XENLULOZƠ (CELLULOSE, CHẤT XƠ)
Xenlulozơ hiện diện dạng rắn, màu trắng, không mùi, không vị, không tan
trong nuớc, kể cả nuớc nóng. Xenlulozơ cũng không bị hòa tan trong các dung
môi hữu cơ thông thường như benzen, ruợu, ete, axeton (aceton)...Xenlulozơ bị
hòa tan trong nước Schweitzer (dung dịch phức chất [Cu(NH3)4]2+ có màu
xanh biếc, xanh dương đậm, do dung dịch NH3 hòa tan Cu(OH)2) tạo dung
dịch nhớt.
Xenlulozơ có nhiều ở vách tế bào thực vật. Xenlulozơ có nhiều trong bông
vải, bông gòn (95-98%), đay, gai, tre, nứa, vỏ dừa... Trong gỗ, Xenlulozơ
chiếm khoảnh 40-50%.
Xenlulozơ là một loại polysaccarit (gluxit phức tạp) do các monosaccarit
(gluxit đơn giản) là các β-Glucoz liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glicozit
(hay glucozit) mà thành. Công thức dạng công thức phân tử của Xenlulozơ là
(C6H10O5)n. Do mỗi mắt xích của Xenlulozơ có chứa 3 nhóm –OH nên
Xenlulozơ còn được viết là [C6H7O2(OH)3]n.
Khối lượng phân tử Xenlulozơ rất lớn, khoảng 1 000 000 – 2 400 000 đvC.
Công thức cấu tạo của Xenlulozơ do các β-Glucoz liên kết với nhau bằng liên
kết β-1,4-glicozit (hay β-1,4-glucozit, β-1,4-glicozid, β-1,4-glycoside; β-1,4-
glucoside). Do đó Xenlulozơ có mạch thẳng và Xenlulozơ thường gặp có dạng
sợi. Sợi bông gòn, bông vải hay sợi xơ dừa mà ta thấy là sự xoắn hay chập vào
nhau của vô số các đại phân tử Xenlulozơ chung quanh một trục chung.
Xenlulozơ được tạo ra do cây xanh quang hợp với sự hiện diện của diệp lục tố
(chlorophyll).
Xenlulozơ bị thủy phân đến cùng tạo Glucoz với sự hiện diện các men (enzym)
thích hợp hay axit vô cơ (H+) làm xúc tác. Trong cơ thể con người không có
men thủy phân được Xenlulozơ, nhưng trong loài động vật nhai lại (trâu, bò,...)
có men cellulosase nên thủy phân Xenlulozơ tạo Glucoz. Do đó con người
không tiêu hóa được Xenlulozơ, nhưng các loài động vật ăn cỏ tiêu hóa được
Xenlulozơ.
Xenlulozơ tác dụng với dung dịch HNO3 đậm đặc, có dung dịch H2SO4 đậm
đặc làm xúc tác, đun nóng, có thể thu được xenlulozơ mononitrat, xenlulozơ
đinitrat, xenlolulozơ trinitrat, do một, hai hay ba nhóm –OH trong mỗi đơn vị
mắt xích của Xenlulozơ đã tham gia phản ứng tạo thành nhóm este vô cơ nitrat
(-ONO2). Xenlulozơ trinitrat dùng làm thuốc súng không khói (pyrocellulose,
guncotton), lựu đạn, mìn.
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
Xenlulozơ Axit nitric Xenlulozơ trinitrat
Xenlulozơ tác dụng với anhiđrit axetic (anhidrid acetic), có H2SO4 làm xúc
tác, tạo xenlulozơ monoaxetat, xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat, tùy
theo một hai hay ba nhóm –OH trong mỗi đơn vị mắt xích của xenlulozơ đã
tham gia phản ứng tạo nhóm chức este (-OCOCH3). Hỗn hợp xelulozơ điaxetat
và xenluozơ triaxetat được dùng làm tơ sợi axetat cũng như phim ảnh.
[C6H7O2(OH)3]n+2nCH3COOCOCH3 (H2SO4)
[C6H7O2OH(OCOCH3)2]n+2nCH3COOH
Xenlulozơ Anhiđrit axetic Xenlulozơ điaxetat Axit axetic
[C6H7O2(OH)3]n + 3nCH3COOCOCH3 (H2SO4)
[C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH
Xenlulozơ Anhiđrit axetic Xenlulozơ
triaxetat Axit axetic
Từ xenlulozơ cũng điều chế được các loại tơ sợi nhân tạo visco, tơ đồng-
amoniac (hòa tan xenlulozơ trong nước Schweitzer, tạo dung dịch nhớt, rồi ép
dung dịch nhớt này qua những lỗ nhỏ để tạo sợi tơ đồng–amoniac).
Xenlulozơ trong bông, đay, gai, vỏ trái dừa, tre, gỗ...được dùng làm vải
(cotton), bện dây thừng, làm giấy viết, vật liệu xây dựng, làm bàn ghế (đồ
gỗ)... Xenlulozơ còn được dùng điều chế rượu etylic (thủy phân tạo glucoz, rồi
cho lên men rượu).