ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полиуроновые кислоты из "Химия целлюлозы и ее спутников" Арабан. Арабиноза содержится в легко гидролизуемых фракциях полиоз хвойной и лиственной древесины, а также в стеблях большинства однолетних растений. В результате многочисленных исследований химического состава различных растительных материалов установлено, что в продуктах гидролиза лиственных пород древесины и стеблей однолетних растений отмечается более высокое содержание арабинозы, чем в продуктах гидролиза большинства хвойных пород древесины. В продуктах гидролиза древесины американской белой ели обнаружили 5,4% арабинозы от веса древесины 6. По данным Шаркова и Муромцевой содержание арабана в древесине сосны составляет 4,15%, в древесине березы — 7,11%. В отдельных фракциях полиоз кукурузной кочерыжки содержится до 80% арабинозы Однако, несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию химического состава древесины и других растительных материалов, до настоящего времени остается не выясненным вопрос о том, в состав каких полисахаридов входит арабиноза, образующаяся при гидролизе растительных материалов. Известно только, что при фракционном гидролизе древесины вся арабиноза содержится в легкогидролизуемых фракциях полисахаридов и что макромолекулы полисахарида, содержащие арабинозу, повидимому, имеют различные типы связей, обладающие неодинаковой устойчивостью к действию гидролизующих агентов зэ. [c.522] Исходя из факта образования арабинозы при гидролизе древесины, многие исследователи допускают существование в древесине однородного полисахарида арабана, но это предположение является чисто умозрительным, так как из многолетних и однолетних растений арабан пока еще пе выделен. Наиболее вероятно предположение о существовании в древесине смешанных полиоз, в состав которых входит арабан (стр. 547). [c.522] Сравнительно большое количество арабинозы образуется при гидролизе пектиновых веществ, камедей и растительных слизей. [c.522] Херст и Джонс выделили из пектиновых веществ арабан в виде метиларабана, который легко отделяется от примесей. [c.523] По внешнему виду арабан представляет собой белый порошок, легко растворимый в холодной воде, растворах щелочей, но нерастворимый в большинстве органических растворителей. Удельное вращение водных растворов арабана пектиновых веществ сахарной свеклы составляет [й]д =—114°, удельный вес арабана 1,686. [c.523] Арабан, входящий в состав пектиновых веществ земляного ореха, яблок и цитрусовых плодов, имеет одинаковое строение и свойства. [c.523] Определение молекулярного веса арабана пектина сахарной свеклы по осмотическому методу и по величине йодного числа приводит к совпадающим результатам соответствующим средним значениям степени полимеризации, равным 50. Препараты арабана являются физически гомогенными продуктами, так как различные фракции арабана незначительно отличаются по величине молекулярного веса 2. [c.524] Химические свойства арабана мало исследованы. Из производных арабана известен диметиларабан, который получался с целью изучения структуры арабана. Сравнительно подробно изучено взаимодействие арабана со щелочами. Для выяснения этого вопроса Гапоненков 2 применил оригинальную методику, основанную на изменении электропроводности растворов щелочей в присутствии арабана и растворов бинарной смеси арабана и хлористого калия при разных концентрациях арабана. Одновременно определялось pH среды. Оказалось, что электропроводность растворов щелочей в присутствии арабана резко понижается и одновременно уменьшается pH раствора. Для системы арабан — хлористый калий электропроводность раствора не зависит от концентрации арабана. Этими данными подтверждается факт взаимодействия арабана со щелочами. Повидимому, арабан аналогично целлюлозе образует соединение со щелочами. [c.524] Аналогичные результаты были получены при изучении состава полиоз древесины различных лиственных пород и стеблей однолетних растений. Существование подобного смешанного полисахарида в различных растениях нельзя было до последнего времени считать бесспорно доказанным, так как обычно в качестве единственного довода приводилась ссылка на химический состав продуктов, экстрагируемых щелочью из древесины, и на невозможность разделения этой смеси путем фракционного осаждения или растворения. Эти аргументы явно недостаточны. Однако в более поздних работах получены новые данные, подтверждающие существование смешанного пол.чсахарида, построенного из остатков -ксилозы и -глюкуроновой кислоты. Так, например, при метанолизе ксилана, выделенного из груши, образуется метилированная альдобионовая кислота ( - -глюкуронозидо-й-кси-лоза). [c.525] Относительно природы ксилана, содержащегося в древесине хвойных пород, имеются еще менее определенные данные, вследствие более сложного состава полиозного комплекса. [c.525] В продуктах гидролиза препаратов ксилана в большинстве случаев имеется арабиноза, поэтому вполне вероятно существование в ряде растений смешанного полисахарида — арабоксилапа, рассматриваемого ниже. [c.525] Состав изолированных препаратов ксилана зависит от выбора исходного растительного материала, способа выделения и тщательности очистки. При подборе соответствующих условий выделения удается получить препараты ксилана, при гидролизе которых образуется 93—95% ксилозы. Однако в большинстве случаев в ксилане содержатся карбоксильные и метоксильные группы, а также звенья арабинозы. [c.525] Ксилан из растительных материалов извлекают 5—10%-ным раствором едкого натра, раствор нейтрализуют, ксилан осаждают спиртом. Исходным материалом обычно служит древесина лиственных пород или стебли однолетних растений, полиозы которых состоят преимущественно из ксилана. Содержание пентозанов в препаратах, полученных при указанной обработке, не превышает 80—85%. Более чистые препараты ксилана получаются при осаждении полиоз из щелочного раствора фелинговой жидкостью в виде меднощелочного соединения. При разложении этого соединения соляной кислотой и последующей промывке водой полимеры арабана переходят в раствор и отд ,тяются от ксилана. [c.525] При обработке древесины щелочью часть лигнина переходит в раствор, и поэтому ксилан загрязнен лигнином. Учитывая это обстоятельство, некоторые исследователи предлагали предварительно обрабатывать древесину 1%-ным спиртовым раствором едкого натра для удаления легко растворимых фракций лигнина. Подобная обработка вряд ли позволяет получить ксилан, свободный от лигпина, так как последующая экстракция ксилана производится более концентрированным раствором щелочи, который может растворять дополнительное количество лигнина. [c.526] Для получения ксилана, не содержащего лигнина, целесообразно в качестве исходного материала применять вместо древесины холоцеллюлозу, полученную из древесины или соломы п тем многократной попеременной обработки растительного материала 0,27%-ным раствором двуокиси хлора и сульфитом натрия или обработкой растительного материала хлором и последующим экстрагированием хлорлигнина органическими основаниями или, наконец, применением для этих целей хлорита натрия 55-58 Хотя ксилан, выделенный из холоцеллюлозы, не содержит лигнина, но без дополнительной очистки он все же не является однородным полисахаридом, так как содержит полиуроновые кислоты. [c.526] Конкин и Роговин извлекали ксилан из соломы 8%-ным раствором едкого натра, раствор нейтрализовали уксусной кислотой и затем осаждали ксилан метиловым спиртом. Для удаления лигнина производилась последующая обработка ксилана раствором двуокиси хлора, содержавшим небольшое количество пиридина. По другой методике ксилан извлекался из холоцеллюлозы, которая предварительно выделялась из соломы. При дополнительной очистке ксилана многократным переосаждением из щелочного раствора метиловым спиртом удалось получить препараты ксилана, содержащие не менее 95% пентозанов. [c.526] Хорошо очищенный ксилан представляет собой белый аморфный порошок, легко растворимый в растворах щелочей и в горячей воде, но нерастворимый в спирте и других органических растворителях. Щелочные растворы ксилана имеют сильное отрицательное вращение. Ксилан образует с фелинговым раствором меднощелочное соединение такого же состава, как меднощелочное соединение целлюлозы. Ксилан содержит 1 —1,5% метоксильных и до 2% карбоксильных групп их количество зависит от способа выделения и тщательности очистки ксилана. Чем чище препараты ксилана, тем меньше содержание этих групп. Хеуорзс и сотрудники не обнаружили карбоксильных групп в ксилане, выделенном из эспарто. [c.526] Степень полимеризации ксилана, определенная осмотическим методом , составляет 120—150, вискозиметрическим способом — около 100, а по выходу триметилпентоз — около 20. [c.527] Приведенные данные подтверждают наличие двух свободных гидроксильных групп при 2-м и 3-м атомах углерода каждого элементарного звена ксилана, наличие внутреннего ксилопираноз-ного цикла и связи 1—4 между соседними ксилопиранозньши циклами. Большое отрицательное уде.льное врашение ксилана в растворах щелочей (—109°) указывает на наличие -связи в макромолекуле ксилана. [c.527] Вернуться к основной статье