Полисахариды

Природные полимеры, которые можно рассматривать как продукты поликонденсации моносахаридов. Общая формула полисахаридов (С₆Н₁₀О₅)_n.Важнейшими полисахаридами являются крахмал и целлюлоза

Крахмал образуется в растениях при фотосинтезе и откладывается в корнях и семенах. Он представляет собой белый порошок, нерастворимый в холодной воде и образующий коллоидный раствор в горячей воде.

Крахмал – это природный полимер, образованный остатками α-глюкозы. Он существует в двух формах: амилоза ( ~ 20%) и амилопектин (80% по массе). Амилоза растворима в воде и представляет собой линейный полимер с молекулярной массой 30000-40000 у.е. (~ 200 звеньев), в котором остатки α-глюкозы связаны друг с другом через первый и четвертый атомы углерода.

Фрагмент амилозы выглядит следующим образом:

Амилопектин, в отличие от амилозы, не растворим в воде и имеет сильнооразветвленное строение, состоит из основной цепи, содержащей ~ 1000 звеньев и нескольких сотен коротких боковых цепей, содержащих по 20-25 звеньев в каждой. В его молекуле остатки α-глюкозы связаны не только 1,4-связями, но и 1,6-связями:

Химические свойства. При нагревании в кислой среде крахмал гидролизуется с разрывом связей между остатками α-глюкозы. При этом образуется ряд промежуточных продуктов, конечным продуктом гидролиза является α-D-глюкопираноза.

ЦЕЛЛЮЛОЗА (клетчатка) – основное вещество растительных клеток. Древесина на 50% состоит из целлюлозы, а хлопок и лен – это практически чистая целлюлоза.

Целлюлоза представляет собой твердое волокнистое вещество, нерастворимое в воде, но растворимое в аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактив Швейцера).

Целлюлоза в отличие от крахмала состоит только из линейных цепей, содержащих остатки β-глюкозы, которые связаны через первый и четвертый углеродные атомы. Элементарное звено полимера целлюлозы выглядит следующим образом:

Химические свойства Гидролиз целлюлозы происходит при нагревании в кислой среде. Конечным продуктом гидролиза является β-D-глюкопираноза.

Для целлюлозы характерно образование сложных эфиров за счет трех гидроксильных групп, содержащихся в каждом звене полимера:

1. Образование тринитроцеллюлозы:

пироксилин

(основа бездымного пороха)

2. Образование триацетата целлюлозы:

Триацетат целлюлозы – основа производства ацетатной кинопленки, лаков, промежуточный продукт в производстве ацетатного волокна. Ацетат целлюлозы получают методом частичного гидролиза триацетата целлюлозы.

Из целлюлозы получают вискозу - искусственное волокно:

ксантогенат целлюлозы

при растворении ксантогената целлюлозы в разбавленных растворах щелочи образуется вязкая масса («вискоза»), которую затем продавливают через фильеры в ванну с подкисленной водой, так получают тонкие шелковистые нити, по своему химическому строению полностью соответствующие строению целлюлозы. Полученное волокно часто называют восстановленной целлюлозой: