Введение к работе
Актуальность проблемы. Основные направления раззития .современной химии целлюлозы, связанные с получением продуктов с широким спектром новых, объективно запланированных практически ценных свойств, предполагают, в свою очередь, широкую химическую и структурную модификацию целлюлозы.
Азотсодержащие гетероциклические производные целлюлозы (АГЇЇЦ) имеют ионообменные свойства, биологическую активность, повышенную термоустойчивость, но используются крайне ограниченно в силу того, что недостаточно разработаны и изучены реакции их получения. Поэтому представляются важными как оптимизация известных схем (осно-ч занных на модификации диальдегидцеллюлозы), так и поиск новых направлений синтеза АГТЩ.
Смеси эфиров целлюлозы, незначительные добавки од
ного эфира к пленко- и волокнообразующим составам на ос
нове другого давно нашли применение з технологии новых
материалов. Но, как правило, составы смесей, особенно
связанные с улучшением прочностных характеристик, нахо
дили в значительной мере эмпирически. До настоящего вре
мени отсутствовали детальные исследования, обобщающие
установленные эффекты влияния малых добавок полимерной
природы, нашедшие, кстати, уже применение в проммшлен-т
ности. Нет и достаточно исчерпывающей интерпретации
этих эффектов. * .
Представленная работа относится к области химии и физической химии целлюлозы и сводится, в частности, к описанию синтеза новых АГТЩ и исследованию ряда свойств растворов производных целлюлозы. Выбранными объектами исследования являются цианэтилцеллюлоза (ДЗЦ), триацетат-целлюлоза (ТАЦ) и диальдегидцзллюлоза (ДАЛц), что опре-дуляется как научным, так ;: практическим интересом к анализу и интерпретации их сзойств. Следует отметить досту-
пность этих соединений з отношении препаративного синтеза и возможность их промышленного производства.
-4-.
Цель данной работы заключается в разработке новых приемов получения АГПЦ на базе ЦЭЦ и ДАЛЦ, а также в обосновании модификации растворов ТАЦ малыми добазками ЦЭЦ.
Выполнение работы предусматривало решение следующих
задач: .
- синтезировать АГПЦ (5-азино-1,2,4-триазолпроизвод-г ные) на основе ДАЛЦ;
получить АГПЦ (тетразолпроизводные) циклизацией нигрильных групп ЦЭЦ;
определить структуру полученных АГПЦ, изучить ряд их физико-химических свойств и биологическую активность;
изучить с помощью различных физико-химических методов влияние концентрации и соотношения ТАЦ и ЦЭЦ на свойства растворов их смесей";
установить характер и природу влияния добавок ЦЭЦ на структуру ^смешанных растворов ТАЦ'с ЦЗЦ.
Научная новизна работы. Изучена новая для химии цел
люлозы и ее производных реакция ЦЭЦ с азидом натрия; полу
ченное в результате «соединение определено как тетразол- .
производное целлюлозы. ' . .
синтезированы _5-азино-1,2,4-триазолпроизводные . целлюлозы, идентифицированные как основания Шиффа.
изучены свойства-'полученных АГПЦ.
различными динамическими и статическими методами, включая исследования в продольном гидродинамическом поле, определены сравнительные характеристики раствороз как индивидуальных эфиров.целлюлозы, так и их смесей.
предложена интерпретация, 'позволяющая объяснить найденные эффекты влияния малых добавок _ЦЭЦ на растворы ТАЦ в "хорошем" растворителе" и на свойства получаемых из эт.их'растворов волокон.
Научная и практическая значимость. Предложенный в работе подход к интерпретации эффектов малых добавок эфи-ров» целлюлозы может быть широко использован для улучшения характеристик волокон и пленок получаемых на основе растворов производных целлюлозы. ,
Предварительные опыты показали наличие1 биологической активности синтезированных триазол- и тетразолпроиз-водных целлюлозы, которая проявилась в фунгицидном дей-
ствии полученных АГПЦ.
Достоверность полученных результатов по структуре АГПЦ, синтезированных как-на основе ДАЛЦ, так*и ЦЗЦ и влиянию малых добавок ЦЭД на.свойства растзоров других офиров целлюлозы определяется использованием данных, полученных различными независимыми методами физико-химического анализа- Критерий практики - наличие пролонгированной фунгицидной активности у АГПЦ и изменение свойств волокон с добавками ДЭЦ - з свою очередь-подтверждает установленную химическую структуру синтезированных соединений и наличие структурной модификации растворов смесей ЇАЦ и ЦЭЦ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены и обсуждались на:
УІ Всесоюзной конференции по физике и химии целлюлозы и е-е производных (г. Минск, 1990 г..);
X и XI Республиканских научных молодежных конференциях (г; Сыктывкар, 1957, 1989 гг.);
УІ Межреспубликанской школе-семинаре по исследованиям в области химии древесины (г. Рига, 1991 г.).
По материалам диссертации опубликованы три статьи, тезисы четырех докладов на-конференциях, два,препринта серии "Научные доклады".
Объем и структура работы. Диссертационная-работа изложена на 119 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов, списка литературных источников (144 наименования), содержит 13 таблиц, 14 рисунков.