Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
N-метилморфолин N-оксид (более точно 4-метилморфолин 4-оксид), NMO или NMMO — органическое соединение. Этот гетероциклический оксид амина и производное морфолина используется в органической химии в качестве соокислителя и жертвенного катализатора в реакциях окисления, например, в окислениях тетроксидом осмия, асимметричной дигидроксиляции Шарплесса или окислениях с TPAP. NMO поставляется в коммерческой продаже как в виде моногидрата C5H11NO2·H2O, так и в виде безводного соединения. Моногидрат используется в качестве растворителя для целлюлозы в процессе лиоцелл для производства целлюлозных волокон.
N Methylmorpholine N oxide (more correctly 4 methylmorpholine 4 oxide), NMO or NMMO is an organic compound. This heterocyclic amine oxide and morpholine derivative is used in organic chemistry as a co oxidant and sacrificial catalyst in oxidation reactions for instance in osmium tetroxide oxidations and the Sharpless asymmetric dihydroxylation or oxidations with TPAP. NMO is commercially supplied both as a monohydrate C5H11NO2·H2O and as the anhydrous compound. The monohydrate is used as a solvent for cellulose in the lyocell process to produce cellulose fibers.
Растворитель целлюлозы
Моногидрат NMMO используется в качестве растворителя в процессе производства лиоцелла для получения лиоцелльных волокон. Он растворяет целлюлозу, образуя раствор, называемый допой, и целлюлоза осаждается в водной ванне для получения волокна. Этот процесс схож, но не аналогичен процессу получения вискозы. В процессе получения вискозы целлюлоза становится растворимой путем превращения в ксантатные производные. При использовании NMMO целлюлоза не модифицируется химически, а растворяется, образуя однородный полимерный раствор. Полученное волокно аналогично вискозе; это было замечено, например, для микрофибрилл целлюлозы Valonia. Разбавление водой вызывает повторное осаждение целлюлозы, то есть растворение целлюлозы в NMMO – процесс, чувствительный к воде. Целлюлоза остается нерастворимой в большинстве растворителей из-за сильной и высокоструктурированной межмолекулярной сети водородных связей, которая препятствует воздействию обычных растворителей. NMMO разрушает эту сеть водородных связей, которая удерживает целлюлозу нерастворимой в воде и других растворителях. Схожая растворимость была достигнута в нескольких растворителях, в частности, в смеси хлорида лития в диметилацетамиде и некоторых гидрофильных ионных жидкостях.
NMMO monohydrate is used as a solvent in the lyocell process to produce lyocell fiber. It dissolves cellulose to form a solution called dope, and the cellulose is reprecipitated in a water bath to produce a fiber. The process is similar but not analogous to the viscose process. In the viscose process, cellulose is made soluble by conversion to its xanthate derivatives. With NMMO, cellulose is not derivatized but dissolves to give a homogeneous polymer solution. The resulting fiber is similar to viscose; this was observed, for example, for Valonia cellulose microfibrils. Dilution with water causes the cellulose to reprecipitate, i. e. the solvation of cellulose with NMMO is a water sensitive process. Cellulose remains insoluble in most solvents because it has a strong and highly structured intermolecular hydrogen bonding network, which resists common solvents. NMMO breaks the hydrogen bonding network that keeps cellulose insoluble in water and other solvents. Similar solubility has been obtained in a few solvents, particularly a mix of lithium chloride in dimethyl acetamide and some hydrophilic ionic liquids.
Растворение склеропротеинов
Еще одно применение НММО – в растворении склеропротеина (содержащегося в тканях животных). Это растворение происходит в кристаллических областях, которые более однородны и содержат остатки глицина и аланина с небольшим количеством других аминокислотных остатков. Механизм растворения этих белков под действием НММО изучен недостаточно. Однако другие исследования были проведены с аналогичными амидными системами (например, гексапептидами). НММО способен разрывать водородные связи в амидах.
Another use of NMMO is in the dissolution of scleroprotein (found in animal tissue). This dissolution occurs in the crystal areas which are more homogeneous and contain glycine and alanine residues with a small number of other residues. How NMMO dissolves these proteins is scarcely studied. Other studies, however, have been done in similar amide systems (i. e. hexapeptide). The hydrogen bonds of the amides can be broken by NMMO.
Окислитель
NMO, как N-оксид, является окислителем в дигидроксилировании по Апджону. Обычно он используется в стехиометрических количествах как вторичный окислитель (кооксидант) для восстановления первичного (каталитического) окислителя после его восстановления субстратом. Например, для реакций вицинального син-дигидроксилирования теоретически потребовалось бы стехиометрическое количество токсичного, летучего и дорогостоящего тетроксида осмия, но при непрерывном восстановлении с помощью NMO необходимое количество можно снизить до каталитических.
NMO, as an N oxide, is an oxidant in the Upjohn dihydroxylation. It is generally used in stoichiometric amounts as a secondary oxidant (a cooxidant) to regenerate a primary (catalytic) oxidant after the latter has been reduced by the substrate. Vicinal syn dihydroxylation reactions for example, would, in theory, require stoichiometric amounts of toxic, volatile and expensive osmium tetroxide, but if continuously regenerated with NMO, the amount required can be reduced to catalytic quantities.