Исследование кинетики процесса фосфорилирования регенерированной целлюлозы в системе Н3РО4 + (С4Н9О)3РО + Р2О5

  • Николай Константинович Юркштович Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Наталья Васильевна Голуб Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Татьяна Лукинична Юркштович Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Виолетта Олеговна Мирончик Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Валентина Александровна Алиновская Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск
  • Федор Николаевич Капуцкий Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

Аннотация

Исследованы закономерности реакции этерификации целлюлозы в системе ортофосфорная кислота – трибутилфосфат – оксид фосфора(V) при различных соотношениях реагентов, температуре и времени реакции. С помощью уравнения полихронной кинетики представлена количественная оценка кинетического процесса. На основании параметров уравнения, значений энергии активации сделан вывод о том, что лимитирующей стадией процесса является диффузия. Этерификация целлюлозы происходит в гетерогенной среде, и скорость диффузии реагента в структуру целлюлозного волокна зависит не только от температурного режима и состава реакционной смеси, но и от структурных особенностей модифицируемого материала, определяющих доступность гидроксильных групп для этерифицирующих реагентов. Оптимизированы условия получения фосфатов целлюлозы в виде гидрогелей с содержанием фосфорнокислых групп до 11,2 %.

Биографии авторов

Николай Константинович Юркштович, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Наталья Васильевна Голуб, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

кандидат химических наук; старший научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Татьяна Лукинична Юркштович, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

кандидат химических наук; заведующий лабораторией структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Виолетта Олеговна Мирончик, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

младший научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Валентина Александровна Алиновская, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Федор Николаевич Капуцкий, Учреждение БГУ «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем», ул. Ленинградская, 14, 220006, г. Минск

академик НАН Беларуси, доктор химических наук, профессор; главный научный сотрудник лаборатории структурно-химической модификации полисахаридов и лекарственных средств на их основе

Литература

  1. Kaputskii F. N., Yurkshtovich T. L. Lekarstvennye preparaty na osnove proizvodnykh tsellyulozy [Drugs based on cellulose derivatives]. Minsk, 1989 (in Russ.).
  2. Zonghua Liu, Yanpeng Jiuo, Yi fei Wang, et al. Polysacchrides based nanoparticles as drug delivery systems. Adv. Drug Deliv. Rev. 2008. Vol. 60, issue 15. P. 1650 –1662.
  3. Compositions of polyacids and polyethers and methods for ther use in reducing adhesions : pat. 6869938 US, C l 514/75 / E. Herbert Schwarts, M. John Blackmore, M. Stephanie Cortese [et al.]. Publ. date 22.03.2005.
  4. Rastvor glaznykh kapelʼ dlya profilaktiki ili lecheniya epiteliopatii rogovitsy [The solution of eye drops for the prevention or treatment of corneal epitheliopathy] : pat. 12147 BY, Int C l A 61 K 31/44. N. K. Yurkshtovich, L. N. Marchenko, A. S. Fedulov [et al.]. Publ. date 30.08.2009 (in Russ.).
  5. Ermolenko I. N., Buglov E. D., Dovgalev S. I., et al. Novye voloknistye sorbenty meditsinskogo naznacheniya [New fibrous sorbents for medical purposes]. Minsk, 1978 (in Russ.).
  6. Whistler R. L., Towle G. A. Preparation and characterization of polysaccharide phosphates. Arhives biochem. biophys. 1969. Vol. 135. P. 396 – 401.
  7. Frecain I. C. Cellulose phosphates as biomaterials. In vivo biocompatibility studies. Biomaterials. 2002. Vol. 23. P. 971–980.
  8. Granja P. L. Cellulose phosphates as Biomaterials. II. Surfase Chemical Modification of Regenerated Cellulose Hydrogels. J. Appl. Polymer Sci. 2001. Vol. 82, issue 13. P. 3354–3365.
  9. Kolorimetricheskie (fotometricheskie) metody opredeleniya nemetallov [Colorimetric (photometric) methods for the determination of non-metals]. Transl. from Engl. Z. I. Podgaiskaya, ed. by A. I. Busev. Mosc., 1963 (in Russ.).
  10. Polyanskii N. G., Gorbunov G. V., Polyanskaya N. L. Metody issledovaniya ionitov [Research methods of ion exchangers]. Mosc., 1976 (in Russ.).
  11. Golub N. V., Kosterova R. I., Alinovskaya V. A., et al. Poluchenie, struktura i svoistva gidrogelei na osnove fosfatov krakhmala [Synthesis, structure and properties of starch phosphates gels]. Vestnik BGU. Ser. 2, Khim. Biol. Geogr. 2008. No. 3. P. 29–33 (in Russ.).
  12. Suflet D. M., Chitanu G. C., Popa V. I. Phosphorylation of polysaccharides: Nee results on synthesis and characterization of phosphorylated cellulose. React. & Funct. Polym. 2006. Vol. 66. P. 1240 –1249.
  13. Purdela D., Vylchanu R. Khimiya organicheskikh soedinenii fosfora [Chemistry of organic phosphorus compounds]. Transl. from Romanian E. I. Grinshteina, ed. by M. I. Kabachnika. Mosc., 1972 (in Russ.).
  14. Kirbi A., Uorren S. Organicheskaya khimiya fosfora [Organic chemistry of phosphorus]. Transl. from Engl. E. T. Mukmeneva, ed. by A. N. Pudovika. Mosc., 1971 (in Russ.).
  15. Pokrovskaya E. N., Melʼnikov M. Y., Nikiforova T. P. Kinetika fosforilirovaniya tsellyulozy i drevesiny nekotorymi proizvodnymi kislotami fosfora i oligofosfazenami [The kinetics of phosphorylation of cellulose and wood some derivatives of phosphorus acids and oligofosfazenami]. Khim. drev. 1993. No. 5. P. 15–18 (in Russ.).
Опубликован
2017-11-29
Ключевые слова: целлюлоза, биополимер, гидрогель, химическая модификация, этерификация, фосфорилирующая смесь, уравнение Ерофеева – Колмогорова
Как цитировать
Юркштович, Н. К., Голуб, Н. В., Юркштович, Т. Л., Мирончик, В. О., Алиновская, В. А., & Капуцкий, Ф. Н. (2017). Исследование кинетики процесса фосфорилирования регенерированной целлюлозы в системе Н3РО4 + (С4Н9О)3РО + Р2О5. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 16-24. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/1153
Выпуск
№ 1 (2017): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).