2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ గ్లైకోపైల్ బాక్టీరియోప్రోసైసిన్ ఫైబిన్ ఈథర్ సంశ్లేషణ

బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్‌ను ముడి పదార్థాలుగా తీసుకొని, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫేట్ ప్రొపైట్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను సంశ్లేషణ చేయండి.ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ ఉత్పత్తి నిర్మాణాన్ని విశ్లేషిస్తుంది.బేస్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ సంశ్లేషణ కోసం ఉత్తమ ప్రక్రియ పరిస్థితులు.ఆప్టిమైజేషన్ పరిస్థితులలో సంశ్లేషణ చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత ప్రొపైట్ బాక్టీరియల్ ఈథర్ మార్పిడి సామర్థ్యం 0.481mmol / g అని ఫలితాలు చూపించాయి.

కీలకపదాలు: బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్;2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత గోర్నెమైన్ సెల్యులోజ్ ఈథర్;మార్పిడి సామర్థ్యం

సూక్ష్మజీవుల సింథటిక్ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ రసాయన కూర్పు మరియు పరమాణు నిర్మాణంలో మొక్కల సెల్యులోజ్‌ను పోలి ఉంటుంది.ఇది డి-పైరరోట్ గ్లూకోజ్‌తో అనుసంధానించబడిన స్ట్రెయిట్ పాలిసాకరైడ్β-1, 4-గ్లైకోసైడ్ బంధాలు.మొక్కల సెల్యులోజ్‌తో పోలిస్తే, బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ మెరుగైన లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.ఇది అల్ట్రా-మైక్రో ఫైబర్స్‌తో కూడిన అల్ట్రా-మైక్రో ఫైబర్ నెట్.ఇది స్వచ్ఛమైన సెల్యులోజ్ రూపంలో ఉంటుంది మరియు అనేక ప్రత్యేక విధులను కలిగి ఉంటుంది.ధ్వని పరికరాలు మరియు చమురు మైనింగ్ యొక్క అంశాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడ్డాయి.

2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనేట్ సెల్యులార్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అనేది ఒక ముఖ్యమైన సెల్యులోజ్ ఉత్పన్నం, దీనిని అధిక నీటి శోషణ పదార్థాలతో తయారు చేయవచ్చు.ఇది హెవీ మెటల్ అయాన్లు మరియు ప్రొటీన్‌ల శోషణకు ఘన స్వచ్ఛతగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు.2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫేట్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కాటినిక్ ఎక్స్‌ఛేంజీలను సిద్ధం చేయడానికి రైస్ షెల్ కార్న్ స్ట్రాలో ఫెంగ్ క్విన్‌క్విన్, జీ జెఫెంగ్ మరియు ఇతర సెల్యులోజ్‌లను ఉపయోగిస్తారు.ఈ కథనం 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్-ఆధారిత బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్‌ను సంశ్లేషణ చేస్తూ, బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్‌ను ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఈ పరిస్థితిలో తయారు చేయబడిన దాని ఉత్తమ సింథటిక్ పరిస్థితులు మరియు 2-హైడ్రాక్సిల్-3-సల్ఫా-సల్ఫా సల్ఫాను అధ్యయనం చేయడానికి ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలను ఉపయోగిస్తుంది.యాసిడ్-ఆధారిత గోర్నెమైన్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మార్పిడి సామర్థ్యం పదార్థం యొక్క వాస్తవ అనువర్తనానికి సైద్ధాంతిక ఆధారాన్ని అందిస్తుంది.

1. ప్రయోగాత్మక భాగం

1.1 కారకాలు మరియు సాధనాలు

బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ (స్వీయ-నిర్మిత), సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, సోడియం కార్బోనేట్, సోడియం బైసల్ఫైట్, డయాక్సేన్, ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్, అసిటోన్, ఇథనాల్, సోడియం కార్బోనేట్, పైన పేర్కొన్న కారకాలు విశ్లేషణాత్మక గ్రేడ్‌లో ఉంటాయి.

ఇంక్యుబేటర్/డ్రైయింగ్ బాక్స్ (షాంఘై-హెంగ్ టెక్నాలజీ కో., లిమిటెడ్);GQF-1 జెట్ మిల్లు (పౌడర్ సెంటర్, నాన్జింగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ);ఫోరియర్ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ (జర్మనీ);ఎజిలెంట్ AAS-3510 అటామిక్ అబ్సార్ప్షన్ స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్.

1.2 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ తయారీ

1.2.1 క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ యొక్క సంశ్లేషణ

10 గ్రా బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ పౌడర్, 60 ఎంఎల్ ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్ మరియు 125 ఎంఎల్ 2 మోల్ జోడించండి·రిఫ్లక్స్ కండెన్సర్ మరియు స్టిరర్‌తో కూడిన మూడు-మెడల ఫ్లాస్క్‌లో L-1 NaOH ద్రావణం, 1గం వరకు రిఫ్లక్స్ చేయడానికి వేడి చేసి, ఫిల్టర్ చేసి, అసిటోన్ మరియు నీటితో మీడియం ప్రాపర్టీస్‌తో క్రాస్-వాష్ చేసి, 60 వద్ద వాక్యూమ్ కింద ఎండబెట్టాలి.°C క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ పొందేందుకు.

1.2.2 సోడియం 3-క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సంశ్లేషణ

104.0gNaHSO3 బరువు మరియు దానిని 200mLH2Oలో కరిగించి, దానిని SO2 వాయువుతో నింపండి.70-90 వరకు వేడి చేయండి°కదిలించడంతో C, ఆపై డ్రాపింగ్ ఫన్నెల్‌తో 160mL ఎపిక్లోరోహైడ్రిన్‌ని జోడించి, 85 వద్ద ప్రతిస్పందించండి°4 గంటలకు సి.ప్రతిచర్య ఉత్పత్తి 5 కంటే తక్కువకు చల్లబడుతుంది°సి ఉత్పత్తిని స్ఫటికీకరించడానికి, లేత పసుపు ముడి ఉత్పత్తిని పొందడానికి చూషణను ఫిల్టర్ చేసి, కడిగి, ఎండబెట్టండి.తెల్లటి స్ఫటికాలను పొందేందుకు ముడి ఉత్పత్తిని 1:1 ఇథనాల్‌తో రీక్రిస్టలైజ్ చేశారు.

1.2.3 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క సంశ్లేషణ

2 గ్రా క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్, కొంత మొత్తంలో 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్, 0.7 గ్రా సోడియం కార్బోనేట్ మరియు 70 మి.లీ డయాక్సేన్ సజల ద్రావణాన్ని మూడు-మెడల ఫ్లాస్క్‌లో రిఫ్లక్స్ కండెన్సర్ మరియు స్టిరర్‌తో కలపండి. నత్రజని రక్షణలో, నిర్ణీత ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించి, నిర్ణీత సమయం వరకు ప్రతిస్పందించడానికి కదిలించు, ఫిల్టర్, తటస్థతకు బదులుగా అసిటోన్ మరియు నీటితో కడగడం మరియు 60 వద్ద వాక్యూమ్-డ్రై°సి లేత పసుపు ఘనపదార్థాన్ని పొందేందుకు.

1.3 ఉత్పత్తి నిర్మాణ విశ్లేషణ

FT-IR పరీక్ష: ఘన KBr టాబ్లెట్, పరీక్ష పరిధి: 500cm-1～4000cm-1.

1.4 మార్పిడి సామర్థ్యం యొక్క నిర్ణయం

1-2గ్రా 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ తీసుకోండి, నానబెట్టడానికి తగిన మొత్తంలో స్వేదనజలం జోడించండి, ఆపై కదిలించుటతో మార్పిడి కాలమ్‌లో పోయాలి, తగిన మొత్తంలో స్వేదనజలంతో కడిగి, ఆపై 100mL 5% ఉపయోగించండి. హైడ్రోక్లోరిక్ యాసిడ్ కడిగి, నిమిషానికి 3mL ప్రవాహం రేటును నియంత్రించండి.మిథైల్ ఆరెంజ్ ద్వారా పరీక్షించినప్పుడు ఆమ్లత్వం కనిపించని వరకు స్వేదనజలంతో కడగాలి, ఆపై 1mol L-1 గాఢతతో సుమారు 60mL సోడియం క్లోరైడ్‌తో ఎల్యూట్ చేయండి, ప్రవాహం రేటును 3mL/min వద్ద నియంత్రించండి మరియు ప్రసరించే నీటిని సేకరించండి ఎర్లెన్మేయర్ ఫ్లాస్క్.అప్పుడు 50-80mL స్వేదనజలంతో కాలమ్‌ను కడగాలి.సేకరించిన పరిష్కారం 0.1molతో టైట్రేట్ చేయబడింది·L-1 సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ప్రామాణిక ద్రావణం ఫినాల్ఫ్తలీన్‌ను సూచికగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు వినియోగించిన సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క మిల్లీలీటర్ల సంఖ్య VNaOH.

2. ఫలితాలు మరియు చర్చ

2.1 క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ యొక్క స్ట్రక్చరల్ క్యారెక్టరైజేషన్

కొత్త సి పరిచయం కారణంగా-H, క్రాస్-లింక్డ్ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ 2922.98cm-1.C యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-షుగర్ రింగ్‌పై H మెరుగుపరచబడింది మరియు స్పెక్ట్రల్ లైన్ a యొక్క 1161.76cm-1 మరియు 1061.58cm-1 వద్ద ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల యొక్క లక్షణ శోషణ శిఖరాలు బలహీనపడతాయి, ఇవి సెల్యులోజ్‌లోని హైడ్రాక్సిల్ సమూహాల యొక్క లక్షణ శోషణ శిఖరాలు.3433.2cm-1 వద్ద, అనుబంధిత హైడ్రాక్సిల్ సమూహం యొక్క కంపన శోషణ శిఖరం ఇప్పటికీ ఉంది, అయితే సాపేక్ష తీవ్రత తగ్గుతుంది, ఇది గ్లూకోసైడ్ రింగ్‌పై ఉన్న హైడ్రాక్సిల్ సమూహం పూర్తిగా భర్తీ చేయబడలేదని సూచిస్తుంది.

2.2 సోడియం 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ యొక్క నిర్మాణాత్మక లక్షణం

3525～3481cm-1 అనేది అసోసియేషన్ హైడ్రాక్సిల్ O యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H బంధం, 2930.96cm-1 అనేది C యొక్క అసమాన స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H, 2852.69cm అనేది C యొక్క సిమెట్రిక్ స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 అనేది S=O యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్, 810.1cm-1 అనేది COS యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ మరియు 727.4cm-1 అనేది C యొక్క స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్.-Cl, లక్ష్య ఉత్పత్తి ఏర్పడిందని సూచిస్తుంది.

2.3 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క నిర్మాణాత్మక లక్షణం

3431cm-1 అనేది OH స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 2917cm-1 అనేది సంతృప్త CH స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 1656cm-1 అనేది CC స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్ పీక్, 1212~1020cm-1 -SO2-యాంటిసిమెట్రిక్ మరియు 15 సిమ్మెట్రిక్ స్ట్రెచింగ్, 65 వైబ్రేషన్-65 SO బాండ్ స్ట్రెచింగ్ వైబ్రేషన్.

2.4 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ కోసం సంశ్లేషణ పరిస్థితుల ఆప్టిమైజేషన్

ప్రయోగంలో, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ ఈథర్ నాణ్యతను పరీక్షించడానికి మార్పిడి సామర్థ్యం ఉపయోగించబడింది.రియాక్షన్‌లో జోడించిన 3-క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సోడియం మొత్తం, డయాక్సేన్ సజల ద్రావణం యొక్క సాంద్రత, ప్రతిచర్య సమయం మరియు ఉష్ణోగ్రత బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్ శాంతేట్‌పై ప్రతి కారకం యొక్క ప్రభావాన్ని విశ్లేషించడానికి నాలుగు కారకాలు మరియు మూడు స్థాయిల ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలు చేసింది. .ఈస్టర్ లక్షణాల ప్రభావం.

ఆర్తోగోనల్ ప్రయోగాలు 4 కారకాల యొక్క సరైన కలయిక A2B1C3D అని చూపిస్తున్నాయి.1 శ్రేణి విశ్లేషణ 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క అధిశోషణ పనితీరుపై ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు పరిధి 1. 914, దాని తర్వాత సమయం, డయాక్సేన్ మరియు ఫీడింగ్ మొత్తం 3 ఏకాగ్రత ఉంటుంది. -క్లోరో-2 హైడ్రాక్సీప్రోపనేసల్ఫోనేట్ సోడియం.ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన పరిస్థితులలో తయారు చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క మార్పిడి సామర్థ్యం 0.481mmol/g, ఇది మాన్యువల్‌లో నివేదించబడిన సారూప్య SE-రకం సెల్యులోజ్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ ట్రీల కంటే ఎక్కువ.

3. ముగింపు

బ్యాక్టీరియా సెల్యులోజ్‌ను సవరించడం ద్వారా, 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ సంశ్లేషణ చేయబడింది మరియు దాని నిర్మాణం వర్గీకరించబడింది మరియు దాని మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కొలుస్తారు.కింది ముగింపులు తీసుకోబడ్డాయి: 1) 2-హైడ్రాక్సీ-3 - సల్ఫోప్రొపైల్ బాక్టీరియా సెల్యులోజ్ ఈథర్ యొక్క సంశ్లేషణకు సరైన ప్రక్రియ పరిస్థితులు: 2 గ్రా క్రాస్-లింక్డ్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్, 3.5 గ్రా 3-క్లోరో-2-హైడ్రాక్సీప్రోపానేసల్ఫోనేట్ సోడియం, 0.7g మరియు 7OmI30% డయాక్సేన్ సజల ద్రావణం, 70 వద్ద ప్రతిచర్య°1h నత్రజని రక్షణలో C, ఈ పరిస్థితిలో తయారు చేయబడిన 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ అధిక మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది;2) 2-హైడ్రాక్సీ-3-సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ గ్రూప్ ప్రొపైల్ బాక్టీరియల్ సెల్యులోజ్ ఈథర్ మార్పిడి సామర్థ్యం హ్యాండ్‌బుక్‌లో నివేదించబడిన సారూప్య SE రకం సెల్యులోజ్ స్ట్రాంగ్ యాసిడ్ కేషన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.