)₂^.HCl 

[C₆H₇O₂(OH)₂ОCH₂CH₂N(C₂H₅)₂]_n + 2nNaCl + 2nH₂0 .

Сульфоалкиловые эфиры целлюлозы – простые эфиры целлюлозы общей формулы [C₆H₇O₂(OH)_3-х(ОRSO₃H)_х]_n. Сульфометиловые и сульфоэтиловые эфиры целлюлозы могут быть получены взаимодействием щелочной целлюлозы соответственно с - и -галогеналкилсульфатами:

100-120ºС

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nxСlCH₂SO₃Na  [C₆H₇O₂(OH)_3-х(ОCH₂SO₃Na)_х]_n + nхNaCl ,

50ºС

[C₆H₇O₂(OH)₂ОNa]_n + nxСlCH₂CH₂SO₃Na  [C₆H₇O₂(OH)_3-х(ОCH₂CH₂SO₃Na)_х]_n + nхNaCl .

Для синтеза последующих гомологов сульфоалкиловых эфиров целлюлозы используют - и -алкансульфоны.

Сульфоалкиловые эфиры целлюлозы – волокнистые или порошкообразные вещества белого цвета. Они растворяются в воде и водных растворах гидроокисей щелочных металлов. Сульфоалкиловые эфиры целлюлозы – полиэлектролиты, наличие SO₃Н-групп придает им ионообменные свойства.

Сульфоалкиловые эфиры целлюлозы находят применение в тех же областях, что и карбоксиметилцеллюлоза и оксиэтилцеллюлоза. Наиболее перспективно использование в качестве стабилизаторов буровых растворов при бурении нефтяных и газовых скважин в сильно засоленных средах.

5. Реакции этерификации – это реакции целлюлозы с кислородсодержашими минеральными или карбоновыми кислотами (образуются сложные эфиры: сульфаты, нитраты, эфиры муравьиной кислоты и др.) или с ангидридами и хлорангидридами соответствующих кислот (получаются сложные и смешанные эфиры: сульфаты, ацетаты, ацетобутираты, ацетопропионаты целлюлозы).