15.10.2024
Без рубрики

Надмолекулярная структура целлюлозы

Надмолекулярная структура целлюлозыВ результате возникновения прочных межмолекулярных Н-связей жесткие вытянутые цепи целлюлозы образуют высокоупорядоченную надмолекулярную структуру, основными элементами которой являются микрофибриллы. Существуют различные представления о строении микрофибрилл.

Современная точка зрения, предложенная Иоеловичем, состоит в следующем. Целлюлозу следует признать двухфазной системой (фаза в структурном понимании). Иоелович предложил эти фазы называть кристаллической и некристаллической частями. При этом содержание кристаллической фазы по данным рентгеноструктурного анализа составляет 65…75%. Кристаллическая фаза неоднородна. Она имеет дефекты в кристаллической решетке. Некристаллическая фаза также неоднородна. Ее можно разделить на три части: аморфная часть (собственно аморфная), т.е. наименее упорядоченная часть; частично упорядоченная часть; паракри-еталлическая часть — наиболее упорядоченная часть в некристаллической части.

Если принять всю некристаллическую часть за единицу, то соотношение этих частей составит примерно 0.2 : 0.3 : 0.5, т.е. содержание собственно аморфной части соответствует доле целлюлозы, которая определяется методами установления доступности. Именно эта часть ведет себя как легко-гидролизуемая часть. Перечисленные части отличаются друг от друга по характеру H-связей, по энергии когезии, по плотности.

В настоящее время большинство исследователей признают модель строения микрофибрилл (бахромчатых), в которых беспорядочно чередуются высокоупорядоченные (кристаллические) и менее упорядоченные (аморфные) участки, причем «переходные» макромолекулы образуют «бахрому», переходя из одной микрофибриллы в другую и связывая их. При этом все макромолекулы целлюлозы проходные.

Большинство исследователей считают, что микрофибриллы можно разделить в продольном направлении на элементарные фибриллы: на 4 (Фрей-Висслинг) и более (Фенгель). Между элементарными фибриллами включаются целлюлозаны (ксилан, маннан). По периферии микрофибриллы, т.е. в паракристаллической части, включаются участки лигнин-гемицеллюлозной матрицы. Гемицеплюлозы и другие нецеллюлозные полисахариды аморфны (за исключением целлюлозанов). Существует лишь слабая ориентация цепей этих полисахаридов вдоль микрофибрилл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *