सीएमसी का संश्लेषण मार्ग

सीएमसी संश्लेषण की पारंपरिक विधि एल्किलीकरण-ईथरीकरण प्रक्रिया है। सीएमसी के संश्लेषण से संबंधित हर शोध कार्य में, विभिन्न सेलूलोज़िक अग्रदूतों से सीएमसी के संश्लेषण की शुरुआत से ही इस विशिष्ट प्रक्रिया का लंबे समय से उपयोग किया जाता रहा है। इन कार्यों के बीच एकमात्र अंतर अग्रदूतों के सेलूलोज़िक विस्तार के लिए लागू रासायनिक पदार्थों के अनुपात और तापमान, प्रतिक्रिया समय, पीएच, आदि जैसे प्रतिक्रिया मापदंडों में भिन्नता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि सभी प्राकृतिक और औद्योगिक सेलूलोज़िक अग्रदूत (जैसे, पत्तियां, तने, लुगदी, कागज कचरा, सूक्ष्मजीवों के साथ-साथ कपास लिंटर्स, बुने हुए चिथड़े, आदि जैसे विभिन्न वस्त्र-आधारित अग्रदूत) समान संरचनात्मक विशेषताओं को नहीं रख सकते हैं जो हर बार सेलूलोज़ का एक निश्चित मात्रा निकालने में सक्षम हों। अधिकांश अग्रदूतों में सेलूलोज़िक प्रतिशत के अलावा लिग्निन, पेक्टिन, राख और अन्य खनिजों (जैसे, फास्फोरस, पोटेशियम, कैल्शियम, आदि) की काफी मात्रा होती है।

इसलिए, कभी-कभी, कुछ पूर्व-कार्बोक्सिमिथाइलेशन चरण जैसे प्रोटीओलिसिस (प्रोटीज एंजाइम के साथ उपचार), पौधे-आधारित अग्रदूतों के विभिन्न एंजाइमों का निष्क्रियण (जैसे, संतरे के छिलके में मौजूद पेक्टिक एंजाइमों का निष्क्रियण), डीलिग्निफिकेशन, डीवैक्सिंग, ब्लीचिंग, डीफैटिंग, और एसिड वॉशिंग, साथ ही कुछ आवश्यक रासायनिक यौगिकों (जैसे, मेथनॉल, इथेनॉल, क्लोरोफॉर्म, आदि) के साथ उपचार और हेमिसेलूलोज़ को हटाना प्राकृतिक स्रोतों से शुद्ध α-सेलूलोज़ निकालने के लिए किया जाता है।

शुद्ध α-सेलूलोज़ का कार्बोक्सिमिथाइलेशन मूल रूप से दो महत्वपूर्ण चरणों में किया जाता है। पहले चरण में, पूर्व-शुद्ध सेलूलोज़ अर्क को एक प्रतिक्रिया पात्र में एक विशिष्ट समय के लिए क्षारीय अभिकर्मकों (जैसे, NaOH) के साथ मिलाया जाता है। इस दौरान, शुद्ध सेलूलोज़ सामग्री को मर्सराइज्ड किया जाता है। इसके बाद, ईथरीकरण चरण में कार्बोक्सिमिथाइल समूहों द्वारा बाद के प्रतिस्थापन के लिए लक्षित प्रत्येक AGU इकाई से -OH कार्यात्मक समूहों को -ONa समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। क्षार की सांद्रता, क्षार और सेलूलोज़ के बीच अनुपात, और प्रतिक्रिया तापमान को बहुत सावधानी से बनाए रखा जाना चाहिए। इन मापदंडों में थोड़ा सा बदलाव अंतिम उत्पाद के DS मान और अन्य भौतिक-रासायनिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है।

इस चरण में एक निष्क्रिय विलायक (जैसे इथेनॉल, 2-प्रोपेनॉल, आइसोप्रोपिल अल्कोहल, या आइसोब्यूटिल अल्कोहल, आदि) को एक तनुकारक के रूप में और एक सूजन एजेंट के रूप में जोड़ा जाता है जो सेलूलोज़ संरचना में अभिकर्मकों के प्रवेश की सुविधा प्रदान करता है।