2 (1125755), страница 83
Текст из файла (страница 83)
29-9. Г((ем к Фнброян шелка представляет собой полнпептнд сравнительна простого строения, состав которого варьирует в зависимости от вида вырабатывающих его шелковичных 'червей. Промышленный продукт, полулаемый нз коконов тутового шелкопряда, состоит главным образом из следующих аминокислот: глицнна, ь.аланина, ьсерииа н ь-тирозина.
Фиброин шелка имеет ориентированную кристаллическую структуру. Полипептидные цепи сгруппированы таким образам, что образуют плоскости, причем конфигурация каждой цепи такова, что повторякициеся фрагменты параллельны оси волокна (а не сз-спирали; разд."20-7); каждая цепь связана водород-. ными связями с двумя соседпимн цепями, в которых аркентация фрагментов обращена (рис. 29-8). глава хз полимвры 527 29-10, Шерсть 1 1 ! 1 ! * 1 ! в4юаа 1 1 1 в — 2ЗОО Л 1 ! ! ! ! 1 ! ! 1 ! ! 1 1 1 1 ! 29-11, )бо гхуаген Структура шерсти сложнее структуры фибронна шелка, так как шерсть, подобно инсулину (разд, 20-7), содержит значительное количество цистина (табл. 20-1), что делает возможным образование днсульфидных поперечных связей между пептндными цепями.
Эти днсульфидные связи оказывают большое влияние на механические свойства шерстяного волокна: прн их восстановлении (что может быть осуществлено н растворе тиогликолята аммония) волокно значительно легче изменяет форму. ПСНв — 5 — 5 — СНвп+2НБСНвСОвмНв — ь ев ««э л1«!х«эьзвдаыв лен«речные сввзн шврств ~оСНхсН+НсСНво -,хг««НвОвССНв 5 — с — СНвСОЯНх Это явление используется при завивке волос — после восстановления и завивки дисульфндные связи воссоздаются при действии мягкого окислигельного агента. своя! Упрпясненпе 2м-82, По-внднмому, основной стадией важной в э отношении цепной реахцюг !персть+ моль-ьдыры + возросп1ее количество й в эвономнче.
молн лзлветсв расщепление двсульфндных связей цистнна в полвпевтндвых цепях пшпеварнтельнымн ферментами лнчвнох моли. Предложите метод защиты шерсти от моли, основанный на хвмнческом нз. меневнн днсульфндных связей 1см. гл. 2!). Основной белок кожи и соединительных тканей носит название вколлагенв и состоит преимущественно нз глнцина, пролина н оксипролина. Молекулы коллагена имеют форму тонких н длинных нитей ()4 х 2900 А); каждая из нитей состоит из трех скрученных полипептндных цепочек, При кипячении коллагена в воде цепочкк отходят одна от другой н образуется обычный пищевой желатин.
Со- ! 00 едипительиые ткани и кожа состоят нз фибрилл шириной 200— 000 А, которые, как это было показано рентгенографическим методом, состоят из молекул коллагена, расположенных паралл б т о ьп ой оси. На электронной микрофотографии видны йравнльно расположенные полосы, отстоящие друг от друга на расстоянии 700 Л н пересекающие фнбриллы; предполагают, что этн полосы соответствугот молекулам коллагена, расположенным в одн параллельно друг другу, но сдвинутым одна относительно другой приблизительно иа одну четвертую нх длины (рнс.
29-9). ! 1 1 ! ! ! ! ! ! 1 ! 1 1 ! ! 1 1 Р н с. 20-0. Схематнчесхое нзобрвжепнс молсхул холлаг«нз в фнбраллс, чолсху. лы сдвинуты одна относательно !рутой пз рзсстоапае пю хы по «оотоетст!!ует картинее, ввднмов в э;!еьтроппох! «!ич!! сх !л Превращения ф«брилп коллнге«.! «11:! «ро«!пэх«гне выделенной кожи связано! прежде все!0 с обрз 1«паи«.'. поп речных связей между молекулачи оел!на1,"(.1и этги це !и мо! ! бы1ь «спользованы различные пыпест!ш, ыо особ!енно ьыщро дс«ствуюэщим агентом являются соли хрома, ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗМЕРА И ФОРМЫ ПОЛИМЕРНЫХ МОЛЕКУЛ хслн устзвоалеанн сазан между сттоевас«1 !юлнмеров н нх фвавчесннмв свойствамн чрювычай!ю важно определенпе размера в !рормы полнмераых мо.
леаул. Полезные данные могут быть получены лгетодам рснтгенострухтурного анализа твердых хрвсталлнчесхнх полвмеров, особенно тех, хоторыс орнептнруются прв выхягнзанвн выюхон, Однако больше сведений моха!о получить прн научении свойств полимеров з растворс. Особый антерес представляет определенно молекулярной массы, которую можно оцеанть рядом методов. Обычные фнзячеспве методы определенна !юлеку!пч!лой в!ассы — по плотности паров, повышению температуры кипенна нлв и ннжснню температуры замерзания,— кав правило, !ю потуг быт! ПрграенеНЫ дав НССЛСдОааннз ПОЛИ.
меров. Поламеры поахтю!еснн пехетучн, что неллю!лет использование метода опрслеленвн по плотностн паров. Повышенно т~мпературы хнпенвя а понижение температуры зачерзаняя одним молем аошсстьа, растворенного в 1000 г растворвтсля, слвшхом незначительны дла полнмсроз, в!оле1«уь!приап масса воторых составляет 20 000 н выше. Тах, даже в нанболсс блзгопрввтном случае хамфоры, для которой понвжснне температуры замерзания особенно велико 13т,т'с), смешение 1 г полнмера (чоленулнрная масса 20 000) с 10 г камфоры прпводаг х попнжен1ро температуры плавлелвн всего на 0,2« Такие методы можно использовать прн пзхнчнн соответствуюпсей взнерптелы|ой апнзратуры, но обычно предпочнтают другие, более чувствительные метолы.
29-12. Осжотическзе давление хгоступный н широхо применяемый метод онрсхсхеннв молекулярных масс основы! вв нспользовзпаи нзлевнч осмогнчесного давленая. метод очень прост, н длн его осуществления гребует-н веслоха1ан аппаратура, нзобрзжснная па рнс. 2й-!0, 526 Гддил эз ГСОДИЫВР Ы 29-.14. Рассеяние света растваритвль Раствор палммнр 29-13. Вя3)ссуе(7)6 полупраницаемая мембрана Р н с. 20.10. Простой и нбор р бор для опрсделепнт нодск>.!яриых масс ссз ческнч методом. с ссмомсгрп Полимер растворяют в подходншем растворптеле и аство ворптеле и раствор помещают но па раз!серу пар пропадаем для молекул растворктед палнмера.
По другую сторону мембраны Давлеяпе гара растворителя нзд раствором ниже, чем н «нет телы. Вследствие этого растворитель пе сходят а а и заставляя жидкость в б пока гидростзтнческае дзаленсш в тру ке подниматься; подъем и о олжа проникновению а раствор.
Д д не уравновеснт ген" н нденцню растворителя к разбавленных раство ов а авлекне называют асматическнм давлением; для творов ано пропорционально часлу молекул вещества, цриходящемуся па единицу б ,. Это п)ф так, осмотнческое давление 0,35зй-пото (О,ОРОМ о ъема, т п)факт весьма ,, ного (,0 ОМ) раствора сахаровы а воде яря ат. асчет, осноззйный! На этих аяных, ! р 0,35эй-ного раствора водарастзо имаго п н, составляет 0 О)3 ат или 7 О см аотяиаго оскольку осмотичсское завлепне пропорционально числу п нс' йакромалекул, прямевеиие осмоте се- ,г опально числу пгнс) гстнующих ма " с полимеров даст срелнечяславую ма.ле г . д ..
". ухярных рззнОвесис Обьшно досгнгается равнитед куларяую масс М . Осмот служнт "срьеэным затручнепием с авннтедьно медденно и осмаметрнческвй метод нспользую б прн проведения се нйпых а р нализов. Обычно определения молекулярных масс, например ют для калибровки нлн п ове кн д гнх м пример вяскозиметрнческого, р р Ру столов Вязкость жндкостн обратно п опо ционзл Осционзльна с!юрастк еа иротекдння юрез р) ку пйн даниам давлении. ))слн в жн! м р то вязьаст и ра!.тае нО канала , , 3.
ся В т; увеличение па единицу массы полнмера обыч ! Нр ° рц ° но Мсс, где а — константа, Изменяющаяся в но пра. завнсимости От природы галимерз. Соатиошеяне, существующее между вяэкостыо астаа а я м массой растворенного полкмара может быть оп с ., может ыть определено ззсссири~сескн на образцах костя могут быть праведшсы легко и бьют о, этот ме серийных аналиюв связан нных с опредвзеннем молекулярной кассы. Даже при прохождения луча света через самую чистую жидкость некоторая часть света рассеивается во всех направлениях, Э!о происходит н результате того, что колебания электрического вектора падающего света (1, равд.
6-7 к 17-!) вызывасот асцнхлярующую поляризацню электронов атомов клп молекул жид. кости. В свою очередь осциллкруюшая электронная поляризация обусловливает возникновеияе электроны нитного иэлучення, которое к представляет собой рассеянный сает. Интенсивность рассеянного света пропорцпональиа квадрату молекулярной поляризуемастя (!. равд. 6.7).
Волн полимер растворяют в растворителе, показатель преломлення которого отличается ат показателя преломлення растворенных и пем макромолекул, то раствор будет рассеивать сает в большей степени, чем чистый растворнтель, и при определенной массе полнлсера степень рассеянна будет пропорциональна среднемзссавой молекулярной массе М,. Сравнение средневесавой молекулярной массы М, голнмера, определенной методом сиеторасссяняя, со среднечнсловой молекулярной массой 51„, полученной осмомстрнчсским методом, позволяет получнть сведения а рзспределеинй ьюлекул полимера по молекулярным массасс. Для однородных па составу полимеров зцачення М к 6!л равны, ао у палимеран с ширакич распрелелением по молекулярным массам М„акачывзется иеныи 5!э„Это рюлнчнс обусловлено разными методанн Опрсделеиня эсэлечч лара!эс !!лес; тзк, асс!со!с срспсеским методом оценивается ~пса!со приэттствусоасссх а рл тиаре чзкрачалск)л.
я этот метод в Одинаковой стспснн чуастиптеася н к малым, я к бодыянм молекулам. С лругой стороны, прн рассеянии снстз большие по размеру макромолекулы оказывают большее вдпяние, В случае болыпих полнмеряых молекул нсслсдоззнне крпвых рассеянии света в зависньсастн от угла падения луча света позволяет опредслнть форму макромолекул. Такого рода исследование, празелеспюс для ацетилцеллюлозы, покааало, что вплоть да малекулярсюй массы 80 ООО макромолекулы нмесот палачкообразвую форму, тогда как при болсе аысаких зизчсннях макромолекулы Изогнуты.