Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

169. Искусственный

шелк

317

геновой кислоты (С6Н90 40 —CS—SNa)„

(см. стр. 374).

Раство­

ряя ксантогенат в слабом растворе едкого натра, получают вяз­ кий раствор, называемый вискозой. При действии на вискозу кислот происходит отщепление от ксантогената едкого натра и сероуглерода, и клетчатка в несколько измененном виде (гидратцеллюлоза) выделяется из раствора.

Приводим схему получения нитей из вискозы.

Вискоза, подаваемая с определенной скоростью через труб­ ку 1 (рис. 57), погруженную в осадительную ванну 2, содержащую

раствор сернокислого натрия

 

 

 

и серной кислоты, выдавли­

 

 

 

вается через ряд

отверстий

 

 

 

диаметром 0,1 мм, имеющих­

 

 

 

ся в специальном колпачке-

 

 

 

фильере 3, закрепленном на

 

 

 

конце трубки. Образующая­

 

 

 

ся нить, состоящая из 40—60

 

 

 

волокон (по числу отверстий

 

 

 

в фильере), проводится сна­

 

 

 

чала

вверх, перекидывается

 

 

 

через

вращающийся ролик

 

 

 

4, а затем через стеклян­

 

 

 

ную

воронку 5 опускается

 

 

 

внутрь быстро вращающего­

 

 

 

ся (5000—6000 об/мин и бо­

 

 

 

лее) алюминиевого барабана

 

 

 

центрифуги 6. Центробежной

Рис. 57.

Схема

установки для получения

силой

нить отбрасывается к

 

вискозного шелка:

стенкам барабана;

при этом

2—осадительная

ванна; 3—колпачок-фильера;

она укладывается

правиль­

/ —трубка,

через

которую подается вискоза;

4—ролики; 5—стеклянная воронка; 6—центрифуга.

ными витками и одновре­

 

 

 

менно

скручивается.

 

 

 

Нить вискозного шелка состоит из тонких, чрезвычайно длин­ ных волокон, благодаря чему изделия из вискозного шелка обыч­ но очень гладкие и отличаются ярким блеском.

Если разрезать вискозные нити на короткие волоконца и сно­ ва получить из них нить, то после прядения получают ткань, по внешнему виду сходную с хлопчатобумажной или шерстяной,— так называемую штапельную* ткань.

Если вискозу продавливать в осадительный раствор через уз­ кие прорези, то получаются тонкие прозрачные пленки целло­ фана. Целлофан широко применяется для упаковки изделий пи­ щевой и парфюмерной промышленности.

Сырьем для изготовления вискозы служит клетчатка, полу­ ченная по сульфитному способу из древесины.

* По немецки Stapel—волокно.

318

Гл. XI. Углеводы

2.Ацетатный шелк производят из ацетилцеллюлозы, которая для этой цели растворяется в ацетоне. Полученный раствор про­ давливается через отверстия фильер и спускается пучком нитей навстречу теплому воздуху, уносящему с собой пары раствори­ теля. Такой прием называется сухим прядением. Сырьем для аце­ татного шелка служит линтер (хлопковые очесы до 5 мм длины).

3.Медно-аммиачный шелк готовится из раствора клетчатки

ваммиачном растворе окиси меди. Раствор клетчатки продавли­ вается через отверстия фильер в ванну с теплой водой и слабой серной кислотой. В этой ванне клетчатка выделяется из раствора, образуя нити. Сырьем для получения медно-аммиачного шелка

является линтер.

Производство искусственного шелка началось в 1884 г., ког­ да была построена первая фабрика искусственного волокна во Франции.

В дореволюционной России производства искусственного во­ локна практически не существовало. Имелась только одна фаб­ рика (под Москвой), которая вырабатывала около 100 тискусст­ венного шелка в год. За последние 30 лет в СССР создана мощ­ ная промышленность искусственного волокна.

170. Гемицеллюлозы и пектиновые вещества. В оболочках растительных клеток вместе с клетчаткой всегда находятся угле­ воды, весьма близкие к клетчатке, которые называются гемицел- люлозами. Гемицеллюлозы разделяются на гексозаны (СвНюОб)* и пентозаны (С5Н80 4) г Гексозаны при гидролизе дают глюкозу и другие гексозы (галактозу, фруктозу); продуктами гидролиза^ пентозанов являются ксилоза и арабиноза. Гемицеллюлозы гид­ ролизуются легче чем клетчатка; в отличие от клетчатки, они растворяются в щелочах.

В близком отношении к пентозанам находится камеди и пек­ тиновые вещества, или растительные слизи. Камеди представ­ ляют собой отвердевший на воздухе сок растений; к ним принад­ лежат вишневый клей и гуммиарабик— застывший сок тропиче­ ских акаций.

Пектиновые вещества содержатся в больших количествах в плодах некоторых растений—крыжовнике, землянике, ябло­ ках. Благодаря их присутствию сахарные фруктовые сиропы, на­ гретые до кипения и затем охлажденные, способны образовывать желеобразные массы. Этим свойством пектиновых веществ поль­ зуются в производстве мармелада, желе, пастилы. Пектиновые вещества являются кальциевыми и магниевыми солями полигалактуроновой кислоты. D-Галактуроновая кислота— одна из стереоизомерных кислот общей формулы:

НООС—СН—СН(ОН)—СН(ОН)—СН(ОН)—СН(ОН)

О

170. Гемицеллюлозы и пектиновые вещества

319"»

Ее можно представить как продукт окисления в D-галактозе' группы СН2ОН. В поли-П-галактуроновой кислоте остатки D-ra- лактуроновой кислоты связаны аналогично остаткам глюкозы в молекуле клетчатки.

В пектиновых веществах часть карбоксильных групп этерифицирована метальными группами. Природные пектиновые ве­ щества смешаны с полисахаридами, дающими при гидролизе. D-галактозу (галактаны) и D-арабинозу (арабаны).

Лигнин. Лигнин является одним из главнейших инкрустирующих*клетчатку веществ. В древесине сосны содержится 34% лиг­ нина, в древесине бука—22,5%. Он состоит из углерода, водоро­ да и кислорда, причем процентное содержание углерода в нем больше, чем в клетчатке. Состав лигнина точно не определен. Лигнин менее прочен к химическим воздействиям, чем клетчатка. Наличие значительного количества метоксильных групп в мо­ лекуле лигнина объясняет, почему при сухой перегонке дерева образуется метиловый спирт.

При сухой перегонке чистой клетчатки метиловый спирт не образуется. При сплавлении лигнина со щелочью и при окисле­ нии озоном получаются соединения ароматического ряда.

* От латинского crusta—кора, скорлупа. Здесь—твердые включения, при-, меси.

Г Л А В А XI I

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ

171. Строение и способы получения нитросоединений. Нитро­ соединениями называются вещества, содержащие нитрогруппу NO2, атом азота которой непосредственно связан с атомом углерода.

Примерами нитросоединений являются нитрометан СН3—NO2, нитроэтан С2Н5—N 02. Они изомерны эфирам азотистой кислоты; кипят при более высоких температурах, чем последние.

Нитросоединения

Температура

Эфиры азотистой

Температура

кипения

кипения

 

°С

кислоты

СС

СН3~ Ш 2

101,5

сн3—О—N0

12

СН3—СН2—N 0 2

114,0

С2Н5—О—N0

77

СН3—СН2—СН2—Ш 2

131,0

С3Ы7—О—N0

57

При восстановлении нитросоединения переходят в амины, в то время как при восстановлении эфиров азотистой кислоты по­ лучаются спирты и аммиак:

С2Н6—N 02 + ЗН2

С2Н5—NH2+ 2Н20

нитроэтан

этиламин

С2Н5—О—N0 + ЗН2

С2Н5—ОН + NH3+ Н20

этилнитрит

 

В зависимости от того, с каким атомом углерода связана нит­ рогруппа, различают первичные, вторичные и третичные нитро­ соединения:

 

 

с ,

СН3СН2СН2—N 0,

СН3—СН—СН3

СН3—C -C I13

первичный нитропропан

no2

N 0,

( 1-нитропропан)

 

вторичный нитропропан

третичный нитробутан

 

(2-нитропропан)

(2-нитро-2-метилпропан)

Если предположить, что в молекуле нитросоединения атом азота связан с каждым из атомов кислорода двойной связью, то электронная формула нитросоединения будет находиться в про­ тиворечии с правилом октетов — атом азота будет окружен де­ сятью электронами:

н

о

н

i

н —с -

< о

h : c ; n : : o

I

 

н

 

 

171. Строение и способы получения нитросоединений 321

Поскольку это невозможно, следует принять другое расположе­ ние электронов, что обычно изображают формулой I или II:

 

Н

 

н

 

о

О

 

 

Н— с — N!

 

н—с —N

Н

ч о

I l i C i N J i o

н

V )

н

* * -X У • •

 

 

н :о :

При этом написании предполагается, что атомы кислорода, стоящие у азота нитросоединения, как бы неравноценны; один из них связан с атомом азота двумя парами общих электронов, другой же—только двумя электронами, причем оба электрона доставляются лишь одним атомом — атомом азота; эти элек­ троны дополняют до октета число электронов кислорода. При этом атом кислорода приобретает отрицательный заряд, атом азота — поожительный заряд, так как пара электронов уже не принадлежит исключительно ему. Такие связи называются полу-

полярными (семиполярными) связями*. Вещества с семиполяр­ ными связями имеют большой дипольный момент; они обыкно­ венно кипят при более высокой температуре, чем изомерные им вещества без семиполярных связей.

Следует отметить, что приведенные выше формулы строения нитросоединений являются упрощенными; в действительности, как показали исследования последнего времени, оба атома кис­ лорода в нитросоединениях совершенно равноценны.

Это принято обычно изображать с помощью изогнутых стре­ лок, указывающих направление смещения электронной плот­ ности:

до

р

Нитропроизводные предельных углеводородов называются

нитропарафинами.

Нитропарафины были впервые получены действием азотисто­ кислого серебра на галоидные алкилы:

C2HBJ + AgN02 -* - CjHj-NO * + AgJ

Одновременно с нитросоединениями при этом образуется и неко­ торое количество эфиров азотистой кислоты.

М. И. Коновалов (1886) открыл, что нитросоединения жир­ ного ряда могут быть получены нагреванием предельных угле-

Латинское semi — полу.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/124701