Растительные сырье и продукты — углеводы, их производные, описание

Изменено: 17.01.2016 Posted on

 

“Биомасса в качестве производственного сырья – это будущее промышленности… сегодня  все более коммерчески выгодны  экологические направления”.  Современный «технико-экономический уклад 4-5-й волны» (ТЭУ 1920-2020-х) основан на ископаемых невозобновляемых ресурсах энергетических и материальных, нефтехимии. С исчерпанием их переход к традиционным возобновляемым, на основе главного органического вещества Земли, лигно-целлюлозной биомассы, основной для большинства  (РС), требует сравнения и оптимального сочетания их продуктов — нефтехимии, лесопереработки и С.Х., их энергетического, технического, пищевого, кормового, экологического (отходов) и др. применения, альтернатив и преимуществ импорта и отечественного производства (Ископаемое сырье также происходит из возобновляемой биомассы, как торф и угли разного состава, путем дегидратации углеводов и полисахаридов, до обугливания, с общей ТД).

Спирты С1-5… производятся в разных количествах из сырья возобновляемого (лигноцеллюлозного и крахмалсодержащего) и ископаемого (углеводородов), как и многоатомные – этиленгликоль и глицерин. Для пищевого и бытового применения, например, в ОЖ и добавках, даже более дорогие этанол, уксусная кислота и глицерин, производятся в быстро растущих количествах. Для энергетического и химического  биоэтанол как топливо и сырье (даже для поли-этилена, см.ниже) конкурентоспособен больше из отходов сахарного производства (из тростника в Бразилии, ценой около 0.2 долл./л при 0.4 из кукурузы в США и 0.6 в ЕС, дороже бензина), глицерин же стал массовым отходом производства биодизеля, пока невыгодного и сокращаемого у нас, но перспективного в ЕС. Нефтехимия мало меняет потребление и цены,  только  5% сырой нефти идет на  химпродукты, а не топливо, но цены переключают их, как и биотоплива-массы. Путем гидролиза и пиролиза древесины и др., гемицеллюлозы (ГЦ — растворимая, управляемая и усваиваемая часть с пектинами),  олиго- и полисахариды типа крахмала (а-глюкоз), фурановых производных,  полимеров, от традиционных карбамидных до ПЭТФ, с этиленом («Braskem» получает из сахара через этанол этилен и полиэтилен, ПЭ — крупнотоннажно!).

Основное органическое вещество земли, половина углерода фиксируется в виде целлюлозы, другая –  в примерно равных количествах гемицеллюлоз (других, не глюкозных полисахаридов) и более ароматического лигнина. Плотно-упакованные (ПУ) макромолекулы целлюлозы типа 3х3+2 (подобно миофибриллам микротрубочек?) разделяют ленты лигнина (как РОМ с СМО — ГЦ). ГЦ2 – связывающие их полисахариды поэтому более разнообразны, включая целлюлозно- (в-глюкозную) и лигнин-связанные и их связывающие части, из гексозанов и пентозанов. Лигнин — разветвленный полимер из мономеров трех типов (С6+3, 6+3+1 и 6+3+1+1 – кониферриловых, с 1 и 2 метоксигруппами, в лиственных породах до 35% гваяциловых (G-субъединицы) и 65% сирингиловых (S-субъединицы).  ГЦ  связаны с ним ксилозой, в составе растений и древесины

Эти три вещества примерного состава Сх(Н2О)у и особенно наиболее разнообразные гемицеллюлозы могут составлять химическую основу различий основных царств организмов, растений и питающихся ими животных, грибов и др.

2420 миллиардов тонн Биомассы Земли (Википедия),- с 1/7 обновляемой (с ФС 150 Гт или 60 Гт углерода) за год и  1% Животные и микроорганизмы — 20 млрд тонн суши (0,8 %) и 3 млрд тонн океанов (93,7 % их, их зеленые растения — только 0,2 млрд тонн — 6,3 %, но возобновляются за дни). Растущую уже линейно (после демвзрыва до 1970-х, по Мальтусу) массу более 7 млрд.людей, по 50 кг, 350 миллионов тонн биомассы в живом весе или около 100 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу — 0.1 Гт — малое количество в сравнении со всей биомассой Земли, но все больше определяющую ее, включая 5 Гт отходов и 0.5 Гтут/год.

Большая часть биомассы Земли — зеленые растения — 2400 млрд тонн (99,2 % суши) сосредоточена в лесах Земли. Однако скорость прироста биомассы (оборот) намного больше в океанах, к уже имеющей массе дает: Основная биомасса — древесная растительность лесов — 1,8 %, возобновляется за полвека, гораздо медленнее лугов, степей, пашни — 67 % — на 2/3 за год, растений озёр и рек  (за дни) — 1400 %, Морской фитопланктон — 1500 %  (по др. Ежегодная продукция живого вещества близка к 2,32 Х 1011 тонн, а суммарная масса живого вещества, которое было на Земле в течение последнего 1 млрд. лет, уже превышает массу земной коры (2 X 1О19 тонн) в десять раз. Но биомасса организмов океана составляет всего 0,13% от суммарной биомассы живых организмов планеты, при более 70% всей поверхности Земли.

Лесохимия изучает химические свойства и способы  промышленной переработки древесины. Гидролизные производства в качестве сырья используют отходы лесопиления и деревообработки. Первоначально гидролизу подвергали хвойную древесину, получая 160–180 л этанола в расчете на 1 т абсолютно сухого сырья (+35–40 кг кормовых дрожжей из послеспиртовой барды). Затем предприятия фурфурольно-дрожжевого профиля (70–80 кг фурфурола и 100 кг дрожжей в расчете на 1 т сухих растительных отходов) дают гидролизный лигнин (30–40%)- котельное топливо и сырье для углей, удобрений, уксусной и щавелевой кислот, фенолов, наполнителей для полимерных материалов. Однако чаще в отвалах.

Целлюлозно-бумажное производство, первое по объемам перерабатываемого сырья и готовой продукции в лесной промышленности, потребляет балансовую и дровяную древесину (80%), отходы лесозаготовок и деревообработки (щепа, опилки — 20%) для выработки целлюлозы, древесной массы и получения из них бумаги, картона. Эфиры целлюлозы получают из концентрированных кислот или др., начиная с тринитроцеллюлозы, пироксилина и бездымного пороха, для боеприпасов, ацетатного волокна и вискозы. Дубильно-экстрактовое производство — источник дубящих веществ, из коры ивы, ели, лиственницы, листьев, древесины дуба или каштана. Из смолы получают также канифоль. Еще одно направление — пиролизное производство, получение древесного угля, смолы и газов из древесины нагреванием ее без доступа воздуха в специальных стальных ретортах и печах. Там тоже образуется фурфурол, но его количество зависит от режима, сырья и целевых продуктов, как и в производстве бумаги. Эффективнее может быть выращивание растений других видов, типа мискантуса. До 1960-х бумагу делали из конопли без лигнина и, соответственно, выщелачивания, кипячения, промывки и  отравления  отходами. Но с патентом ДюПонт на изготовление бумаги из древесины, поскольку экономически эта технология проигрывала традиционной, коноплю объявили наркотиком, устранили конкурентов.

В древесине на целлюлозу приходится лишь половина массы, для извлечения ее древесину помещают в раствор гидросульфита кальция и варят под давлением в закрытых котлах в течение 24 часов. При этом разрушаются связи между волоконцами целлюлозы, добавляют воду и наносят её на конвейер, сушат и режут на листы. Получается сульфитная целлюлоза, которая идёт как на производство бумаги, так и на производство вискозы[3].- ТН ВЭД 5803009000 — — прочие

Процесс регенерации целлюлозы из раствора при добавлении кислоты в ее концентрированный медноаммиачный (то есть содержащий сульфат меди и гидроксид аммония) водный раствор был описан англичанином Дж. Мерсером около 1844. Но первое промышленное применение этого метода, положившее начало промышленности медно- аммиачного волокна, приписывается Е.Швейцеру (1857), а дальнейшее его развитие — заслуга М.Крамера и И.Шлоссбергера (1858). И только в 1892 Кросс, Бевин и Бидл в Англии изобрели процесс получения вискозного волокна: вязкий (откуда название вискоза) водный раствор целлюлозы получался после обработки целлюлозы сначала крепким раствором едкого натра, что давало «натронную целлюлозу», а затем — дисульфидом углерода (CS2), в результате чего получался растворимый ксантогенат целлюлозы, вискозы — конц. р-ра Na-соли ксантогената целлюлозы в разб. р-ре NaOH.

При выдавливании струйки этого «прядильного» раствора через фильеру с малым круглым отверстием в кислотную ванну целлюлоза регенерировалась в форме вискозного волокна. При выдавливании раствора в такую же ванну через фильеру с узкой щелью получалась пленка, названная целлофаном. Ж.Бранденбергер, занимавшийся во Франции этой технологией с 1908 по 1912, первым запатентовал непрерывный процесс изготовления целлофана.  30 сентября 1902 года был запатентован искусственный шёлк (вискоза).

В СССР первые производства вискозных волокон начали появляться в 1927 году, в городах Мытищи, Ленинград, Могилёв и Клин[1]. Проектирование предприятий велось проектным институтом ГИПРОИВ[2].

При  обработке 20%-ным раствором гидроксида натрия (мерсеризация) в течение 5—115 минут при температуре 45—60° С образуется аддитивное соединение целлюлозы с щелочью: (щелочная целлюлоза) (а) и алкоголяты целлюлозы (б), набухание целлюлозы и растворение гемицеллюлоз, что способствует диффузии этерифицирующего агента внутрь волокна при последующем ксантогенировании щелочной целлюлозы.

Гидратцеллюлоза отличается от природной целлюлозы повышенной гигроскопичностью, сорбционными свойствами и большей способностью к гидролизу, этерификации и окислению. Средняя степень полимеризации гидратцеллюлозы в вискозном волокне колеблется от 300 до 600, что соответствует молекулярной массе 49000—98000. При формовании вискозного волокна в нем образуются надмолекулярные структуры, тип которых зависит от условий формования (характеристик вискозной прядильной массы, состава осадительной ванны и др.). Физико-механические свойства вискозных волокон (ВВ) в значительной степени определяются структурой их наружной оболочки, в которой гидрат-целлюлоза содержит значительное количество поперечных связей, что придает волокнам повышенную прочность. Плотность ВВ составляет около 1,5 т/м . ВВ не термопластичны и могут кратковременно использоваться без снижения механических свойств при температуре 100—120 °C. Устойчивы к действию воды и неполярных органических растворителей (бензин, бензол), в которых не набухают. При действии концентрированных минеральных кислот при нормальной температуре и разбавленных кислот при нагревании, а также щелочей в присутствии кислорода воздуха подвергаются деструкции. Сильно набухают в разбавленных растворах щелочей и растворяются в медноаммиачном растворе. ВВ неустойчивы к действию микроорганизмов, которые вызывают их деструкцию.

Виско́за — (от позднелат. viscosus — вязкий) высоковязкий концентрированный раствор ксантогената целлюлозы в разбавленном растворе NaOH.

При обработке кислотой вискозы ксантогенат целлюлозы разрушается с выделением исходной целлюлозы, выделяющейся из раствора  (при растворении ксантогената с образованием вискозы — прозрачной оранжевой жидкости с вязкостью 4—30 Па·c до 30 % используемого CS2 расходуется на побочные,  тиокарбонат натрия и продукты его дальнейших реакций с кислородом воздуха: 3 CS2 + 6 NaOH \to 2 Na2CS3 + Na2CO3 + 3 H2O).

В зависимости от назначения ВВ производятся в виде непрерывных нитей (текстильных и технических, например, особо прочных кордных) или штапельного волокнаразличного типа: обычной прочности, высокопрочного, извитого и полинозного (хлопкоподобного). Особую группу составляют модифицированные ВВ специального назначения: повышенной хемостойкости, ионообменные, бактерицидные, кровеостанавливающие и др., а также вискозная пленка.

Виско́зное волокно́ (от латинского viscosus — клейкий) — искусственное целлюлозное волокно, получаемое переработкой природной целлюлозы. Производится в виде текстильных и кордовых нитей и штапельного волокна, одним из первых искусственных  нашедших практическое применение и с минимальными модификациями применяется по сей день, на ЗИВ (РБ, РФ)

 

Вискоза применяется для производства вискозных неволокнистых изделий (целлюлозная плёнка, пластифицированная глицерином — целлофан) и для прядения вискозного волокна.

Перед формованием волокна вискозу выдерживают, при этом происходит её «созревание», в процессе которого уменьшается степень замещения целлюлозы, концентрация свободных NaOH и CS2 и происходит снижение её вязкости на 10—15 %. Вискозные волокна формируют продавливанием через фильеры в осадительную ванну — водный раствор серной кислоты, сульфата натрия и сульфата цинка. Состав и температура осадительной ванны варьируют в зависимости от требуемых характеристик волокна (обычное, высокомодульное, полинозное) и его назначения (штапельное, нить).  Блеск изделий из вискозного волокна сопоставим с шелковым, за что их называют «искусственным шелком». ЗИВ стали основой новой химической отрасли и в РБ между прежней переработкой натурсырья, лесо-и нефтехимией, ее изучала  даже жена Сталина до самоубийства в 1934, а искусственная шерсть из вискозы в 1930-х годах называлась «вистра»[1].

ля получения тканей с улучшенными св-вами (напр., драпируемостью, накрашиваемостью) штапельным волокнам иногда придают извитость или пористость. Первая достигается вытяжкой и последующей усадкой волокон с несимметричным поперечным сечением, вторая — введением в вискозу 3-5% Na2CO3, к-рый разлагается при нейтрализации с выделением СО2, служащего порообразователем. Гигроскопичность волокон м. б. улучшена их карбоксилированием, оксиэтилированием, прививкой акриловой к-ты.

Применение волокон. Обычное штапельное вискозное волокно добавляют к синтетич. волокнам для улучшения санитарно-гигиенич. св-в изделий, к хлопку (до 10%) — для снижения обрывности нитей при прядении. В чистом виде его используют в произ-ве штапельных тканей, мед. ваты (в последнем случае волокно подвергают более тщательной отделке и обязательному отбеливанию). Из смеси хлопка с 33-50% высокомодульного волокна вырабатывают ткани и трикотаж, сохраняющие св-ва хлопковых, но превосходящие их по накрашиваемости, из смеси тонковолокнистого хлопка с полинозным волокном — бельевые и сорочечные ткани, трикотаж.

Произ-во вискозных нитей непрерывно сокращается. Текстильные нити, используемые для изготовления трикотажного нижнего белья, подкладочных тканей, заменяют полиэфирными, техн. нити (гл. обр. кордные для шин) — полиамидными и др. синтетическими, превосходящими вискозные по прочностным и усталостным св-вам.

Мировое произ-во вискозных волокон ок. 3,2 млн. т/год (1985).

Технол. процесс получения вискозных волокон связан с применением больших кол-в CS2 и ZnSO4 (соотв. 120-400 и 20-120 кг на 1 т волокна). Это обусловливает сильную загазованность и загрязнение окружающей среды. Несмотря на то, что на совр. предприятиях осуществлен ряд мер по улавливанию выделяющихся газов, регенерации CS2 (до 70% от расходуемого на ксантогенирование), улавливанию ZnSO4 из промывных вод при помощи ионообменных смол,

Вискозное высокомодульное волокно (ВВМ), усовершенствованная вискоза с 1970-х — , из древесины хвойных пород — Сиблон: волокно из ёлки // Химия и жизнь : журнал. — 1997. — № 1. —  в полтора раза прочнее,  более гигроскопичный и устойчивый к щелочам, ткани из сиблона меньше садятся и мнутся[7].

Получение вискозных волокон (лиоцелл) стало возможным на основе процессов прямого растворения целлюлозы в N-метил-морфолин-N-оксиде (NMMO)[4][5] на основе карбамата целлюлозы — в промышленном масштабе началось в 1992 году фирмой «Courtaulds», США, первые 18 тыс. тонн этого волокна. Готовая гидратцеллюлоза вышла на рынок под разными именами, присвоенными ей компаниями — владельцами брендов: лиоцелл (lyocell) или лайоцелл в английском произнесении, ньюцел (newcell), тенсел (tencel), орцелл (orcell).

Технологический процесс [6]:Подготовка целлюлозы (дробление и получение пульпы или порошка в зависимости от технологии).Добавление к пульпе или порошку целлюлозы метилморфолиноксида (ММО).Смешение в экструдере с подогревом до 100 °C.Подача раствора в осадительную ванну с последующей окраской и сушкой.

Достоинства и недостатки- повышенную фибриллизацию волокон удаляют в основном формальдегидными агентами, не гигиенично, а механическим путем или с помощью энзимной обработки повышает себестоимость волокон;

Вискозная пленка (целлофан) обладает высокой паро- и влагопроницаемостью, устойчива к

действию жиров и масел, вследствие чего используется в качестве упаковочного материала.

Разработка математической физико-химической модели процессов гидролиза и пиролиза древесины наталкивается на большие трудности из-за неоднородного строения древесины — анизотропии физических свойств, наличия пустот и т. п.— и дефектов в структуре, образующихся при сушке и пиролизе — см. Пиролиз гемицеллюлоз  tinref.r…При пиролизе древесины из ксилана образуются газы, жидкий конденсат и твердый угольный остаток. Ксилан ответствен за образование основной массы метанола, уксусной кислоты и фурфурола, Реакции дегидратации и глубокого разложения, деполимеризации, вторичного распада мономеров и выход продуктов зависят от температуры пиролиза и скорости нагрева. Новые зеленые процессы и реакции включают действительно выгодные факторы, называемые «ценностными предложениями» (value proposition), в госпрограмме по развитию биотехнологий до 2020 года (см. «Химию и жизнь», 2015, №1): «Биотехнологические формы деревьев являются сырьевой базой современной лесоперерабатывающей промышленности. Значительная часть расходов в процессе переработки древесины приходится на отделение древесной целлюлозы от лигнина,  связывающего волокна древесины — используются едкие щелочные растворы, высокие температуры и давление. идеи снизить содержание лигнина в древесине — основной компонент стенок древесных клеток — их жесткость,  прочности древесины. М.б. придется рубить в раннем возрасте, больше коры и сучьев относительно объема ствола, ниже качество древесины.         тополя, древесина с уменьшением лигнина на 20–50% имеют хрупкие, ломкие сосуды,  закупорены воздушными пузырями, растут медленно отмирают и не годятся для промышленного разведения. Модифицировать, растворять —  трансгенные растения тополя  с повышенной экспрессией гена ферулат-5-гидроксилазы (F5H), дают лигнин с 93% S-единиц, легче деградирует,  тополь может расти вдвое быстрее           РАН еще в 2006 году занялись генетической модификацией березы и осины. прирост объема древесины, приходящийся на гектар, увеличился на 20–40%. Плантации  пущинских и в Белоруссии

Цены на нефть — в сентябре почти не менялись,  октябрь-ноябрь на 10%, минимум сер.ноября корректировался к уровню 45 долл./барр. Число нефтяных буровых установок в США продолжает постепенно сокращаться — на 12% за октябрь-ноябрь 2015 г. «Если мы остановим свои инвестиции, и не будем думать о будущем — о геологоразведке, о подготовке новых месторождений к вводу, — а работать на падение добычи, то, конечно, сможем работать на любой цене», по Алекперову, директор «Газпром нефти» Александр Дюков заявлял, что добыча на традиционных месторождениях возглавляемой им компании останется рентабельной даже при цене на нефть 15 долларов за баррель.  Минэнерго подготовило два сценария развития газовой индустрии до 2035 г
Экспорт нефти из РФ в 2015 году, по предварительным данным, вырос на 7,5% по сравнению с 2014 годом и составит 238 миллионов тонн, сообщил журналистам министр энергетики РФ Ал … 

Связь био-экономики отражает измерение Товары — номенклатура (ТН ВЭД) — до 22- без-алкогольные напитки и уксусс 06- Живые деревья и другие растения… зелень, нам понадобятся 11-

Продукция мук… 1107- солод; крахмалы 1108 20- инулин; 1109 00…- пшеничная клейковина
Г 12 Масличные семена и плоды; прочие … лекарственные … техн… солома и фураж

Как пример импортозамещения — главных полимеров типа полиэфиров, ПЭТФ (Химволокна) приведем ниже Пластик из дерева в ХиЖ №6, 2013

(…отвалы…разбить целлюлозу на отдельные сахара и превратить получившиеся молекулы глюкозы во фруктозу. После дегидратации на кислотном катализаторе она дает гидроксиметилфурфурол, на медь-рутениевом катализаторе делают диметилфуран, добавляют этилен (м.б. из спирта-целлюлозы), цеолитовый катализатор, в гептане 10 ч- п-ксилол* для ТФК и насыщенных полиэфиров (на 90% — Полиэтилентерефталат, в 1990-х потребл.б.13 Мт/г — 75 % в текстильной промышленности и производстве промышленных волокон, с 13 % пищевых контейнеров, бутылок и 7% плёнок фото, видео, аудиозаписей, полибутилентерефталат — промышленная изоляция[3]).
 

После готовых, напитков и табака (23-24) Минеральные продукты, нефте- (27-) химии (28-38), полимеры 39- рассматриваемые в учебнике 34. Источники и применение углеводородов35. Спирты,  в т.ч.  Многоатомные,  АльдегидыКислотыСложные эфиры и природные — Жиры,  Углеводы — моно-, Ди- и поли-сахариды.

Пример продукта импорта —  получаемые из древесного спирта-сырца[1] (Каур, 1850), коксования угля и каталитического риформинга  бензинов ксилолы (от др.-греч. ξύλο — «дерево») — углеводороды ароматического ряда (из бензольного кольца и двух метильных групп — (СН3)2С6Н4. растворители и сырье для красителей и (пара-ксилол) терефталевой кислоты — полупродукта полиэтилентерефталата (аналоги толуола, но с водой образуют азеотропную смесь, кипя выше, путем перегонки.[3] О-ксилол ( Быков Г. В. История органической химии: Открытие важнейших органических соединений. — М.: Наука, 1978. — С. 94. — 379 с).

Строительство шелковой фабрики в Могилеве (в 30-е годы предприятия искусственного волокна назывались шелковыми фабриками) было начато в 1929 году, а 7 ноября 1930 года предприятие выдало первую продукцию – вискозную нить.

Завод стал первенцем большой химии в Беларуси и одним из первых подобных предприятий на территории всего бывшего Советского Союза. в 1931 году было выпущено 375 тонн продукции в год (в сутки – немногим более 1 тонны), уже через 5 лет объем производства возрос в 2,5 раза (до 893 тонн).В 1940 году рост был почти 5-кратным – 1,531 тысячи тонн…уже весной 1948 года возрожденное из руин предприятие вновь выдало свою продукцию. Был организован технологический поток получения вискозной технической нити.

К 1950 году производство вискозной текстильной нити на Могилевском ЗИВе вдвое превысило довоенный уровень. К 1960 году объем производства еще раз удвоился.В период с 1957 по 1987 годы Могилевский завод искусственного волокна превратился в ведущее предприятие отрасли с замкнутым технологическим циклом, включающим производства вискозной текстильной нити, вискозного жгутового волокна и целлофана. экологические решения (глубокая очистка вентвыбросов, совершенствование системы очистки промстоков).   Созданы цеха по получению полиэтиленовой и полипропиленовой упаковочной пленки, синтетических мононитей, а также первое в СССР производство углеродного волокна «углен».

Во время «перестройки» предприятие работало нестабильно. Демонтированы производства целлофана, жгутового волокна, углеродного волокна, полиэфирных мононитей, полипропиленовых фильтров.  В 1997 году в качестве альтернативы производству целлофана был разработан проект перепрофилирования на синтетические упаковочные материалы для упаковки пищевых продуктов, обладающие аналогичными свойствами и пользующимися спросом в Беларуси и за ее пределами.  1-ая очередь технологической линии производства двухосноориентированной полипропиленовой пленки. дополнительных потоков печати, ламинирования и металлизации.

В то же время Могилевский ЗИВ является долгожителем в сфере производства вискозных нитей на постсоветском пространстве. Сегодня это единственное предприятие, сохранившее искусственный шелк в номенклатуре выпускаемой продукции.

Справочно:На территории бывшего СССР было 13 предприятий, производивших аналогичную продукцию.Сейчас Могилевский ЗИВ  в новой развивающейся отрасли упаковочных полимерных материалов. Увеличив за текущую пятилетку в 1,7 раза объемы производства синтетических пленок и значительно углубив их переработку, завод успешно решает задачу импортозамещения Развитие производства полимерных упаковочных материалов .. В начале 2011 года — нового вида термоусадочной пленки.

В 2010 году, несмотря на сокращение по велению времени объемов производства вискозной нити, ЗИВ  112 процентов , более 1,5 тысячи человек.

Предприятию «Белоруснефть» присвоен официальный статус научной организацииПредприятием «Белоруснефть» добыто более 14 млрд куб. м нефтяного попутного газа с начала эксплуатации месторождений БеларусиНовогрудок стремится развивать устойчивую энергетику на местном уровнеКак в Беларуси встречают День энергосбереженияПроекты ЕС в области энергоэффективности: в поисках единомышленников и партнёров

 

Ниже — основные  (лаборатории конверсии растительного сырья НИИ ФХП БГУ) и базы данных химических соединений и смесей, общественные (НаЦ биотех информ США — NCBI, в Нац мед библиотеке в НИЗ США (NIH),  более 80 различных БД в PubChem[1] с 2004[2]  (PubChem Compounds — 60 миллионов  химических соединений[4], (PubChem Substance — более 157 миллионов  смесей и биологического скрининга, Биопробы (PubChem BioAssay) —  био активности более миллиона[7] программ высокопроизводительного виртуального скрининга.[8] PubChem Substance Data Source Information (англ.) PubChem Compounds PubChem Substance

Если жизнь и растения отличаются реакциями синтеза, то животные и человек могут использовать обратные реакции разложения, гидролиза.

В организмах  множество различных органических веществ и реакций ОВ, ана- и катаболизма при участии ферментов, например, пищеварительных,  гидролиза. Наиболее массовые органические продукты — полисахариды (крахмалцеллюлоза и др.) — расщепляются на моносахаридыглюкозу и пентозы, белки расщепляются на  аминокислоты  (с глицина*  NH2 CH2 COOH, в живых клетках синтезируются порфирины и пуриновые основания -), нуклеиновые кислоты — на свободные нуклеотиды и их части,  жиры — на глицерин и жирные кислоты,  в присутствии щёлочей давая мыло. В промышленности также  в присутствии катализаторов получают жирные кислоты, гидролизом древесины — этанол, а продукты гидролиза торфа находят применение в производстве кормовых дрожжей, воска, удобрений и др.  В разных продуктах, например, перегонки или даже винах есть разные спирты, кроме 9-11% этилового и метиловый, и кето-соединения, как ацетон, фурфурол, ниже, и др.

Для примера рассмотрим ниже используемые нами глицерин из жиров и гемицеллюлозы и фурфурол из углеводов.  Общей темой оказывается коррозия (см.ЕС КиСтарения) — Ме в ОЖ и полимеров далее

Самые простые углеводороды и О-содержащие — Спирты, мы получаем при брожении и, Многоатомные, как глицерин — гидролизом природных Сложных эфиров — Жиров.   Как вещества  и для передачи тепловой энергии кроме воды (в виде газа или жидкости), мы используем глицерин, в др.областях — масла, расплавы (Sn, Pb, Na, К), воздух, азот (в том числе жидкий), фреоны (в случае использования фазовых переходов обычно называют хладагентами) и др. Английский термин coolant в большей степени относится к использованию теплоносителя в качестве охлаждающего агента.

У каждого вида теплоносителя есть свой рабочий диапазон и время работы без существенной деградации.  Специально разработанные терможидкости  расширяют диапазон,  недостижимый для воды, силиконовых масел и других классических теплоносителей. Главные характеристики — Теплоёмкость — определяет количество теплоносителя, которое необходимо прокачивать в единицу времени для переноса заданного количества тепла. Вязкость также  влияет на скорость прокачки, на потери в трубопроводах, на коэффициент теплопередачи в теплообменниках, зависит от температуры.

Коррозионная активность — ограничивает виды теплоносителей и добавок (ингибиторов коррозии, у нас  гликолевых авто-антифризов) и материал конструкции.  Как и смазывающая способность. Общая Безопасность —  токсичность жидкости и её паров. Температура вспышки, температура воспламенения, Вероятность ожогов, как горячих, так и криоожогов.

Для водонагревательных систем (в т.ч.солнечным) требования к теплоносителям: морозостойкость до −30 °С и устойчивость к перегревам до +200 °С. Чаще используют на основе пропиленгликоля, нетоксичного (является пищевой добавкой E1520). Для высокотемпературных гелиосистем (свыше 300С) используются специальные типы теплоносителей на основе растворов солей, силикона или масляные теплоносители — см. Высокотемпературный органический теплоноситель,  Теплоноситель ядерного реактора,  Теплотрасса,  Холодильный агент, обозначение R-#  DuPont — молекулярной структуры —  углеводороды и их галогенпроизводные — с тремя цифрами, в виде R-xyz, где: x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу; y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу; z (единицы) равно числу атомов фтора (Например, R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан). Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов. Изобутан обозначают R-600a — 0 фтора, Н10 С4, «a»-изо.  Неорганические соединения 700+Мг (NH3,  1×14+3×1+700=717, обозначение — R-717).  Использовали воздух; аммиак; сернистый ангидрид; углекислоту, этилен, пропан, хлористый этил и метил; в 1928 г. Т.Мидгли синтезировал дифтодихлорметан, «фреон-12» (1931г). В 1987 г. в мире произведено 1.3 Мтонн  синтетических хладагентов, до –130 ºС,  в качестве пропеллентов, эффективных растворителей, как эффективное средство пожаротушения, для получения пенопластов, полимеров и эластомеров, для ингаляций, в качестве высокоэффективного газового диэлектрика, в качестве тепло- и хладоносителей, флегматизаторов горючих веществ, в лазерах, для синтеза лекарственных веществ, масел, пестицидов, пленок, средств защиты растений, красителей и т. п. Но  метеозонды даже  в Антарктиде зафиксировали их в стратосфере и снижение концентрации озона почти на 30 % («озоновые дыры»), от ультрафиолетового излучения атомы хлора и брома их поглощают атомарный кислород и озоновый слой Земли. В марте 1985 года в Вене по инициативе ООН была принята Конвенция по охране озонового слоя, а в 1987 году в Монреале подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой»[1]. В его приложения попали все хладагенты хлора и брома, их потенциалы разрушения озонового слоя (ОРП). Установлены международные стандарты: ISO/CD 817:2007 – «Хладагенты — обозначение и классификация безопасности», ANSI/ASHRAE 34-2007 – «Обозначение и классификация безопасности хладагентов»[2]

Корро́зия, ржавление (ржа) — самопроизвольное разрушение, в результате физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Причина — термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов (обычно металл,  керамика, деревополимер,  — кислородная коррозия железа в воде: 4Fe+6H_{2}O+3O_{2}\rightarrow 4Fe(OH)_{3} — называют ржавчиной сплавов железа (сталей, — термин), «ржавлением». Для коррозии полимеров — «старением», например, резины из-за взаимодействия с кислородом воздухапластиков от  атмосферных осадков. Также известны биологическая коррозия и «Единая система коррозии и старения».  Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, сильно зависит от температуры, 10-100 градусов может увеличить ее в разы и на порядки. Это определяет пределы и способы испытания.

При коррозии металл окисляется с образованием ионов металла, превращаемых в продукты коррозии, различают химическую и электрохимическую, водородную и кислородную: 2H2O + 2e → 2OH + H2 Если водород не выделяется,  чаще в нейтральной или сильно щелочной среде, восстановление кислорода — в коррозии с кислородной деполяризацией: O2 + 2H2O + 4e → 4OH− Коррозионный элемент может образовываться при соприкосновении двух различных металлов и в случае одного  неоднородного.

Против коррозии используют нержавеющие и кортеновские стали, цветные металлы, изолируют от коррозионной среды покрытия  (пассивный метод), клеи, герметики, резиновые прокладки.

Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя,  наложение постоянного электрического поля с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла, использование  анода из более активного материала,

Обобщение коррозии для полимеров, древесины и ЕСКиСтарения- см.далее.

 

 

 

ПОВТОР —

 

Самые простые углеводороды и О-содержащие — Спирты, мы получаем при брожении и, Многоатомные, как глицерин — гидролизом природных Сложных эфиров — Жиров.   Как вещества  и для передачи тепловой энергии кроме воды (в виде газа или жидкости), мы используем глицерин, в др.областях — масла, расплавы (Sn, Pb, Na, К), воздух, азот (в том числе жидкий), фреоны (в случае использования фазовых переходов обычно называют хладагентами) и др. Английский термин coolant в большей степени относится к использованию теплоносителя в качестве охлаждающего агента.

У каждого вида теплоносителя есть свой рабочий диапазон и время работы без существенной деградации.  Специально разработанные терможидкости  расширяют диапазон,  недостижимый для воды, силиконовых масел и других классических теплоносителей. Главные характеристики — Теплоёмкость — определяет количество теплоносителя, которое необходимо прокачивать в единицу времени для переноса заданного количества тепла. Вязкость также  влияет на скорость прокачки, на потери в трубопроводах, на коэффициент теплопередачи в теплообменниках, зависит от температуры.

Коррозионная активность — ограничивает виды теплоносителей и добавок (ингибиторов коррозии, у нас  гликолевых авто-антифризов) и материал конструкции.  Как и смазывающая способность. Общая Безопасность —  токсичность жидкости и её паров. Температура вспышки, температура воспламенения, Вероятность ожогов, как горячих, так и криоожогов.

Для водонагревательных систем (в т.ч.солнечным) требования к теплоносителям: морозостойкость до −30 °С и устойчивость к перегревам до +200 °С. Чаще используют на основе пропиленгликоля, нетоксичного (является пищевой добавкой E1520). Для высокотемпературных гелиосистем (свыше 300С) используются специальные типы теплоносителей на основе растворов солей, силикона или масляные теплоносители — см. Высокотемпературный органический теплоноситель,  Теплоноситель ядерного реактора,  Теплотрасса,  Холодильный агент, обозначение R-#  DuPont — молекулярной структуры —  углеводороды и их галогенпроизводные — с тремя цифрами, в виде R-xyz, где: x (сотни) равно числу атомов углерода, уменьшенному на единицу; y (десятки) равно числу атомов водорода, увеличенному на единицу; z (единицы) равно числу атомов фтора (Например, R-134a имеет 2 атома углерода, 2 атома водорода, 4 атома фтора, а суффикс «a» показывает, что изомер — тетрафторэтан). Серии R-400, R-500 обозначают смеси хладагентов. Изобутан обозначают R-600a — 0 фтора, Н10 С4, «a»-изо.  Неорганические соединения 700+Мг (NH3,  1×14+3×1+700=717, обозначение — R-717).  Использовали воздух; аммиак; сернистый ангидрид; углекислоту, этилен, пропан, хлористый этил и метил; в 1928 г. Т.Мидгли синтезировал дифтодихлорметан, «фреон-12» (1931г). В 1987 г. в мире произведено 1.3 Мтонн  синтетических хладагентов, до –130 ºС,  в качестве пропеллентов, эффективных растворителей, как эффективное средство пожаротушения, для получения пенопластов, полимеров и эластомеров, для ингаляций, в качестве высокоэффективного газового диэлектрика, в качестве тепло- и хладоносителей, флегматизаторов горючих веществ, в лазерах, для синтеза лекарственных веществ, масел, пестицидов, пленок, средств защиты растений, красителей и т. п. Но  метеозонды даже  в Антарктиде зафиксировали их в стратосфере и снижение концентрации озона почти на 30 % («озоновые дыры»), от ультрафиолетового излучения атомы хлора и брома их поглощают атомарный кислород и озоновый слой Земли. В марте 1985 года в Вене по инициативе ООН была принята Конвенция по охране озонового слоя, а в 1987 году в Монреале подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой»[1]. В его приложения попали все хладагенты хлора и брома, их потенциалы разрушения озонового слоя (ОРП). Установлены международные стандарты: ISO/CD 817:2007 – «Хладагенты — обозначение и классификация безопасности», ANSI/ASHRAE 34-2007 – «Обозначение и классификация безопасности хладагентов»[2]

Корро́зия, ржавление (ржа) — самопроизвольное разрушение, в результате физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Причина — термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов (обычно металл,  керамика, деревополимер,  — кислородная коррозия железа в воде: 4Fe+6H_{2}O+3O_{2}\rightarrow 4Fe(OH)_{3} — называют ржавчиной сплавов железа (сталей, — термин), «ржавлением». Для коррозии полимеров — «старением», например, резины из-за взаимодействия с кислородом воздухапластиков от  атмосферных осадков. Также известны биологическая коррозия и «Единая система коррозии и старения».  Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, сильно зависит от температуры, 10-100 градусов может увеличить ее в разы и на порядки. Это определяет пределы и способы испытания.

При коррозии металл окисляется с образованием ионов металла, превращаемых в продукты коррозии, различают химическую и электрохимическую, водородную и кислородную: 2H2O + 2e → 2OH + H2 Если водород не выделяется,  чаще в нейтральной или сильно щелочной среде, восстановление кислорода — в коррозии с кислородной деполяризацией: O2 + 2H2O + 4e → 4OH− Коррозионный элемент может образовываться при соприкосновении двух различных металлов и в случае одного  неоднородного.

нержавеющие и кортеновские стали, цветные металлы изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки.

Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя. Применяется наложение постоянного электрического поля с помощью источника постоянного тока, напряжение выбирается с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла. Другой метод — использование жертвенного анода, более активного материала, который будет разрушаться, предохраняя защищаемое изделие.

В качестве защиты от коррозии может применяться нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента (пассивный метод).

Механизм действия ингибиторов коррозии  электрохимический — адсорбируясь на поверхности металла, делает её потенциал положительнее, или снижая активность коррозионной среды или создающие на поверхности металла защитные пленки,  продукты  (кроющие ингибиторы) — среди аминов, азотсодержащих гетероциклических соединений, тиолов,мочевины и тиомочевины, сульфидов, альдегидов и др.

Ниже — наиболее массовые Углеводы — поли-сахариды

При кипячении с серной кислотой различных сельскохозяйственных отходов (стебли подсолнечника, соломыотрубей) и древесины[2]  происходит сначала  гидролиз   полисахаридов клеточных стенок растения, в т.ч. гемицеллюлозы.  Образующиеся пентозы (главным образом, ксилоза) под действием серной кислоты подвергаются дегидратации, ведущей к образованию фурфурола. Фурфурол отгоняется вместе с парами воды.

Ниже — свойства его и ароматических соединений, из структурных и энергетических,  систем сопряженных двойных связей (современный  критерий ароматичности[6]

Альтернативная циклизация — С6. Выше ароматики из целлюлозы через фураны и конденсацию с этиленом можно достичь путем каталитического (с кобальт, марганец и бром/НВг?) окисления легче метильных групп ксилола (р.- уксусная кислотакислородом воздуха) в титане при 175—225 °C и давлении 1500—3000 кПа.

« Ненасыщенная циклическая или полициклическая диатропная молекула или ион может рассматриваться как ароматическая, если все атомы цикла входят в полностью сопряженную систему таким образом, что в основном состоянии все π-электроны располагаются только на связывающих молекулярных орбиталях аннулярной (замкнутой) оболочки.

Бензол был впервые выделен М.Фарадеем в 1825 году. В 1833 году Э.Мичерлих синтезировал его сплавлением натриевой соли бензойной кислоты с гидроксидом натрия и установил формулу C6H6[1]. В 1865 году Ф.Кекуле предложил первую структурную формулу бензола как гексагонального 1,3,5-циклогексатриена и ввёл понятие «ароматичность» для описание соединений, структурно близких к бензолу[2] (часто обладавших приятным запахом). В 1931 году Э.Хюккель разработал квантово-механический подход для объяснения ароматичности, «метод молекулярных орбиталей Хюккеля» (МОХ)[3]. Практически всегда соблюдается Правило Хюккеля: ароматичности систем с (в кольце) 4n+2 электронов (где n = 0, 1, 2, …. С 4n электронов  антиароматичны, избыток энергии, присоединения), кроме пери-сочленения  3 циклов (фенален, пирен, коронен). В гетероциклы — гетарены: пиррол, фуран, тиофен, пиридин, индол, оксазол и др. шестичленных гетероатом отдает один электрон, в 5-атомных — неподеленную электронную пару.

Фурфурол (от лат. furfur — отруби) — производное фурана, — высококипящая (tкип=161,7 °C) жидкость, плотностью 1,16 г/см³. Легко растворяется в большинстве полярных органических растворителей, незначительно растворим как в воде (до 8%), так и в алканах.

Фурановое кольцо фурфурола обладает ароматичностью, поэтому по своим свойствам он несколько напоминает бензальдегид. Для него характерны реакции замещения (в положение 4 относительно альдегидной группы) и характерные для альдегидов. Под действием щелочей фурфурол, как и бензальдегид, вступает в реакцию Канниццаро, диспропорционируя на соль фуранкарбоновой (Пирослизевой) кислоты  и фурфуриловый спирт. Гидрогенизируется и вступает в реакции присоединения легче, чем ароматические соединения с бензольным ядром.

В реакциях электрофильного замещения в фурановом ядре замещается атом водорода в положении 5.

На воздухе  автоокисление , получается муравьиная и 2-формилакриловая кислоты.

В реакции Дильса — Альдера участвует как диен, фуран.

При нагревании до 250 °C фурфурол разлагается на фуран и моноксид углерода, иногда со взрывом.

При нагревании в присутствии сильных кислот кислород фуранового кольца присоединяет протон, ароматичность разрушается, вследствие чего фурфурол полимеризуется (осмоляется).

Фурфурол применяют на предприятиях нефтехимии как растворитель — экстрагент при очистке нефти и растит, масел от углеводородов, для экстракции диенов (производства синтетической резины) из смеси углеводородов.

фурфурол и фурфуриловый спирт могут быть использованы вместе или по отдельности для получения твёрдых смол по реакции с фенолом и ацетоном, или с мочевиной. Такие смолы используются в производстве стекловолокна, некоторых деталей самолётов, и автомобильных тормозов.

Фурфурол является доступным веществом, широко используется для получения самого фурана[3] (оксол-2,4-диен C4H4O, и его различных производных  (апротонного растворителя — тетрагидрофурана (ТГФ), α-метилфурана (сильвана)[2]пиррола (реакцией с NH3 в присутствии Al2O3)[2] ,  антимикробных  нитрофуранов, таких как фурацилин,  пестицидов.

Из отходов сахарного тростника и мелассы может быть изготовлено  много веществ и материалов, похожих на дерево (как тростник, обработанный в печи при высокой температуре),

побочный продукт, фурфурил, с запахом миндаля, алкогольные спирты, для пропитки“ и др. (биопластик  TransFurans Chemicals,  может быть альтернативой обычным из углеводородного сырья, для предметов декоративного убранства дома и мебели,  автомобилестроения, заменяя ряд компонентов, в том числе  стандартные термопластики, вроде полиэтилена, и бумагу из натуральных волокон, волокна в текстильном производстве,  с распадом на  воздухе, отходов в природном круговороте”.

 

Чем пахнет виски?

… эти вещества привносят в аромат и вкус виски древесную и кокосовую ноты, но цис-изомер с более пряным запахом преобладает в этой паре. Ни один природный аромат не обходится без летучих и пахучих альдегидов, среди которых сиреневый альдегид, ванилин, фурфурол, гексаналь. Все они поступают в виски из дубовой древесины бочек. Сиреневый альдегид дает древесный, пряный, дымный запах, ванилин — привкус и аромат ванили (особенно много ванилина в бурбонах), фурфурол привносит миндальную ноту,

Вездесущая реакция Майара

… Механизм их образования достаточно сложен и до конца не изучен — слишком уж много промежуточных продуктов, которые взаимодействуют между собой и с исходными веществами. Образование меланоидинов сопровождается появлением множества ароматических веществ: фурфурола, оксиметилфурфурола, ацетальдегида, формальдегида, изовалерианового альдегида, метилглиоксаля, диацетила и других. Именно они придают незабываемый, аппетитный аромат свежеиспеченному хлебу, плову, шашлыку…

Душа кофе

… oт кофеина, продукта фотосинтеза, кафеоль образуется только при обжаривании кофе в результате многих пирохимических реакций. Так, содержащиеся в кофейных зернах пентозаны под действием высокой температуры теряют воду и в конце концов превращаются в фурфурол. Словом, мало знать, что есть в зерне, надо принять во внимание, во что все это превращается.

Как ароматич. альдегид  в бензоиновую конденсацию, образуя фуроин (ф-ла I), окисляемый в фурил, с едкими щелочами перегруппируемый в фуриловую к-ту.

Конденсация фурфурола с фурфуриловым спиртом и др. спиртами, а также с фенолами,кетонами и альдегидами приводит к фурановым смолам (вики: Фурановые смолы). При действии NH3 в присут. CH3OH (150-250 С, 20,8 МПа, кат. Со) фурфурол превращается в пиперидин.

От первичных ариламинов циклизуется в пиридиниевую соль VII, а при действии оснований — в замещенный циклопенте-нон VIII;

 

 

Дополнения

5044-14.jpg 1,75 кДж/(кг·К); 5044-15.jpg -200 кДж/моль;5044-16.jpg-2,34 МДж/моль; e 38 (бензол, 25 0C).ур-ние температурной зависимости давления пара 5044-13.jpg (313,05-443,75 К): lg р (мм рт. ст.) = 8,0564—2251/Т; ркрит 5,502 МПа, tкрит 397 0C. Раств. в воде (8,3% по массе при 20 0C и 19,9% при 90 0C); перегоняется с водяным паромазеотропом.

Свойства фурфурола и вопросы применения его внефтеперерабатывающей промышленности  в литературе [8—15]. Наиболее существенныминедостатками фурфурола как избирательного растворителяявляются его низкая термическая стабильность и близостьтемпературы кипения (около 162° С) к температуре начала кипения газойлей — необх. специальных мероприятий (деаэрация сырья, подача в систему инертного газа,применение теплоносителя для нагрева продуктов, содержащих фурфурол, с целью предотвращения их перегрева и т. п.)- позволяющихет практически полностью избежать разложения фурфурола.

Получение фурфурола дегидратацией пентозных … растворов с использованиемэнергии СВЧ, Труды сотрудников БГТУ, Базы данных, 3818

 

ырьем для получения фурфурола служат в основном сельскохозяйственные отходы в виде хлопковой, рисовой и овсяной шелухи, подсолнечной лузги, соломы злаковых растений, кукурузной кочерыжки, отрубей и др. Фурфурол получают также из древесины в процессе производства бумажной массы. Например, из 1 т лиственной древесины и сельскохозяйственных отходов можно получить 80—130 кг фурфурола. [c.19]
Примерный выход фурфурола из различных видов сырья [4, 5] приведен в табл. 1. [c.19]
Фурфурол широко применяется как сырье в производстве пластических масс, синтетических волокон, смол и для других производств промышленности органического синтеза. Фурфурол используется также как ускоритель в процессе вулканизации каучука и как дубитель. Но основное применение фурфурола — в нефтепереработке в качестве селективного растворителя. [c.20]
Фурфурол является избирательным растворителем, обладающим высокой селективностью и малой растворяющей способностью. Наиболее растворимы в фурфуроле ароматические углеводороды, хуже — парафиновые и менее всего — асфальтосмолистые соединения нефтяных фракций. При 30—40 °С в фурфуроле хорошо растворяются только ароматические углеводороды, содержащиеся в нефтяных фракциях, кипящих ниже 350—400 °С. Высокомолекулярные полициклические углеводороды масляных фракций хорошо растворяются в фурфуроле при температурах выше 60—80 °С. Смолистые соединения даже при нагревании растворяются сравнительно плохо, а асфальтены практически нерастворимы в фурфуроле [6]. Растворяющую способность фурфурола можно регулировать добавлением либо бензола, который увеличивает ее, либо воды, присутствие которой в фурфуроле понижает растворимость в нем углеводородов, особенно парафинонафтеновых, а также смолистых веществ. [c.20]
С фурфуролом смешиваются ацетон, бензол, уксусная, масляная, муравьиная, молочная, олеиновая и нафтеновые кислоты, а также некоторые другие органические соединения, в том числе высокомолекулярные. [c.20]
Одним из недостатков фурфурола является относительно большая взаимная растворимость его и воды, что видно из данных табл. 2. [c.21]
Критическая температура растворимости фурфурола в воде равна 121 °С, соответствующая этой температуре концентрация фурфурола в растворе составляет 50,3 вес. %. [c.21]
Вместе с тем благодаря взаимной растворимости воды и фурфурола последний можно очищать водой (промывка) от таких примесей, как метиловый спирт, ацетон и низшие органические кислоты. [c.21]
Растворимость фурфурола в воде понижается в присутствии поваренной соли это свойство используется для выделения фурфурола из его водных растворов.

 

Подобная технология была разработана в рамках  программы НИОКР ЕС лабораториями крупнейших университетов

http://www.transfurans.be

Фурфурол — жидкость с запахом свежего ржаного хлеба, является токсичным веществом, воздействующим на нервную систему и вызывающим раздражение кожи и слизистых оболочек, судороги и параличи. При хроническом действии может вызывать экземы, дерматиты, хронический насморк[4].

нервный яд; ЛД50126 мг/кг (крысы, перорально); ПДК в атм. воздухе 0,05 мг/м3, в воде водоемов 1 мг/л.  Лит.: Общая органическая химия, пер. с англ., т. 9, 1985, с. 163

Просмотреть / Открыть — Репозиторий БНТУ

костра для получения фурфурола2-фуранкарбальдегид,  Диссертация на тему «Получение фурфурола из …

затраты по сырью и энергии составляют 50-60% от себестоимости фурфурола / 4 /. Хотя потенциальные ресурсы сельскохозяйственного … Новый техпроцесс удешевит биотопливо на треть … После конверсии фурфурол может быть отделён дистилляцией или конвертирован … Латвийские ученые получили биоэтанол и фурфурол из …
 
 Фундаментальные аспекты радиационно-термических превращений целлюлозы и растительной биомассы (А.В. Пономарев, Б.Г. Ершов Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина Российской академии наук) в акте радиационно-химического разрушения полимерной цепи целлюлозы — локальный «взрыв» глюкопиранозного звена, в СО2 + соединенияя с концевыми карбонильными и карбоксильными группами (при высокой мощности дозы ≥ 1 кГр∙с–1 с отгонкой жидкого конденсата, 1/4 — фурфурол и другие производные фуранов,  перспективных компонентов альтернативных моторных топлив. Механизм с участием концевого радикала, дегидратацией дает распад глюкопираноз до фурфурола и формальдегида. Ускорители электронов могут реализовать прямое одностадийное превращение целлюлозы и лигноцеллюлозной биомассы в компоненты жидкого моторного топлива и полупродукты для крупнотоннажного химического синтеза.PDF файл 
Теперь по левым-правым и связям АК-Н, сторонами истории, Нобелевских 2015, «традиционной китайской мед-алхимии», наших лекарств от рака и гипотезе биофизиков МГУ, Твердислова и восстановления симметрии и начала- как левые ЭЧ типа нейтрино подобны левым АК — белкам и должны дополняться правыми, как углеводами- нуклеотидами и спиралью ДНК — где д-сахара связаны с правой спиралью, откуда лекарства с левыми типа нашей 1-ксилозы).
О правых АК и белках — с самых простых и нарушающих спираль — не асимметричного Гли и близкого углеводам О-Про (в углеводах см.и коллагене… «богатый гидроксипролином белок составляет 2-10% массы первичной оболочки и связан в гликопротеин — экстенсин. По Лампорту, первичную оболочку составляют переплетенные сетки микрофибрилл целлюлозы (30% оболочки с ковалентными и Н-связями с матриксом) и экстенсина в матриксе из ГМЦ и пектиновых веществ. Т.о. ядро оболочек кроме мех.функции целлюлозы включает азотно-белковый +заряд.
   Тройная спираль ксилана и коллагена также связана с ОН-ПроГли

Более кислые — гепарин случайно открыл студент медицинского факультета Университета Джонса Хопкинса(Балтимор, США) Джей Маклин (англ. J. McLean, ученик физиолога У.Хауэлла, изучая тромбопластическую активность, липоиды-фосфатиды печени (гепар-фосфатид) и сердца (куорин), что «гепар-иды»не повышают свертывание крови, а антикоагулянты, в Американском журнале физиологии в 1916 году (том 41, стр. 250).[1]Гепарин относится к семейству гликозаминогликанов; с несколькими полисахаридными цепями, связанными с общим белковым ядром, в основном из двух аминокислот, Гли и Сер, на 2/3 связанных с полисахаридными цепями из повторяющихся дисахаридов — α-D-глюкозамин и уроновая кислоты, с 1-4 гликозидными связями (1 сульфатирован по амино- и гидроксильной группе; амино м. б. ацетилирована, 2- L-идуроновой кислоты (~90%) или эпимерной D-глюкуроновой кислоты (~10%). Сумма отрицательно заряженных сульфатных и карбоксильных групп, — сильный природный полианион, для комплексов со многими белковыми и синт. поликатионами, +заряженными.

Длина полисахаридных цепей эндогенного гепарина и молекулярная масса колеблется  от 3000 до 40000 дальтон, «коммерческих» лекарственных — от 12000 до 16000 дальтон, и низкомолекулярных.

Часто количество гепарина измеряется в единицах действия (ЕД) по его физиологической активности — способности предотвращать свертывание плазмы крови — 0,0077 мг международного стандарта гепарина (в 1 мг препарата 130 ЕД).[2] Rice et al (1967) предполагают сульфатирование и на уровне низкомолекулярных предшественников, участвуют гликозилтрансферазы, сульфотрансферазы, эпимеразы… С катионными участками антитромбина III конформация дает возможность инактивировать факторы свертывания (II, IX, X, XI, XII), калликреин, сериновые протеазы (И гиполипидемическое действие, липопротеинлипаза с помощью протеогликановых цепей гепарин-сульфата связывается со стенкой капилляров, высвобождается в кровеносное русло, вводимый действует как и эндогенный). При внутримышечном введении действие гепарина проявляется с 15-30 минут до 6 часов,  подкожно с 40-60 минут 8 часов, период полувыведения 30-60 минут.

Противосвертывающий эффект гепарина усиливается при одновременном применении других антикоагулянтов, антиагрегантов и НПВС. Получают из печени, лёгких и слизистой оболочки кишечника крупного рогатого скота. Профилактика и терапия тромбоэмболических заболеваний и их осложнений, тромбообразования при операциях на сердце и кровеносных сосудах, при остром инфаркте миокарда. Также для поддержания жидкого состояния крови в аппаратах искусственного кровообращения и гемодиализа, для предотвращения свертывания крови при лабораторных исследованиях, тромбоз глубоких вен.

М.провоцировать тромбоцитопению, желудочно-кишечные кровотечения, кровотечение в месте введения, в областях, подвергающихся давлению, из операционных ран, а также кровоизлияния в других органах. костно-мышечной системы: остеопороз, спонтанные переломы. преходящая алопеция, гипоальдостеронизм. кальциевую соль гепарина – кальципарин выпускают в виде водного раствора, содержащего в 1 мл 25000 ЕД. шприцы с 0,2 мл раствора (5000 ЕД).

  • При остром инфаркте миокарда рекомендуется уже в условиях оказания скорой помощи вводить гепарин внутривенно в дозе 15000-20000 ЕД и продолжать в условиях стационара минимум 5 -6 дней подкожное введение в дозе 40000 ЕД в сутки (через каждые 4-6-8 часов часа по 5000 – 10000 ЕД).
  • При периферических тромбозах вводят сначала 5000 ЕД гепарина внутривенно, затем 30000-40000 ЕД/сут.3-6 раз/сут подкожно или через инфузомат из расчета 18 ед/кг*час под контролем АЧТВ;
  • Для профилактики тромбоэмболий гепарин вводят по 5000 ЕД подкожно 1-2 раза в сутки в пред- и постоперационный период.
  • При массивных тромбозах легочной артерии препарат вводят капельно в дозе 40000-60000 ЕД в течение 4 – 6 часов, затем переходят на внутримышечное введение по 40000 ЕД в сутки.
  • При прямом переливании крови гепарин вводят в вену донора по 7500-10000 ЕД.

Гепариновая мазь.  Рынок препаратов группы ГЕПАРИНА находится в стадии становления. Статья в еженедельнике Аптека, 2001  Першин Г.Н., Гвоздева Е.И. Учебник фармакологии — Москва: Медгиз , 1961 — с.405 K. Lidholt, U. Lindahl Biosynthesis of heparin  От препарата ”Гепарин” умирают люди. Скандалы. НОВОСТИ.UA — Самые интересные новости
Глицин содержится в значительных количествах в церебролизине (1,65–1,80 мг/мл)[1].

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E640 как модификатор вкуса и аромата.

Глицин был обнаружен на комете 81P/Вильда в рамках  проекта Stardust@Home[3][4] анализа данных  научного корабля Стардаст («Звёздная пыль»), в хвосте кометы 81P/Вильда (Wild 2) образцы  так называемой межзвёздной пыли,  неизменной со времен образования Солнечной системы 4,5 млрд лет назад[5].

В 2006 год в капсуле с образцами звёздной пыли найдены следы глицина, больше изотопов C¹³, чем в земном[6].Диметилглицин

1 2 Молекулярные механизмы воздействия аминокислот в составе церебролизина на нейротрансмиссию. Нейротрофические и нейропротективные эффекты аминокислот

Инструкция по медицинскому применению препарата Глицин

Глицин также является нейромедиаторной аминокислотой, проявляющей двоякое действие. Глициновые рецепторы имеются во многих участках головного мозга и спинного мозга. Связываясь с рецепторами (кодируемые генами GLRA1, GLRA2, GLRA3 и GLRB), глицин вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшает выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминовая кислота, и повышает выделение ГАМК. Также  со специфическими участками NMDA-рецепторов способствует передаче сигнала от возбуждающих нейротрансмиттеров глутамата и аспартата.[1] В спинном мозге глицин приводит к торможению мотонейронов, что позволяет использовать глицин в неврологической практике для устранения повышенного мышечного тонуса.

 

 

Зефиров Н.С. и др. т.5 Три-Ятр // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998. — 783 с. 

  1. Перейти к:1 2 Репортаж об исследованиях компании TransFurans Chemicals,  перевод оригинала
  2. Джилкрист Т. Химия гетероциклических соединений. — М.: Мир, 1996. — С. 247. — 464 с. —
  3. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы / Редкол.: Москвин А. В. и др.. — СПб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. — 1142 с.