纤维素及其衍生物

1、纤维素及其衍生物制药制药1301 査时超査时超 7号号1) 纤维素大分子的基本结构单元是纤维素大分子的基本结构单元是D-吡喃式葡萄吡喃式葡萄糖基（失水葡萄糖）。分子式为糖基（失水葡萄糖）。分子式为(C6H10O5)n2) 纤维素大分子的葡萄糖基间的联结都是纤维素大分子的葡萄糖基间的联结都是-苷键苷键联结。结构式如下：联结。结构式如下：纤维素的结构3) 纤维素大分子每个基环均具有纤维素大分子每个基环均具有3个醇羟基，个醇羟基，可以发生氧化、酯化、醚化反应，分子间形成可以发生氧化、酯化、醚化反应，分子间形成氢键，吸水润胀以及接枝共聚等。氢键，吸水润胀以及接枝共聚等。4) 纤维素大分子的两个末端基性

2、质不同。一端的纤维素大分子的两个末端基性质不同。一端的葡萄糖基第一个碳原子上存在葡萄糖基第一个碳原子上存在1个隐性醛基，另个隐性醛基，另一端不具还原性。故整个大分子具有极性并出现一端不具还原性。故整个大分子具有极性并出现方向性。方向性。纤维素的分子量和聚合度力力学学强强度度聚合度聚合度CBAA点初具强度，最低点初具强度，最低聚合度聚合度60；B点以后点以后强度增加缓慢，聚合强度增加缓慢，聚合度度250。纤维素的多分散性多分散性：多分散性：纤维素高分子化合物的分子量是不均一的，即纤维素高分子化合物的分子量是不均一的，即纤维素纤维是由不同聚合度的纤维素分子组成，纤维素纤维是由不同聚合度的纤维素分子

3、组成，这种性质称为多分散性或不均一性。这种性质称为多分散性或不均一性。多分散性多分散性U与数均、质均分子量和聚合度的关与数均、质均分子量和聚合度的关系如下：系如下： Mw U= Mn -1纤维素大分子的构象纤维素大分子由葡萄糖基环构成，构型属于纤维素大分子由葡萄糖基环构成，构型属于-D型葡萄糖构型。型葡萄糖构型。纤维素大分子的构象为椅式构象。纤维素大分子的构象为椅式构象。环己烷椅氏构象纤维素大分子的构象纤维素大分子的聚集态结构结晶区与无定形区交错结晶区与无定形区交错结合，从结晶区到无定结合，从结晶区到无定形区逐步过渡，无明显形区逐步过渡，无明显界限，一个纤维素分子界限，一个纤维素分子链可以经过

4、若干结晶区链可以经过若干结晶区和无定形区，在纤维素和无定形区，在纤维素的结晶区旁边存在相当的结晶区旁边存在相当的空隙，一般大小为的空隙，一般大小为100-1000nm，最大达，最大达10000nm。纤维素的结晶度和可及度纤维素的结晶度：纤维素构成的结晶区占纤维素纤维素的结晶度：纤维素构成的结晶区占纤维素整体的百分率，它反映纤维素聚集时可形成结晶整体的百分率，它反映纤维素聚集时可形成结晶的程度。的程度。 结晶区样品含量结晶区样品含量 结晶度结晶度a=结晶区样品含量结晶区样品含量+非结晶区样品含量非结晶区样品含量 100%纤维素的可及度：利用某些能进入纤维素物料的无定纤维素的可及度：利用某些能进入

5、纤维素物料的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂，测定这些试剂可形区而不能进入结晶区的化学试剂，测定这些试剂可以达到并起反映的部分占全体的百分率。以达到并起反映的部分占全体的百分率。可及度可及度A与结晶度与结晶度a的关系如下：的关系如下： A=a + (100-a)纤维素的吸湿和解吸纤维素从大气中吸取水或蒸汽时，称为吸附；纤维素从大气中吸取水或蒸汽时，称为吸附；因大气中降低了蒸汽分压而自纤维素放出水或因大气中降低了蒸汽分压而自纤维素放出水或蒸汽时，称为解吸。蒸汽时，称为解吸。纤维素纤维的润胀和溶解润胀：润胀：固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，

6、分子间的内聚力减少，固体变软，称均匀性，分子间的内聚力减少，固体变软，称为润胀。为润胀。有限润胀：有限润胀：纤维素吸收润胀剂的量有一定的限度，其润胀的纤维素吸收润胀剂的量有一定的限度，其润胀的程度也有限度，称为有限润胀。程度也有限度，称为有限润胀。纤维素纤维的润胀和溶解结晶区间的润胀：结晶区间的润胀：润胀剂只达到无定形区和结晶区的表面，纤维素的润胀剂只达到无定形区和结晶区的表面，纤维素的X射线图不发生变化。射线图不发生变化。结晶区内的润胀：结晶区内的润胀：润胀剂占领了整个无定形区和结晶区，并形成润胀润胀剂占领了整个无定形区和结晶区，并形成润胀化合物，产生新的结晶格子，此时纤维素原来的化合物，产生新的结晶