Архив
Редакция журнала «Вестник МГТУ» поддерживает политику открытого доступа «Open Access», что позволяет пользователям бесплатно и неограниченно использовать тексты научных статей (читать, загружать, копировать, распространять) при условии указания авторства.
Новиков В. Ю., Коновалова И. Н., Кучина Ю. А., Долгопятова Н. В., Черкун Ю. А.
Гидратационный механизм гетерогенного щелочного деацетилирования хитина
DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-3-515-525
- The Mechanism of Chitin and Chitosan Deacetylation during Long-Term Alkaline Treatment
V. Yu. Novikov, I. N. Konovalova, N. V. Dolgopyatova
Applied Biochemistry and Microbiology, 2022; 58(3): 309 - Handbook of Chitin and Chitosan
E.I. Akpan, O.P. Gbenebor, S.O. Adeosun, Odili Cletus
Handbook of Chitin and Chitosan, 2020; 58(3): 131
Аннотация. В работе предложена гипотеза, объясняющая особенности кинетики реакции щелочного деацетилирования хитина/хитозана в высококонцентрированных растворах гидроксида натрия, которая практически полностью прекращается через 30–60 мин после начала реакции и не позволяет получать полностью деацетилированный продукт – хитозан. Проведен анализ известных публикаций, в которых предложено объяснение наблюдаемого снижения скорости реакции деацетилирования, и представлены новые экспериментальные результаты, подтверждающие выводы авторов статьи. Показано, что наибольшее влияние на кинетику деацетилирования хитина оказывает вода, которая присутствует в реакционной смеси и может приводить к гидратации как молекул хитина, так и ионов щелочи. Предложена гипотеза, по которой в реакционной смеси существует динамическое равновесие между гидратированными ионами щелочи, молекулами хитина и образующимся ионом ацетата, которое может смещаться в зависимости от концентрации реагирующих частиц. Сделано предположение, что в концентрированных растворах щелочи вода присутствует практически полностью или частично в форме гидратных оболочек ионов щелочи и в меньшей степени в виде "свободной" воды. По-видимому, лимитирующей стадией реакции деацетилирования является гидратация макромолекул хитина молекулами воды, которые высвобождаются при нуклеофильном замещении гидроксил-ионами ацетильных радикалов, связанных с аминогруппами хитина. Продуктом реакции деацетилирования является ацетат-ион. Энергия гидратации ацетат-иона меньше энергии гидратации гидроксил-иона, поэтому ацетат-ион является менее гидратированным, в результате чего высвобождается некоторое количество воды. В этих условиях гидратация макромолекул хитина происходит в локальной области вблизи молекулы хитина, где после деацетилирования создается повышенная концентрация воды. При этом концентрация щелочи во всем реакционном объеме остается практически постоянной.
Печатная ссылка: Гидратационный механизм гетерогенного щелочного деацетилирования хитина / В. Новиков, И. Коновалова, Ю. Кучина, Н. Долгопятова, Ю. Черкун // Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. C. 515-525.
Электронная ссылка: Гидратационный механизм гетерогенного щелочного деацетилирования хитина / В. Новиков, И. Коновалова, Ю. Кучина, Н. Долгопятова, Ю. Черкун // Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. C. 515-525. URL: http://vestnik.mstu.edu.ru/v20_2_n72/01_Novikov_515_525.pdf.
(на русск., cтр.10, рис. 5, табл 1, ссылок 31, Adobe PDF, WO)
