纤维素酯化反应
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二醋酸纤维素用途
二醋酸纤维素的用途1. 引言二醋酸纤维素是一种由纤维素经过化学反应制得的化合物，具有广泛的应用领域。
它在多个行业中被用作添加剂、材料和药物载体等，具有良好的可持续性和环境友好性。
本文将详细介绍二醋酸纤维素的用途及其在各个领域中的应用。
2. 二醋酸纤维素的性质二醋酸纤维素是由纤维素经过醋酸酐酯化反应制得的产物。
它具有以下主要性质：•可溶于有机溶剂，如醇、醚和酮；•在水中溶解度较低，但可通过调整醋酸纤维素的酯化程度来调节其溶解度；•具有良好的热稳定性和耐化学性；•可以通过改变酯化程度和纤维素的来源来调节其物理和化学性质。
3. 二醋酸纤维素的应用领域3.1 纺织工业二醋酸纤维素在纺织工业中被广泛应用。
它可以用作纺织品的增稠剂、涂料和粘合剂。
由于其优异的柔软性和耐久性，二醋酸纤维素可以提高纺织品的质量和舒适度。
此外，它还可以用于纺织品的防水加工和防火处理。
3.2 医药领域二醋酸纤维素在医药领域中有多种应用。
它可以作为药物载体，用于控制药物的释放速度和增加药物的稳定性。
此外，二醋酸纤维素还可以用于制备生物可降解的医疗器械和人工组织。
3.3 化妆品由于二醋酸纤维素具有良好的增稠性和保湿性，它被广泛用于化妆品中。
它可以用于制作护肤品、洗发水、护发素等。
二醋酸纤维素还可以增加化妆品的稠度和延展性，提高产品的质感。
3.4 食品工业二醋酸纤维素在食品工业中有多种应用。
它可以用作食品的增稠剂、稳定剂和乳化剂。
由于其良好的溶解性和稳定性，二醋酸纤维素可以改善食品的质地和口感。
3.5 纸浆和纸张工业二醋酸纤维素可以用作纸浆和纸张工业中的添加剂。
它可以提高纸张的强度、光泽和耐久性。
此外，二醋酸纤维素还可以用于纸张的涂层，提高纸张的印刷性能和防水性能。
3.6 塑料工业二醋酸纤维素可以用作塑料工业中的添加剂。
它可以提高塑料制品的强度、韧性和耐热性。
此外，二醋酸纤维素还可以改善塑料制品的加工性能和表面光泽。
4. 结论二醋酸纤维素是一种具有广泛应用领域的化合物。
植物纤维化学习题
一、名词解释1.木素：作为填充和粘接物，广泛存在于较高等维管束植物中，具有三维立体结构的天然高分子聚合物。
2.β-纤维素：用17%NaOH溶液在20℃下处理漂白化学浆45min，得到的溶解部分，用醋酸中和沉淀出来的纤维素，称为β-纤维素3.亲核试剂：对原子核有显著结构上的亲和力,而起反应的试剂，是一种电子对的给予体。
4.综纤维素：造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分（即半纤维素和纤维素的总称）。
5.木素分子的生色基团：木素大分子结构中中含有的，能对光辐射产生吸收、具有跃迁的不饱和基团。
6.纤维素的特性粘度：表示纤维素溶液的比浓粘度在浓度趋于0时的极限值，与浓度无关。
7.纤维素聚合度：纤维素分子链中连续出现的重复单元的次数，是衡量纤维素分子大小的指标。
8.纤维素的可及度：某些能进入纤维素的无定形区而不能进入结晶区的化学试剂，可以到达并引起反应的部分占全体的百分率。
二、填空题1.目前，认为磨木木素和纤维素分解酶木素是与木材中的原本木素最为接近的木素材料。
2.纤维素葡萄糖基环中游离羟基是处于2、3、6位，其中在C2、C3为仲醇羟基，而在C6为伯醇羟基。
3.纤维素接枝共聚的方法主要有游离基引发接枝和离子型引发接枝。
4.木材细胞壁可以分为胞间层、初生壁、次生壁三个层次，其中次生壁是细胞壁的主要部分，占细胞壁总厚度的70%以上。
5.纤维素的酯化反应实质上属取代反应。
纤维素基环上不同羟基的反应性不同，对于纤维素的酯化反应，C6位伯醇羟基反应能力最高；纤维素醚化时，C2位仲醇羟基的反应能力最高。
6.木素的主要官能团有甲氧基、羟基、羰基。
7.半纤维素结构的研究方法较多，化学方法有部分水解法、高碘酸盐氧化法、Smith降解法、甲基化醇解法等。
三、简答题1.碱法和硫酸盐法蒸煮液中，主要的亲核试剂有哪些？答：碱法：OH-硫酸盐法:OH-、SH-、S2-2.用粘度法测定纤维素分子量的原理是什么？答：溶液内摩擦力较大时，流动显示出较大粘度，反之，粘度较小。
醋酸纤维素的生产制备工艺
中、高温乙酰化工艺醋酸纤维素（CA）的制备已有几十年的历史，从20世纪40～60年代的低温法，如美国专利24784258及310974311等，至80～90年代的高温法如美国专利4439605和3767642等。
传统的低温法中起始温度为5℃，反应终点温度38℃，由于纤维素酯化是个放热过程，放热程度与催化剂硫酸加量成正比，低温法硫酸用量般都大于10％（对纤维素质量而言），因此发热量很大。
要防止纤维素降解必须维持系统较低的温度，因而整个系统必须冷却，冷能消耗很大，同时反应周期长，一般需要3h，液比高达1：8，也就是需要大量冰醋酸作溶剂。
另外高温法由于催化剂用量大大减少并且使用组合催化剂和抗氧化剂等使纤维素酯化反应可以在较高温度（70～90℃）下进行，这样可以利用酯化反应的放热使温度上升，减少了能量的消耗，同时液比也可以降至1：（5～6）。
目前，国内外多趋于发展中、高温乙酰化等新工艺。
溶剂法工业醋化（酯化）工艺工业醋化（酯化）工艺主要有溶剂法和非溶剂法两大类。
目前工业上最常用的方法是溶剂法：以无水醋酸和醋酐的混合物为醋化主剂，稀释剂为醋酸，催化剂为硫酸。
醋化反应机理较为复杂，其主要反应如下：溶剂法制造二醋酸纤维素的流程见图8－1。
其主要工艺如下。
①木浆粕（硬木浆或软木浆）经粉碎后在预处理器里用冰醋酸进行活化，使纤维链的基团影化，以利于醋化反应。
②活化后的木浆在催化剂硫酸的作用下和醋酸－醋酐的混合物在夹套式醋化器里发生酯化反应。
由于酯化及醋酐与水的反应都是放热反应，而反应器内温度的上升会降低纤维的聚合度，因此必须在夹套里通冷冻盐水，以及时移走反应放出的热。
③从醋化器出来的浆液里，每个葡萄酐中的乙酰数略小于3。
通过水解器对其进行水解，以使醋化度降到产品要求的范围，不同的产品其醋化程度不同，二醋酸纤维素的乙酰基数平均为2．4。
适时加水使醋片沉析出来。
④沉析出来的醋片经水洗分离后从稀醋酸中物理分离出来进入干燥器，稀醋酸进入稀醋酸回收单元。
酯化反应基本知识
酯化反应基本知识 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998“酯化反应”与高考甘肃省静宁县第一中学（743400）雷升“酯化反应”是中学有机化学反应重要类型之一，是中学有机化学重要的知识点，也是高考的热点，学生的弱点。
纵观近六年高考化学试题，让我们奇迹般地发现“酯化反应”几乎年年出现。
为此结合近六年全国高考化学试题，谈谈有关“酯化反应”的复习。
1、酯化反应的几种基本类型生成链状酯一元羧酸与一元醇的反应CH3CO OCH3CH3COOCH3+H2O一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应：COOH COOCH2CH3+2CH3CH2OH +2H2OCOOH COOCH2CH3CH2OH CH2OOCCH3+2CH3COOH +2H2O22OOCCH3二元羧酸与二元醇的反应COOH HOCH2 O O+ 2 HOCH2CH2—O—C—C—OCH2CH2OH+2H2OCOOH HOCH2COOH HOCH2 O O+ HOOC—C—C—OCH2CH2OH+H2OCOOH HOCH2无机含氧酸与醇形成无机酸酯的反应CH2-OH CH2ONO2CH2-OH +3H-O-NO2CHONO2 +3H2OCH2-OH CH2ONO2高级酯肪酸与甘油形成油脂的反应CH2OH C17H35COOCH23C17H35COOH + CHOH C17H35COOCH +3H2OCH2OH C17H35COOCH2葡萄糖与有机酸的反应CH2-(CH)4-CHOCH2-(CHOH)4-CHO + 5CH3COOH +5H2O3OOCCH3酰氯与醇的反应O OCH3—Cl +CH3CH2OH3—OCH2CH3+HCl酯与醇的反应O OCH3—OCH3+CH3CH2OH CH32CH3+CH3OH酸酐与醇的反应O O OCH3C—O—C—CH3+CH3CH2CH3–OCH2CH3+CH3COOH1.2生成环酯二元醇与二元羧酸的反应OCH2 CHOOC—COOH + HO-CH2CH2-OH +2H2OCH2 C浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△OCH 2-C-O-H CH 2—C O + H 2O 2-CH 2-O-H 2—CH 2羟基酸分子间脱水成环脂CCOOH HO CH 3—CH O CH 3—CH CH —CH 3 +2H 2O OH HOOC O CH —CH 3C聚酯二元羧酸与二元醇发生缩聚生成聚酯如：n HOOC-COOH+nHO-CH 2CH 2-OH -C-C-OCH 2CH 2O-n+2nH 2O羟基酸缩聚生成聚酯如：n HO-(CH 2)3-COOH -O-(CH 2)3-C-n-+nH 2OCH 3 CH 3n CH 2= C-COOCH 3 -CH 2-C-nCOOCH 3纤维素与无机酸的酯化反应.OH ONO 2(C 6H 7O 2) OH +3nHO-NO 2 (C 6H 7O 2) ONO 2 +3nH 2OOH n ONO 2 n酚酯-OH —C Cl -OOC-+ +HCl 2、试题分析例1、（2000.全国理综.27）(1)试写出纤维素与硝酸反应制取纤维素硝酸酯的化学方程式： 。
醋酸纤维资料
醋酸纤维
醋酸纤维是一种新型合成纤维材料，它具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
本文将介绍醋酸纤维的生产过程、特点及应用。
生产过程
醋酸纤维是通过将纤维素原料与醋酸和酸酐进行化学反应制得的。
首先，纤维
素原料经过脱水和裂解处理，得到纤维素基本单位纤维素二聚体。
接着，在醋酸和酸酐的作用下，纤维素二聚体发生酯化反应，形成聚合物。
最后，通过纺丝、凝固、洗涤、干燥等工艺步骤，得到成品醋酸纤维。
特点
1.优异的耐高温性能：醋酸纤维具有较高的玻璃化转变温度，能够在
高温环境下保持稳定的性能。
2.良好的耐化学性能：醋酸纤维对酸、碱、有机溶剂等具有出色的耐
腐蚀性。
3.优异的柔软度和透气性：醋酸纤维具有柔软细腻的触感，透气性好，
适合制作贴身衣物。
4.良好的色彩稳定性：醋酸纤维在染色过程中色彩牢固，不易褪色。
应用领域
1.纺织品：醋酸纤维可用于制作贴身衣物、内衣、袜子等，具有良好
的舒适性和透气性。
2.工业滤布：醋酸纤维制成的滤布具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，
适用于工业领域的过滤设备。
3.工业用品：醋酸纤维还可用于制作工业用品，如密封材料、绝缘材
料等，具有良好的化学稳定性和耐磨损性。
4.医疗用品：由于醋酸纤维具有优异的吸湿性和透气性，可用于制作
医疗敷料、医用纱布等产品。
综上所述，醋酸纤维作为一种新型合成纤维材料，具有诸多优异性能和广泛应
用前景，将在纺织、工业、医疗等领域发挥重要作用。
交联羧甲基纤维素钠 合成工艺
交联羧甲基纤维素钠合成工艺交联羧甲基纤维素钠是一种常用的纤维素衍生物，具有良好的溶解性和胶凝性。
它在化妆品、食品、制药等领域有着广泛的应用。
本文将介绍交联羧甲基纤维素钠的合成工艺及其应用。
交联羧甲基纤维素钠的合成工艺主要包括纤维素的提取、羧甲基化、交联反应等步骤。
首先，从天然纤维素源（如木质纤维、棉浆等）中提取纤维素。
其次，将提取得到的纤维素经过酯化反应，引入羧甲基官能团，使纤维素具有羧甲基化的性质。
最后，通过交联反应，将羧甲基化的纤维素分子之间形成交联结构，形成交联羧甲基纤维素钠。
交联羧甲基纤维素钠在化妆品中起到增稠、胶凝的作用，常被用作乳液、面膜、洗发水等产品的增稠剂和稳定剂。
它具有良好的水溶性，能够增加产品的粘度，使产品更易于涂抹和延展，并且能够增加产品的保湿性和光滑感。
此外，由于其良好的胶凝性，交联羧甲基纤维素钠还可以用作凝胶基质，用于制备各种凝胶产品，如眼霜、凝胶面膜等。
在食品工业中，交联羧甲基纤维素钠通常用作乳化剂、增稠剂和胶凝剂。
它可以改善食品的质地和口感，增加食品的黏度和稠度，使其更具食欲。
另外，交联羧甲基纤维素钠还具有较好的稳定性和耐热性，能够在高温条件下保持稳定，因此在烘焙食品和烹饪中也有着广泛的应用。
在制药工业中，交联羧甲基纤维素钠主要用于制备片剂和胶囊剂。
它可以作为片剂的粘合剂，使药物颗粒紧密粘合，增加片剂的硬度和稳定性。
同时，交联羧甲基纤维素钠还可以作为胶囊剂的包衣材料，保护药物不受外界环境的影响，延长药物的释放时间，提高药效。
交联羧甲基纤维素钠是一种重要的纤维素衍生物，具有良好的溶解性和胶凝性。
它的合成工艺包括纤维素的提取、羧甲基化和交联反应等步骤。
交联羧甲基纤维素钠在化妆品、食品、制药等领域有着广泛的应用，可以起到增稠、胶凝的作用，改善产品的质地和口感，提高药物的稳定性和释放效果。
随着科技的不断进步，交联羧甲基纤维素钠的合成工艺也在不断完善，为其更广泛的应用提供了更好的条件。
纤维素先进功能材料论文
纤维素先进功能材料论文摘要：通过对纤维素先进功能材料的分析可知，纤维素先进功能材料能够有效利用纤维素的价廉、量大、易获得、可再生等特点，拓展纤维素材料的使用领域。
相信纤维素先进功能材料的应用范围将会越来越广。
新技术和新溶剂的开发和使用，会极大地推动纤维素功能材料的开发。
纤维素是自然界中分布最广、存储量最大的天然高分子，它能够构成植物细胞壁，然后通过植物的光合作用继续产生大量的纤维素。
换句话讲，纤维素是一种优秀的可再生资源。
在使用过程中，纤维素与合成高分子相比，具有无毒、无污染、容易改性的特点，所以，它的存在更有利于社会的可持续发展。
1 纤维素材料随着石油、煤、天然气等不可再生能源的应用，环境问题日益严重，这些能源的用量也在逐渐减少，所以，纤维素材料的研究已经成为了国际重点研究领域，纤维素的先进功能材料也已经逐渐成为了纤维素的科研热点。
因为天然纤维素不能熔融，也很难在常规溶剂中溶解，所以，该材料的加工性能很差，这种情况限制了纤维素材料的运用。
在传统的纤维素材料生产中，主要采用黏胶法或铜氨溶液法。
虽然黏胶法一直在纤维素再生产中占有主要地位，但是，这种方法大量使用烧碱和硫酸，在生产过程中会释放有毒气体，严重污染环境。
2 物理法制备纤维素功能材料2.1 纯纤维功能材料纤维素中的纤维能够制造出性能优良的纺织品。
使用黏胶法制备再生纤维是目前最普遍的方法，但是，这种方法造成的污染很严重，所以，需要使用新工艺代替。
在制备工程中，氯化锂或二甲基乙酰胺受自身体系的制约，很难进行工业化生产，所以，开创了4-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）体系，实现了新的工业化生产。
利用这种方法生产出的再生纤维又被称为Lyocell纤维。
这种纤维不仅有天然纤维的手感，还具有模量高、湿度强和延展性好等特点。
再生纤维制造出的衣服不仅穿着舒服，而且耐磨，经常被应用于高档服装制造上。
但是，这种制作溶剂的价格非常高，并且对回收技术的要求也很高，需要大量的前期资金投入，所以，这种方法并没有被推广。
纤维素衍生物在环保及医药方面的应用
纤维素衍生物在环保和医药方面的应用【摘要】：以天然纤维素为基体进行改性可以得到活性更强的改性纤维素。
且纤维素是是符合可持续发展要求的可再生资源。
本文从纤维素的结构对其作出简介，并对纤维素和其衍生物在环境保护和医学药用方面的应用。
【关键词】：纤维素衍生物环境保护医学药用应用Cellulose derivatives in terms of en vir onmen tai protecti on and medici ne【Abstract 】：Natural cellulose for matrix modified can get active stronger modified cellulose. And cellulose is accord with the susta in able develop ment requirements of the renewable resources. This article from the cellu lose structure is made to its profile, and the cellulose and its derivativesin environmental protection and medical medicinal applications.【Key words 】：cellulose derivative environmental protection Medici ne medic inal applicatio n【引言】：纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50%以上，每年通过光合作用可合成约 1.5 X1012t。
纤维素及其衍生物在纺织、轻工、化工、国防、石油、医药、能源、生物技术和环境保护等部门应用十分广泛。
近年来随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速增长和各国对环境污染问题的日益关注和重视，纤维素这种可持续发展的再生资源的应用愈来愈受到重视。
第三课纤维素化学f反应讲解
Leabharlann 130.5130 05
10
15
处理时间/min
处理时间对MCC相对保水值的影响(P=700w)
活化后结晶度由 62.42％ 61.36％
5.1.1纤维素的可及度
物理法 4.蒸汽闪爆技术（Steam explosion, SE）
蒸汽爆破主要是利用高 温高压水蒸汽处理纤维 原料，并通过瞬间泄压 过程实现原料的组分分 离和结构变化（氢键破 坏作用）。
5.1.1纤维素的可及度
物理法 3.微波和超声波处理
熊健、梁文芷等（1998）研究了微波和超声波处理后 纤维素超分子结构及反应性能的变化，考察了微波和超 声辐射对纤维素碱化反应和高碘酸高选择性氧化纤维素 反应的影响。结果表明，微波和超声波能加速纤维素的 这两类化学反应，尤其可大大改善高碘酸高选择性氧化 纤维素的反应条件。
5.1.1纤维素的可及度
化学法 2.液氨预处理
液氨处理时，可断开羟基间的氢键。代之以OH⋯N或NH⋯0 氧键，当氨除去后，引起一定的消晶作用，增加微孔数量。 使吸附和保持在自由羟基和微晶表面的水量增加。（苏茂尧 等，1998）
5.1.1纤维素的可及度
物理法 3.微波和超声波处理
王献玲等（2007）采用无污染的超声波技术预处理微晶纤 维素，研究了微晶纤维素在活化前后的超分子结构、形态结
相对保水值/%
构和可及度的变化。
微晶纤维素经超声波活化处理后， 颗粒疏松，保水值增大。
170
168.4
160
157
150
144.6
140
第五节 纤维素的化学反应
目录
5.1 纤维素的化学反应特点 5.2 纤维素的降解反应 5.3 纤维素的酯化反应 5.4 纤维素的醚化反应 5.5 纤维素的化学改性
10
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处理时间/min
处理时间对MCC相对保水值的影响(P=700w)
活化后结晶度由 62.42％ 61.36％
5.1.1纤维素的可及度
物理法 4.蒸汽闪爆技术（Steam explosion, SE）
蒸汽爆破主要是利用高 温高压水蒸汽处理纤维 原料，并通过瞬间泄压 过程实现原料的组分分 离和结构变化（氢键破 坏作用）。
5.1.1纤维素的可及度
物理法 3.微波和超声波处理
熊健、梁文芷等（1998）研究了微波和超声波处理后 纤维素超分子结构及反应性能的变化，考察了微波和超 声辐射对纤维素碱化反应和高碘酸高选择性氧化纤维素 反应的影响。结果表明，微波和超声波能加速纤维素的 这两类化学反应，尤其可大大改善高碘酸高选择性氧化 纤维素的反应条件。
5.1.1纤维素的可及度
化学法 2.液氨预处理
液氨处理时，可断开羟基间的氢键。代之以OH⋯N或NH⋯0 氧键，当氨除去后，引起一定的消晶作用，增加微孔数量。 使吸附和保持在自由羟基和微晶表面的水量增加。（苏茂尧 等，1998）
5.1.1纤维素的可及度
物理法 3.微波和超声波处理
王献玲等（2007）采用无污染的超声波技术预处理微晶纤 维素，研究了微晶纤维素在活化前后的超分子结构、形态结
相对保水值/%
构和可及度的变化。
微晶纤维素经超声波活化处理后， 颗粒疏松，保水值增大。
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第五节 纤维素的化学反应
目录
5.1 纤维素的化学反应特点 5.2 纤维素的降解反应 5.3 纤维素的酯化反应 5.4 纤维素的醚化反应 5.5 纤维素的化学改性
酯化反应基本知识
“酯化反应”“酯化反应”是中学有机化学反应重要类型之一，是中学有机化学重要的知识点，也是高考的热点，学生的弱点。
纵观近六年高考化学试题，让我们奇迹般地发现“酯化反应”几乎年年出现。
为此结合近六年全国高考化学试题，谈谈有关“酯化反应”的复习。
1、酯化反应的几种基本类型1.1 生成链状酯1.1.1 一元羧酸与一元醇的反应CH3CO OCH3CH3COOCH3+H2O1.1.2 一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的反应：COOH COOCH2CH3+2CH3CH2OH +2H2OCOOH COOCH2CH3CH2OH CH2OOCCH3+2CH3COOH +2H2OCH2OH CH2OOCCH31.1.3 二元羧酸与二元醇的反应COOH HOCH2 O O+ 2 HOCH2CH2—O—C—C—OCH2CH2OH+2H2OCOOH HOCH2COOH HOCH2 O O+ HOOC—C—C—OCH2CH2OH+H2OCOOH HOCH21.1.4 无机含氧酸与醇形成无机酸酯的反应CH2-OH CH2ONO2CH2-OH +3H-O-NO2CHONO2 +3H2OCH2-OH CH2ONO21.1.5高级酯肪酸与甘油形成油脂的反应CH2OH C17H35COOCH23C17H35COOH + CHOH C17H35COOCH +3H2OCH2OH C17H35COOCH21.1.6 葡萄糖与有机酸的反应CH2-(CH)4-CHOCH2-(CHOH)4-CHO + 5CH3COOH +5H2O3OOCCH31.1.7 酰氯与醇的反应O OCH3—Cl +CH3CH2OH3—OCH2CH3+HCl1.1.8 酯与醇的反应O OCH3—OCH3+CH3CH2OH CH32CH3+CH3OH1.1.9 酸酐与醇的反应O O OCH3—O—CH3+CH3CH2CH3–OCH2CH3+CH3COOH生成环酯1.2.1二元醇与二元羧酸的反应OCH2 CHOOC—COOH + HO-CH2CH2-OH +2H2OCH2 CO1.2.2CH22—浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△浓H2SO4△O + H 2O CH 2-CH 2-O-H CH 2—CH 2 1.2.3 羟基酸分子间脱水成环脂CCOOH HO CH 3—CHO CH 3—CH CH —CH 3+2H 2O OH HOOC O CH —CH 31.3 聚酯1.3.1二元羧酸与二元醇发生缩聚生成聚酯如：n HOOC-COOH+nHO-CH 2CH 22CH 2O-n+2nH 2O1.3.2 如：n HO-(CH 2)3-COOH -O-(CH 2)32O1.3.3 烯酸酯发生加聚生成聚酯CH 3 CH 3n CH 2= C-COOCH 3 -CH 2-C-nCOOCH 31.3.4 纤维素与无机酸的酯化反应.OH ONO 2(C 6H 7O 2) OH +3nHO-NO 2 (C 6H 7O 2) ONO 2 +3nH 2OOH n ONO 2 n1.4酚酯+ +HCl 2、试题分析例1、（2000.全国理综.27）(1)试写出纤维素与硝酸反应制取纤维素硝酸酯的化学方程式： 。
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醋酸纤维在丙酮、DMF、冰醋酸中完全溶解,而在乙醇和四氯乙烯中则不溶解.根据 这些特性,可以将丙酮作为醋酸纤维的纺丝溶剂,用四氯乙烯对醋纤织物进行干洗等。
酯化度 300
取代度 62.5%
二醋酸纤维素
200
（仲醋酸纤维素）
48.8%
一醋酸纤维素
100
（叔醋酸纤维素）
29.4%
式（1）相当于用醋酸酐进行酯化作用，有水分子生成， 纤如维果素醋酯酸化酐反量应不中足被，酯则化反的应羟不基能数完，成就。叫因做此取，代醋度酸。酐或的者用把量每 个必葡须萄有糖富基余中才被好取。代的羟基数目称为酯化度。 每100个式葡（萄2）糖是基实中际起上反进应行的的羟酯基化数反目应，，称醋为酸酯酐化的度用（量γ值为）188 （纤维素是100），最好是250—350个单位。
无烟火药在常温和湿度为65%的情况下，吸湿 度为1—3%。
四、纤维素醋酸酯
简介
Ergon系列 有金属和醋酸纤维组成的
面罩款式，或是由极简精华的 镜框突出时尚现代的飞行员款 式。前卫而具未来感的设计营 造动感风格。
Flower特别版是宝格丽推出的 全新太阳眼镜系列
大胆的施华洛世奇水晶花
冠镶嵌在醋酸纤维框架上，展 现粉红和紫罗兰的色彩或纯粹 清澈的水晶气质。令人难忘的 宝格丽风格——珍贵独特。
然后经过搅拌使之全部溶解，过滤，再送到制膜机
上造出片基。在片基上涂布感光液后便是硝酸纤维 素胶片。这种胶片厚度约为0.11—0.13mm，宽约 34.8—35mm。强度为5—7公斤/平方毫米，伸长率 为10——15%
应用二：喷漆 硝酸纤维素喷漆是用低粘度硝酸纤维素调合而成的。
对硝酸纤维素 要求
溶解性良好 无不溶解成分 溶液的粘度低
醋酸化反应特点
纤维素醋酸化时，其润胀作用小， 反应能力低，反应速度慢
醋酸化时，必须使用接触剂，以利 于发生化学作用。
醋酸化过程可能是均相的或非均相 得
纤维素的醋酸化反应是一种放热反 应，每1摩尔羟基大约产生5千卡的 热量。
醋酸化反应催化剂
硫酸 优点：加快了醋酸化过程 缺点：降低纤维素的聚合度
反应过程中会生成硫酸酯，稳定性差
➢ 混合酸中的硫酸是脱水剂 根据硝化反应的特点，在反应式的右方生成水，添加了 硫酸，能吸收水分，促使反应继续向右方进行，而硫酸 与水化合时放出的热量有利于酯化反应。同时，硫酸可 可以帮助纤维素发生润胀，帮助硝酸的扩散速度加大， 反应加快进行。硫酸比硝酸便宜，采用混合酸又可降低 生产成本。
影响硝化速度的因素
混合酸成分对硝化速度的影响
取决于混合酸向纤维素纤维内扩散的速度与纤维素和 硝化剂进行反应的速度 ①混合酸中含水量不变，硝酸含量增加——速度增加 ②混合酸中所含硫酸和硝酸的比例不变时，增加水含
量——速度减小
温度对硝化速度的影响
一般地说，提高温度，硝化速度增加，同时副反应— —如氧化、水解反应的速度也增加 ①普通进行硝化作用的温度是25—30oC ②制备低氮硝酸纤维素时采用35—40oC ③在实验室进行研究工作时硝化温度一般是0oC（可得
二、纤维素的酯化反应
2、纤维素与有机酸或无机酸反应可生成酯衍生物。 无机酸酯：硝酸、磷酸、硫酸； 有机酸酯：有机酸、酸酐、酰基氯； 高氯酸和氢卤酸不能直接酯化纤维素。甲酸可获得
高取代度的酯。 酯类代表物有：硝酸酯、醋酸酯、磺酸酯。
三、纤维素硝酸酯
无机酸的酯: 纤维素可以被一些无机酸酯化，如：硝酸、 硫酸、磷酸等，这几种无机酸同时也是很强的润胀剂。
到欢迎
应用三：无烟火药
1884年舍恩伯研究成功了硝化棉的工业制造 法。从而使硝酸纤维素发射药（无烟火药）大量生 产。无烟火药的原料有棉绒、白棉布碎片、高聚合 度的亚硫酸盐木浆等，把它们进行硝化得到含氮量 不同的两种硝酸纤维素发射药：一种叫强棉（ N=13—13.5%）；另一种叫弱棉（N=11.5— 12.0%），前者占60%，后者用40%混合之，最后 调成无烟火药。
纤维素的硝酸酯
1、纤维素硝酸酯化学反应式
纤维素分子中的羟基被酯化的数目并不是固定的， 因此，以纤维素酯化反应中被酯化的羟基数，就叫 做取代度（Degree of Substitution简写为DS）
2、纤维素硝酸酯的制备
实际制造硝酸纤维素时，并不是单用硝酸，那样 做的效果不好。 ➢ 当硝酸的浓度小于63%时，不发生硝化作用； ➢ 当硝酸浓度为63—75%时，生成C6H10O5.HNO3分
纤维素的化学反应性能
纤维素的反应性(reactivity)是指纤维素大分子基 环上的伯、仲羟基的反应能力。
纤维素大分子链的断裂－纤维素的降解反应 （酸性降解、碱性降解、氧化降解、生物降解等）
与羟基相关的化学反应 （酯化反应、醚化反应、接枝共聚与交连等）
二、纤维素的酯化反应
1、纤维素酯化反应定义
酯化反应 酯化反应，是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或 含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反 应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应 三类。 纤维素的酯化反应 纤维素是一种含多元醇的化合物，它会与有机酸 或无机含氧酸发生脱水生成酯，即纤维素的酯化 反应。
目录
纤维素的化学反应特点 纤维素的酯化反应 纤维素硝酸酯 纤维素醋酸酯 纤维素磺酸酯
一、纤维素的化学反应特点
纤维素链中每个葡萄糖基环上有三个活泼的 羟基：一个伯羟基和两个仲羟基。因此，纤 维素可以发生一系列与羟基有关的化学反应。 然而，这些羟基又可以缔合成分子内和分子 间氢键。它们对纤维素链的形态和反应性有 着深远的影响。
破坏最少的硝酸纤维）
最高硝化度硝酸纤维素的制备
最高硝化度的硝酸纤维素即含氮量为14.14%
用含有99%硝酸、醋酸和醋酸酐的混合液来 处理棉纤维素，将制得的产物用酒精或水进 行50小时的安定处理
倘若用N2O5和CCl4的混合物在13oC下处理 纤维素6小时
3、纤维素硝酸酯的性质
➢ 疏水性 硝酸纤维素的表面显现疏水性，它能被非极性溶 剂所润湿，并且多数情况下可以溶解
子化合物； ➢ 硝酸浓度达到95%以上，才能得到氮含量为12.08%
的硝酸纤维素。 ➢ 含氮量为12.5-13.6%的称为高氮硝酸纤维素，含氮
量为10.0-12.5%的称为低氮硝酸纤维素。
工业生产上多使用硝酸硫酸的混合酸，即HNO3： H2SO4=1：3（重量比）
➢ 混合酸中的硝化剂是硝酸 制造含氮量为11-12%的硝酸纤维素，每吨成品所需 消耗的硝酸量为150-800公斤，是因为硝酸纤维素善 于吸附硝酸，在已经硝化的纤维素内部所含有的硝酸， 远比围绕纤维素周围的混合酸中的硝酸量为多。
醋酸化反应温度与时间
温度
•根据经验以30—35℃最佳。本来，混酸的温度只须在 不结冰的范围，而纤维素的加入，搅拌作用会使温度 上升。当温度为50℃以上，纤维素起醋酸化反应，醋 化物沉淀部分析出；70—90℃时，纤维素部分分解成 纤维素二糖等，故温度不宜过高。
时间
•一般是预润胀为1—2小时；醋酸化处理要视机器设备 和纤维素原料而定，木浆纤维的聚合度较低，大约只 需处理2—3小时；聚合度高的棉绒纤维醋酸化时间是 4—6小时。
5、纤维素硝酸酯的加工利用
应用一：赛璐珞
定义
用樟脑-酒精溶液处理硝酸纤维素，得到一种胶化 态。把酒精蒸发掉，结果使这种胶化态变成可塑物。
利用 常用来做乒乓球、牙刷柄、眼镜架、小玩具 等各种用具的材料
制法
以氮含量为10.5—11.5%的硝酸纤维素为原料，以8— 10%的樟脑和95%浓度的酒精，把它完全溶解，必须纯 白，不含有别的杂质。硝酸纤维素的聚合度要合适， 一般在500—900之间。 硝酸纤维素、樟脑和酒精按比例放入搅拌机内胶化， 混合3小时（温度28-30摄氏度），再进行过滤、压延、 干燥，最后制成无色透明的热塑性赛璐珞。根据需要 可染色。
➢ 比重大 硝酸纤维素的比重要比纤维素大且随含氮量的不 同而有所变化
➢ 导电性 硝酸纤维素的导电性不如纤维素强，干燥的硝酸 纤维素摩擦时容易产生静电
➢ 吸湿性 对水蒸汽的吸附远小于纤维素，它的含氮量越高， 吸湿性越低。空气相对湿度越大，吸湿量也越大
➢吸水性 若把硝酸纤维素浸入水中，则硝酸纤维素能吸收的 水分可达50%，而体积并不增加
硝酸纤维素喷漆（清漆）
清漆
固体成分 12—25%
液体成分 75—85%
硝酸纤维素 40—60%
树脂 20—30%
软化剂 20—30%
颜料 5—25% 低沸点溶剂 55—60% 中沸点溶剂 35—40% 高沸点溶剂 5—10% 稀释剂 45—75%
可用来涂刷金 属、木材、皮 革、纸张等物 体的表面，形 成美丽的光泽 、并保护该材 料的外部不受 损伤。因此， 在小轿车的外 壳和木制家具 的加工方面受
1
醋酸纤维的发展现状
醋酸纤维的制备
3
醋酸纤维的性质
4
醋酸纤维的应用
发展现状
我国现状
而我国的醋酸纤维工业起步比较晚，在20世纪50年 代末期开始，品种也仅限于烟用醋酸丝束，纺织用 醋酸纤维依赖进口。每年进口约2000吨左右，我国 每年的醋酸纤维的需求量约在10000吨以上。
遭遇垄断
全球有醋酸纤维生产厂家20余家，主要生产厂家有美国的 Celanese公司，占45%，Eastman Koclak公司，占9.3%， S.Amereic公司，占5.5%，意大利的Novaceta公司，占 15.6%；日本的三菱醋酸纤维公司，占6.0%；帝人公司占 5.2%以及英国的考陶尔兹公司等，约占世界总产量的90% 左右。
化学性能
1、耐碱性
弱碱性碱剂对醋酸纤维基本上未造成损伤,纤维失重率很小 。遇到强碱后，尤其是 二醋酸纤维，容易发生脱乙酰化，造成重量损失，强力和模量也随之下降。因此， 处理醋酸纤维的溶液，其pH值不宜超过7.0。在标准洗涤条件下，具有很强的抗氯 漂白性能，还可用四氯乙烯进行干洗。
酯化度 300
取代度 62.5%
二醋酸纤维素
200
（仲醋酸纤维素）
48.8%
一醋酸纤维素
100
（叔醋酸纤维素）
29.4%
式（1）相当于用醋酸酐进行酯化作用，有水分子生成， 纤如维果素醋酯酸化酐反量应不中足被，酯则化反的应羟不基能数完，成就。叫因做此取，代醋度酸。酐或的者用把量每 个必葡须萄有糖富基余中才被好取。代的羟基数目称为酯化度。 每100个式葡（萄2）糖是基实中际起上反进应行的的羟酯基化数反目应，，称醋为酸酯酐化的度用（量γ值为）188 （纤维素是100），最好是250—350个单位。
无烟火药在常温和湿度为65%的情况下，吸湿 度为1—3%。
四、纤维素醋酸酯
简介
Ergon系列 有金属和醋酸纤维组成的
面罩款式，或是由极简精华的 镜框突出时尚现代的飞行员款 式。前卫而具未来感的设计营 造动感风格。
Flower特别版是宝格丽推出的 全新太阳眼镜系列
大胆的施华洛世奇水晶花
冠镶嵌在醋酸纤维框架上，展 现粉红和紫罗兰的色彩或纯粹 清澈的水晶气质。令人难忘的 宝格丽风格——珍贵独特。
然后经过搅拌使之全部溶解，过滤，再送到制膜机
上造出片基。在片基上涂布感光液后便是硝酸纤维 素胶片。这种胶片厚度约为0.11—0.13mm，宽约 34.8—35mm。强度为5—7公斤/平方毫米，伸长率 为10——15%
应用二：喷漆 硝酸纤维素喷漆是用低粘度硝酸纤维素调合而成的。
对硝酸纤维素 要求
溶解性良好 无不溶解成分 溶液的粘度低
醋酸化反应特点
纤维素醋酸化时，其润胀作用小， 反应能力低，反应速度慢
醋酸化时，必须使用接触剂，以利 于发生化学作用。
醋酸化过程可能是均相的或非均相 得
纤维素的醋酸化反应是一种放热反 应，每1摩尔羟基大约产生5千卡的 热量。
醋酸化反应催化剂
硫酸 优点：加快了醋酸化过程 缺点：降低纤维素的聚合度
反应过程中会生成硫酸酯，稳定性差
➢ 混合酸中的硫酸是脱水剂 根据硝化反应的特点，在反应式的右方生成水，添加了 硫酸，能吸收水分，促使反应继续向右方进行，而硫酸 与水化合时放出的热量有利于酯化反应。同时，硫酸可 可以帮助纤维素发生润胀，帮助硝酸的扩散速度加大， 反应加快进行。硫酸比硝酸便宜，采用混合酸又可降低 生产成本。
影响硝化速度的因素
混合酸成分对硝化速度的影响
取决于混合酸向纤维素纤维内扩散的速度与纤维素和 硝化剂进行反应的速度 ①混合酸中含水量不变，硝酸含量增加——速度增加 ②混合酸中所含硫酸和硝酸的比例不变时，增加水含
量——速度减小
温度对硝化速度的影响
一般地说，提高温度，硝化速度增加，同时副反应— —如氧化、水解反应的速度也增加 ①普通进行硝化作用的温度是25—30oC ②制备低氮硝酸纤维素时采用35—40oC ③在实验室进行研究工作时硝化温度一般是0oC（可得
二、纤维素的酯化反应
2、纤维素与有机酸或无机酸反应可生成酯衍生物。 无机酸酯：硝酸、磷酸、硫酸； 有机酸酯：有机酸、酸酐、酰基氯； 高氯酸和氢卤酸不能直接酯化纤维素。甲酸可获得
高取代度的酯。 酯类代表物有：硝酸酯、醋酸酯、磺酸酯。
三、纤维素硝酸酯
无机酸的酯: 纤维素可以被一些无机酸酯化，如：硝酸、 硫酸、磷酸等，这几种无机酸同时也是很强的润胀剂。
到欢迎
应用三：无烟火药
1884年舍恩伯研究成功了硝化棉的工业制造 法。从而使硝酸纤维素发射药（无烟火药）大量生 产。无烟火药的原料有棉绒、白棉布碎片、高聚合 度的亚硫酸盐木浆等，把它们进行硝化得到含氮量 不同的两种硝酸纤维素发射药：一种叫强棉（ N=13—13.5%）；另一种叫弱棉（N=11.5— 12.0%），前者占60%，后者用40%混合之，最后 调成无烟火药。
纤维素的硝酸酯
1、纤维素硝酸酯化学反应式
纤维素分子中的羟基被酯化的数目并不是固定的， 因此，以纤维素酯化反应中被酯化的羟基数，就叫 做取代度（Degree of Substitution简写为DS）
2、纤维素硝酸酯的制备
实际制造硝酸纤维素时，并不是单用硝酸，那样 做的效果不好。 ➢ 当硝酸的浓度小于63%时，不发生硝化作用； ➢ 当硝酸浓度为63—75%时，生成C6H10O5.HNO3分
纤维素的化学反应性能
纤维素的反应性(reactivity)是指纤维素大分子基 环上的伯、仲羟基的反应能力。
纤维素大分子链的断裂－纤维素的降解反应 （酸性降解、碱性降解、氧化降解、生物降解等）
与羟基相关的化学反应 （酯化反应、醚化反应、接枝共聚与交连等）
二、纤维素的酯化反应
1、纤维素酯化反应定义
酯化反应 酯化反应，是一类有机化学反应，是醇跟羧酸或 含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反 应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应 三类。 纤维素的酯化反应 纤维素是一种含多元醇的化合物，它会与有机酸 或无机含氧酸发生脱水生成酯，即纤维素的酯化 反应。
目录
纤维素的化学反应特点 纤维素的酯化反应 纤维素硝酸酯 纤维素醋酸酯 纤维素磺酸酯
一、纤维素的化学反应特点
纤维素链中每个葡萄糖基环上有三个活泼的 羟基：一个伯羟基和两个仲羟基。因此，纤 维素可以发生一系列与羟基有关的化学反应。 然而，这些羟基又可以缔合成分子内和分子 间氢键。它们对纤维素链的形态和反应性有 着深远的影响。
破坏最少的硝酸纤维）
最高硝化度硝酸纤维素的制备
最高硝化度的硝酸纤维素即含氮量为14.14%
用含有99%硝酸、醋酸和醋酸酐的混合液来 处理棉纤维素，将制得的产物用酒精或水进 行50小时的安定处理
倘若用N2O5和CCl4的混合物在13oC下处理 纤维素6小时
3、纤维素硝酸酯的性质
➢ 疏水性 硝酸纤维素的表面显现疏水性，它能被非极性溶 剂所润湿，并且多数情况下可以溶解
子化合物； ➢ 硝酸浓度达到95%以上，才能得到氮含量为12.08%
的硝酸纤维素。 ➢ 含氮量为12.5-13.6%的称为高氮硝酸纤维素，含氮
量为10.0-12.5%的称为低氮硝酸纤维素。
工业生产上多使用硝酸硫酸的混合酸，即HNO3： H2SO4=1：3（重量比）
➢ 混合酸中的硝化剂是硝酸 制造含氮量为11-12%的硝酸纤维素，每吨成品所需 消耗的硝酸量为150-800公斤，是因为硝酸纤维素善 于吸附硝酸，在已经硝化的纤维素内部所含有的硝酸， 远比围绕纤维素周围的混合酸中的硝酸量为多。
醋酸化反应温度与时间
温度
•根据经验以30—35℃最佳。本来，混酸的温度只须在 不结冰的范围，而纤维素的加入，搅拌作用会使温度 上升。当温度为50℃以上，纤维素起醋酸化反应，醋 化物沉淀部分析出；70—90℃时，纤维素部分分解成 纤维素二糖等，故温度不宜过高。
时间
•一般是预润胀为1—2小时；醋酸化处理要视机器设备 和纤维素原料而定，木浆纤维的聚合度较低，大约只 需处理2—3小时；聚合度高的棉绒纤维醋酸化时间是 4—6小时。
5、纤维素硝酸酯的加工利用
应用一：赛璐珞
定义
用樟脑-酒精溶液处理硝酸纤维素，得到一种胶化 态。把酒精蒸发掉，结果使这种胶化态变成可塑物。
利用 常用来做乒乓球、牙刷柄、眼镜架、小玩具 等各种用具的材料
制法
以氮含量为10.5—11.5%的硝酸纤维素为原料，以8— 10%的樟脑和95%浓度的酒精，把它完全溶解，必须纯 白，不含有别的杂质。硝酸纤维素的聚合度要合适， 一般在500—900之间。 硝酸纤维素、樟脑和酒精按比例放入搅拌机内胶化， 混合3小时（温度28-30摄氏度），再进行过滤、压延、 干燥，最后制成无色透明的热塑性赛璐珞。根据需要 可染色。
➢ 比重大 硝酸纤维素的比重要比纤维素大且随含氮量的不 同而有所变化
➢ 导电性 硝酸纤维素的导电性不如纤维素强，干燥的硝酸 纤维素摩擦时容易产生静电
➢ 吸湿性 对水蒸汽的吸附远小于纤维素，它的含氮量越高， 吸湿性越低。空气相对湿度越大，吸湿量也越大
➢吸水性 若把硝酸纤维素浸入水中，则硝酸纤维素能吸收的 水分可达50%，而体积并不增加
硝酸纤维素喷漆（清漆）
清漆
固体成分 12—25%
液体成分 75—85%
硝酸纤维素 40—60%
树脂 20—30%
软化剂 20—30%
颜料 5—25% 低沸点溶剂 55—60% 中沸点溶剂 35—40% 高沸点溶剂 5—10% 稀释剂 45—75%
可用来涂刷金 属、木材、皮 革、纸张等物 体的表面，形 成美丽的光泽 、并保护该材 料的外部不受 损伤。因此， 在小轿车的外 壳和木制家具 的加工方面受
1
醋酸纤维的发展现状
醋酸纤维的制备
3
醋酸纤维的性质
4
醋酸纤维的应用
发展现状
我国现状
而我国的醋酸纤维工业起步比较晚，在20世纪50年 代末期开始，品种也仅限于烟用醋酸丝束，纺织用 醋酸纤维依赖进口。每年进口约2000吨左右，我国 每年的醋酸纤维的需求量约在10000吨以上。
遭遇垄断
全球有醋酸纤维生产厂家20余家，主要生产厂家有美国的 Celanese公司，占45%，Eastman Koclak公司，占9.3%， S.Amereic公司，占5.5%，意大利的Novaceta公司，占 15.6%；日本的三菱醋酸纤维公司，占6.0%；帝人公司占 5.2%以及英国的考陶尔兹公司等，约占世界总产量的90% 左右。
化学性能
1、耐碱性
弱碱性碱剂对醋酸纤维基本上未造成损伤,纤维失重率很小 。遇到强碱后，尤其是 二醋酸纤维，容易发生脱乙酰化，造成重量损失，强力和模量也随之下降。因此， 处理醋酸纤维的溶液，其pH值不宜超过7.0。在标准洗涤条件下，具有很强的抗氯 漂白性能，还可用四氯乙烯进行干洗。