SK360089A3 - 0-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl derivative of hemicelluloses of (1r4)-beta-d-xylan-type and preparation method thereof - Google Patents
0-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl derivative of hemicelluloses of (1r4)-beta-d-xylan-type and preparation method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- SK360089A3 SK360089A3 SK360089A SK360089A SK360089A3 SK 360089 A3 SK360089 A3 SK 360089A3 SK 360089 A SK360089 A SK 360089A SK 360089 A SK360089 A SK 360089A SK 360089 A3 SK360089 A3 SK 360089A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- xylan
- hemicellulose
- formula
- closed
- type
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
Polysacharidy obsahujúce kvarterné amóniové skupiny sú výrobe papiera, doteraz známych mimoriadne účinné pomocné prostriedky pri príprave flokulačných zmesí a pod. Pri postupoch prípravy amóniových derivátov hernice1 u 1ózových zmesí, prítomných v alkalických výluhoch viskózového procesu a výroby buničiny, sa využívala reakcia zmesi epich 1órhydrínu s terciárnymi amínmi v alkalickom roztoku pat. 3 833 577). Nevýhodou postupu je, že a1kanolamínmi resp polysacharidov (US reakcia prebieha pri veíkom zriedení (až 100 ml 20 hmôt. % hydroxidu sodného na 7 g hemicelulóz) pri teplotách 60 °C. Pri takýchto podmienkach dochádza k degradácii polysacharidu a nevýhodná aj reakcie je na neutra1 izáciu a dialýzu. Pri tomto spôsobe prípravy môže dôjst aj k nežiadúcemu sieťovaniu hemicelulóz epi ch 1 órhydrínom v alkalickom prostredí.Polysaccharides containing quaternary ammonium groups are the papermaking, hitherto known, extremely effective auxiliaries in the preparation of flocculation mixtures and the like. Processes for preparing ammonium derivatives of hernia1 in 1ose mixtures present in the alkaline extracts of the viscose process and pulp production utilized the reaction of a mixture of epichlorohydrin with tertiary amines in an alkaline solution of pat. 3,833,577). The disadvantage of the process is that the alkanolamines or polysaccharides (US reaction takes place at large dilution (up to 100 ml 20 wt.% Sodium hydroxide per 7 g hemicelluloses) at 60 ° C. Polysaccharide degradation occurs under such conditions and the reaction to In this method of preparation, undesirable cross-linking of the hemicelluloses epi-chlorohydrin in an alkaline medium may also occur.
takáto príprava je pretože po skončení minerálnej kyseliny z technologického híadiska, potrebné aj vel’ké množstvosuch preparation is because after the end of the mineral acid from the technological point of view, a large amount is also required
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Podstatou vynálezu je 0-3-trimetylamónium-2-hydroxypropyl derivát hemicelulóz typu ( 1->4 )-β-xy 1 ánu so . š trukturá 1 nymi jednotkami vzorcov la II a/alebo IIIThe present invention provides an O-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl (1-> 4) -β-xylan hemicellulose derivative. structural units of formulas Ia and II and / or III
v .ktorýchIn which
R1 a R2, ktoré môžu byt rovnaké alebo rozdielne, znamenajú atóm vodíka alebo skupinu všeobecného vzorca IV, pričom aspoň jedna štrukturálna jednotka polyméru vzorca I má Ri alebo R2 skupinu všobecného vzorca IVR 1 and R 2, which may be the same or different, represent a hydrogen atom or a group of formula (IV), wherein at least one structural unit of the polymer of formula (I) has R 1 or R 2 as a group of formula (IV)
-CH -CH-N 2 I-CH-CH-N 2 I
OH CHa ch3 X CH v ktorejOH CH and ch 3 X CH in which
X znamená hydroxylový, hydrogensíranový, chloridovýX is hydroxyl, hydrogen sulfate, chloride
R3 znamená štrukturálnu jednotku g 1 ukurónovej vzorca V d ihydrogenfosforečnanový, alebo octanový anión, kyseliny 4-0-mety1-a-D-R 3 represents the structural unit g 1 of the cucuronic formula V d of dibasic phosphate or acetate anion of 4-O-methyl-α-D-
OH v ktoromOH in which
Y znamená vodík, sodík alebo draslík,Y is hydrogen, sodium or potassium,
R4 znamená štrukturálnu jednotku a-L-arabinofuranózy vzorca VIR 4 represents the structural unit of α-L-arabinofuranose of formula VI
pričom priemerný polymerizačný stupeň ( 1-»4)-β-D-xy 1 ánu je 20 až 200. Ďalej je podstatou vynálezu spôsob prípravy 0-3-trimetylamónium-2-hydroxypropyl derivátu hemicelulóz typu ( 1->4)-β-D-xyl ánu so štrukturálnymi jednotkami vzorcov I a II a/alebo III, ktorý spočíva v tom, že v prvom stupni sa hemicelulózy typu (1 ->4) -β-D-xy 1 ánu so štrukturálnymi jednotkami vzorcov VII a II a/álebo III, kde štrukturálnewherein the average polymerization degree of (1-> 4) -β-D-xylan is 20 to 200. Further, the present invention provides a process for the preparation of a (1-> 4) -β- hemicellulose derivative of the 0-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl derivative. D-xylan with structural units of formulas I and II and / or III, characterized in that in the first step, (1 → 4) -β-D-xylan hemicelluloses with structural units of formulas VII and II and / or III, where structural
(VII) jednotky vzorcov II a III majú už uvedený význam, pričom priemerný polymerizačný stupeň základného reťazca (1>4)-β-D-xylánu je 20 až 200, aktivujú s 1 až 25 hmôt. % vodným roztokom alkalického kovu pri teplote 15 až 25 °C počas až 60 min, pričom móiový pomer hemicelulózy : hydroxidu alkalického kovu je 1 : 0,2 až 3, v druhom stupni sa alkylujú s 3-ch1ór-2-hydroxypropyltrimetylamóniumch1 oridom pri teplote 30 až 80 °C počas 2 až 6 h pričom móiový pomer hemicelulózy : 3-ch1ór-2-hydroxypropy1trimety1amóniumch1 oridu je 1 : 0,1 až 2 a následne dialyzujú a vysušia. Pred dialýzou sa prípadne pridá organická kyselina ako je kyselina octová alebo anorganická kyselina ako je kyselina ch 1orovodíková, sírová a fosforečná.(VII) units of formulas II and III are as defined above, wherein the average polymerization degree of the (1 > 4) -β-D-xylan backbone is 20 to 200, activated with 1 to 25 masses. % aqueous alkali metal solution at 15-25 ° C for up to 60 min, wherein the molar ratio of hemicellulose: alkali hydroxide is 1: 0.2-3, in the second step they are alkylated with 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride at a temperature of 30 to 80 ° C for 2 to 6 h wherein the molar ratio of hemicellulose: 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethyl ammonium chloride is 1: 0.1 to 2 and then dialyzed and dried. Optionally, an organic acid such as acetic acid or an inorganic acid such as hydrochloric, sulfuric and phosphoric acid is added prior to dialysis.
Podlá vynálezu sa vodorozpustné polysacharidy xylánového typu so silne bázickou iónovýmennou kapacitou, ktoré možno použiť v širokom rozmedzí pH v kyslej a alkalickej oblasti, pripravujú jednoduchým spôsobom. Ďalej je týmto spôsobom možné využiť novú potenciálnu polysacharidovú surovinu, ktoré sa získa z pilinového odpadu, z odpadu jednoročných pol’nohospodárskych rastlín (kukuričné oklasky, palice, slama, bagasa a pod.) ako aj z odpadového lúhu viskózového procesu.According to the invention, water-soluble xylan-type polysaccharides having a strongly basic ion-exchange capacity, which can be used over a wide pH range in the acidic and alkaline range, are prepared in a simple manner. Furthermore, it is possible in this way to utilize a new potential polysaccharide raw material which is obtained from sawdust waste, from the waste of one-year agricultural plants (corn cob, sticks, straw, bagasse, etc.) as well as from the viscous waste liquor.
Príklady .real-igov.<aň4-a vynálezuExamples of the realization of the invention
Príklad 1 g xylénu izolovaného z bukových pilín s obsahom 16 % kyseliny 4-0~metyl-D-gl ukurónovej a priemerným polymeračným stupňom 120 sa zmieša s 15 ml 17,5 hmôt. % vodného roztoku hydroxidu sodného a za intenzívneho miešania aktivuje po dobu 60 minút pri teplote 15 °C. Potom sa pridá 15 ml 50 hmôt. % vodného roztoku alkylačného činidla 3~ch1ór-2-hydroxypropyltri mety1amóniumchloridu a sa nechá derivát xylánu, ktorý má uróriovú za stáleho miešania reagovať 2 h pri teplote 60 °C. Reakčná zmes sa okyselí 10 hmôt. % kyselinou chlorovodíkovou, dialyzuje a z roztoku sa vyzráža trojnásobným objemom etylalkoholu ktorý sa vysuší. Získa sa derivát xylánu, kyselinu v protónovej forme a chloridový anión v substituente. Infračervené spektrum obsahuje tieto určujúce pásy: 3435, 2920, 1478, 1388, 1249, 1159, 1044, 983 a 898 cm-1. 13C-NMR spektrum obsahuje chemické posuny pri 173,5; 102,78; 98,62;Example 1 g of beech sawdust xylene containing 16% 4-O-methyl-D-gluronic acid and an average degree of polymerization of 120 is mixed with 15 ml of 17.5 wt. % aqueous sodium hydroxide solution and activated with vigorous stirring for 60 minutes at 15 ° C. 15 ml of 50 wt. % aqueous solution of 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride alkylating agent and reacting the xylan derivative to react with uranium urea at 60 ° C for 2 h with stirring. The reaction mixture was acidified with 10 wt. % hydrochloric acid, dialyzed and precipitated from the solution with 3 times the volume of ethyl alcohol which was dried. The xylan derivative, the proton acid and the chloride anion in the substituent are obtained. The infrared spectrum contains the following identifying bands: 3435, 2920, 1478, 1388, 1249, 1159, 1044, 983, and 898 cm -1. The 13 C-NMR spectrum contains chemical shifts at 173.5; 102.78; 98.62;
83,60; 82,70; 77,46; 74,87; 73,92; 72,46; 69,31; 66,40;83.60; 82.70; 77.46; 74.87; 73,92; 72.46; 69.31; 66.40;
64,06; 61,03 a 55,31 ppm. Obsah dusíka je 0,8 hmôt. %, čo zodpovedá výmennenej kapacite polymerizačný stupeň je 110.64.06; 61.03 and 55.31 ppm. The nitrogen content is 0.8 wt. %, which corresponds to the exchanged capacity polymerization degree is 110.
0,57 mmol.g-1 a priemerný0.57 mmol.g-1 and average
Príklad 2Example 2
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa na okyslenie reakčnej zmesi použije 10 hmôt. % kyselina octová.The procedure is as in Example 1 except that 10 masses are used to acidify the reaction mixture. % acetic acid.
vo forme sodnej dusíka je 1,03 0,73 mmol.g-1the sodium atom is 1.03 mmol per gram 0.73 - 1
Získa sa derivát, ktorý má urónovú kyselinu soli a octanový anión v substituente. Obsah Hmôt. %, zodpovedajúci výmennej kapacite a priemerný polymerizačný stupeň je 110.A derivative having uronic acid salt and an acetate anion in the substituent is obtained. Content of Materials. %, corresponding to the exchange capacity and the average polymerization degree is 110.
Príklad 3Example 3
Postupuje sa ako v príklade 1 východiskový polysacharid použijú lúhu s obsahom 85 hmôtFollowing the procedure of Example 1, the starting polysaccharide is 85% by weight
4-0-metyl-D-glukurónovej 20. Aktivuje sa 6 ml pomer s tým rozdielom, že sa ako hemicelulózy z odpadového % D-xylózy, 4,5 hmôt. % kyseliny a priemerným polymerizačným stupňom 10 hmôt. % vodného roztoku hydroxidu hemicelulózy : hydroxidu alkalického sodného (mólový kovu je 1 : 0,2) dobu 30 minút a na alkyláciu sa použijú 3 ml 50 hmôt alkylačného činidla 3-chlór-2-hydroxypropyltrimetylamóniumchloridu (mólový pomer hemicelulózy : alkylačnému činidlu je 1 : 0,1) pri teplote 80 °C po dobu 2 hodín. Reakčná zmes sa4-O-methyl-D-glucuronate 20. A 6 ml ratio is activated except that as hemicellulose from waste% D-xylose, 4.5 wt. % acid and an average polymerization degree of 10 wt. % aqueous solution of hemicellulose hydroxide: alkaline sodium hydroxide (molar metal is 1: 0.2) for 30 minutes, and 3 ml of 50 wt. 0.1) at 80 ° C for 2 hours. The reaction mixture was stirred
Aktivácia sa uskutoční pri teplote 25 °C po % derivát xylánu vo forme s hydroxylovým aniónom bez okyselenia dialyzuje. Získa sa sodnej soli urónovej kyseliny a v substituente. Produkt má obsah dusíka 0,21 hmôt. X, zodpovedajúci výmennej kapacite 0,15 mmol.g-1 a s priemerným polymerizačným stupňom 25. Infračervené spektrum obsahuje tieto pásy:·3415, 2922, 1456, 1402, 1249, 1163, 1046, 984 a 897 cm-1Activation is carried out at 25 ° C by% xylan derivative in the hydroxyl anion form without acidification. The sodium salt of uronic acid and the substituent is obtained. The product has a nitrogen content of 0.21 wt. X, corresponding to a exchange capacity of 0.15 mmol.g -1 and with an average degree of polymerization of 25. The infrared spectrum comprises the following bands: 3415, 2922, 1456, 1402, 1249, 1163, 1046, 984 and 897 cm -1
Príklad 4Example 4
Postup ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije xylán izolovaný z kukuričných oklaskov s obsahom 12 hmôt. % L-arabinózy, a priemerným polymerizačným stupňom 190, ktorý sa aktivuje 41 ml 37 hmôt. % vodného roztoku hydroxidu draselného (mólový pomer hemicelulózy : hydroxidu alkalického kovu je 1 : 3) pri 15 °C po dobu 1 h a éterifikuje 60 ml 50 hmôt. % alkylačného činidla 3-chlór-2-hydroxymetylamóniumchloridom (mólový pomer hemicelu 1ózy:a 1ky1ačnému činidlu je 1 : 2) pri 30 °C počas 6 h. Reakčná zmes sa okyselí 5 hmôt. % kyselinou sírovou. Po dialýze sa získa derivát xylánu v protónovej forme a s hydrogénsíranovým aniónom v substituente. Obsah dusíka jeThe procedure as in Example 1 except that xylan isolated from 12 wt corn is used. % Of L-arabinose, and an average polymerization degree of 190, which was activated with 41 ml of 37 wt. % aqueous potassium hydroxide solution (mole ratio of hemicellulose: alkali metal hydroxide is 1: 3) at 15 ° C for 1 h and etherified with 60 mL of 50 wt. % of the alkylating agent 3-chloro-2-hydroxymethylammonium chloride (molar ratio of 1ose: hemicel to alkylating agent 1: 2) at 30 ° C for 6 h. The reaction mixture is acidified with 5 wt. % sulfuric acid. After dialysis, a xylan derivative is obtained in the proton form and with the bisulfate anion in the substituent. The nitrogen content is
1,2 hmôt %, čo zodpovedá výmennej kapacite 0,86 mmol.g-1 a priemerný polymerizačný stupeň je 180.1.2 wt%, which corresponds to a exchange capacity of 0.86 mmol.g-1 and the average polymerization degree is 180.
Príklad 5Example 5
Postupuje sa ako v príklade 1 s tým rozdielom, že sa použije xylán s obsahom 21 hmôt. % L-arabinózy a 7 hmôt. % kyseliny 4-0-metyl-D-glukurónovej a s priemerným pol ymerizačným stupňom 205. Na alkyláciu sa použije 12 ml alkylačného činidla 3-chlór-2-hydroxypropyltrimetylamóniumchloridu pri teplote 60 oC po dobu 4 h. Reakčná zmes sa okyselí 10 hmôt. % kyselinou fosforečnou. Získa sa derivát v protónovej forme s dihydrogenfosforečňanovým aniónom v substituente. Obsah dusíka je 3,3 hmôt. %, zodpovedajúci výmennej kapacite 2,36 mmol.g-1 a priemerný polymerizačný stupeň je 145. 13C-NMR spektrum obsahuje tieto signály: 173,10; 109,81; 102,89; 98,76; 85,45; 83,60; 79,41; 77,22;The procedure was as in Example 1 except that xylan containing 21 wt% was used. % L-arabinose and 7 wt. For alkylation, 12 ml of the 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride alkylating agent is used at 60 ° C for 4 h for alkylation. The reaction mixture was acidified with 10 wt. % phosphoric acid. The derivative is obtained in proton form with a dihydrogen phosphate anion in the substituent. The nitrogen content is 3.3 wt. %, corresponding to a exchange capacity of 2.36 mmol.g -1 and the average polymerization degree is 145. The 13 C-NMR spectrum contains the following signals: 173.10; 109.81; 102.89; 98.76; 85.45; 83.60; 79.41; 77.22;
74,49; 73,91; 69,39; 66,39; 64,02; 62,53; 61,05 a 55,32 ppm.74.49; 73.91; 69.39; 66.39; 64.02; 62.53; 61.05 and 55.32 ppm.
Pri emyselná využ i telnosfIn the sensual use of telnosf
Vynález má použitie, v. rôznych priemyselných odvetviach, napríklad ako pomocná prísada pri výrobe papiera a flokulant na čistenie odpadových vôd.The invention has uses, in. various industries, for example as an additive in paper production and flocculant for waste water treatment.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS360089 | 1989-06-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK278628B6 SK278628B6 (en) | 1997-11-05 |
SK360089A3 true SK360089A3 (en) | 1997-11-05 |
Family
ID=27797292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK360089A SK360089A3 (en) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 0-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl derivative of hemicelluloses of (1r4)-beta-d-xylan-type and preparation method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK360089A3 (en) |
-
1989
- 1989-06-14 SK SK360089A patent/SK360089A3/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK278628B6 (en) | 1997-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130012696A1 (en) | New high viscosity carboxymethyl cellulose and method of preparation | |
US3930877A (en) | Cationic starch and condensates for making the same | |
JPH05214038A (en) | Natural product having saccharide structure or its derivative, graft polymer of ethylenically unsaturated compound and process for preparing paper, paperboard and boxboard | |
CN102391381A (en) | Preparation method of cationic hydroxyethyl cellulose ether | |
DE69609177T2 (en) | REACTION PRODUCTS FROM SULFONATED AMINOPLASTIC RESINS AND AMINO GROUP CONTAINERS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF PAPER | |
US3854970A (en) | Cationic starch and condensates for making the same | |
US3051700A (en) | Cationic, nitrogenated, starch products containing at least fifty percent amylose | |
US4579944A (en) | Derivatization of starch | |
JPH0721001B2 (en) | Dry cationization method of galactomannan | |
EP0004774B1 (en) | Preparation of a cationic starch paste | |
US4306061A (en) | Preparation of CMC with improved substituent uniformity using borax | |
FI94764B (en) | Carboxymethylsulfoethylcellulose and process for its preparation | |
US4031305A (en) | Polygalactomannan ether compositions | |
FI94135B (en) | Method of production of cationic starch | |
US4566910A (en) | Starch phosphates and amphoteric starch phosphates | |
Sharma et al. | Cyanoethylation of Cassia tora gum | |
CN1014979B (en) | Making method used in oil field for flocculated-etching-retarding agent | |
US4853437A (en) | Water- and caustic-insoluble, inswellable, fibrous, particulate crosslinked polymer | |
CN106496339B (en) | One kettle way prepares low viscosity, high-intensitive hydroxypropyl starch ether | |
SK360089A3 (en) | 0-3-trimethylammonium-2-hydroxypropyl derivative of hemicelluloses of (1r4)-beta-d-xylan-type and preparation method thereof | |
US5463034A (en) | Polysaccharides, process for their preparation and their use | |
CN116375892A (en) | Preparation method of polyanionic cellulose | |
US3833527A (en) | Hemicellulose reaction products | |
US3051691A (en) | Cationic, nitrogenated, hydrophilic colloids | |
CN115260319A (en) | Method for preparing carboxymethyl cellulose by derivatization of cellulose in molten salt hydrate |