В работе [11] целлюлоза обрабатывалась смесью H2SО4 с алифатическими спиртами от метилового до амилового с соотношением 55-90 % кислоты и. 45-10 % спирта (в зависимости от природы спирта). Соотношение (спирт + кислота): целлюлоза составляло (6-12) : 1. Кроме указанных компонентов, этерифицирующая смесь содержала жидкий SО2 при соотношении SО2 : целлюлоза, равном (15-75) : 1. Реакция проводилась при 273-295 К. Рекомендовано не поднимать температуру выше 280 К при времени реакции 3-7 ч. Перед этерификацией целлюлоза активировалась обработкой водой с последующей дегидратацией спиртом.

В работе [12] предложен способ, по которому хлопковый линтер или древесная целлюлоза обрабатывалась смесью алифатического спирта и H2SO4 в присутствии (NH4)2SО4 при 258-269 К в течение 45-90 мин. Смесь в ряде случаев содержала (до 50 %) инертные разбавители (толуол, бензол. метиленхлорид и т.д.). Количество кислоты и спирта составляло соответственно: 85-75 % и 15-25 % изопропилового, 75-65 % и 25-35 % н- или изобутилового, 65-55 % и 35-45 % н - или изоамилового спирта. Сульфат аммония добавлялся в количестве 1,25 % от смеси спирт + кислота. В патенте указано, что после проведения этерификации реакционная масса центрифугировалась, а этерифицирующая смесь после укрепления может быть повторно использована. Сульфоцеллюлоза нейтрализовалась CH3COONa. Продукт содержал 6,2-8,7 % серы и давал 10 %-ные водные растворы с вязкостью 2936-4408 сП.

В работе [13] предложено этерифицировать целлюлозу серне и кислотой в смеси с бутиловым или изопропиловым спиртом или же в инертном разбавителе, не смешивающемся с H2SО4. В качестве эмульгирующего агента использовали добавки небольших количеств высших жирных кислот (пальмитиновая, олеиновая).

Аналогичные исследования проведены в работах [14,15]. В последней древесная целлюлоза обрабатывалась серной кислотой в смеси с алифатическим спиртом на лабораторном аппарате типа Вернер - Пфлейдерер при массовом соотношении целлюлоза : H2SO4 : спирт, равном 1:9: 2. Температура поддерживалась равной 273 - 278 К в течение 1,5-2 ч. Степень замещения продукта составляла 42; вязкость 2 %-ного раствора 21 сП (определена в капиллярном вискозиметре Убеллоде).

Из изложенного материала, касающегося этерификации целлюлозы: смесью H2SО4 с алифатическими спиртами, можно сделать вывод о том, что этот способ позволяет получать в гетерогенных условиях продукты, сохраняющие волокнистую форму и полностью растворимые в воде.

Наиболее систематически реакция целлюлозы со смесями серной кислоты и алифатических спиртов изучена в работах [16-21]. Изменение-; величины алкильного радикала в молекуле спирта от С2 до С6, так же как и изменение строения спирта (нормальное или изостроение), не влияло на степень этерификации получаемого препарата. Степень этерификации сульфата целлюлозы возрастала при увеличении мольного соотношения H2SО4 : спирт от 1 : 1 до 3,5 : 1. Однако максимальное значение γ сульфата целлюлозы, полученного указанным методом, не превышает 100.

Определенную роль при синтезе сульфатов целлюлозы обработкой этерифицирующими смесями, содержащими серную кислоту и низшие алифатические спирты, играет, по-видимому, переэтерификация целлюлозой образующихся алкилсерных кислот. Как показано в работе [16], при исследовании взаимодействия целлюлозы с алкилсерными кислотами (метил-. этил-, и пропилсерной) наибольшей реакционной способностью в реакции переэтерификации обладает метилсерная кислота, при использовании которой был получен эфир с γ = 28 (содержание серы 4,9 %).

При увеличении размера алкильного радикала, входящего в состав алкилсерной кислоты, возможность переэтерификации снижается. Пропилсерная кислота уже не вступает в реакцию переэтерификации.

В ряде работ рассматривается этерификация целлюлозы серной кислотой в смеси с хлорированными углеводородами.

Так, в работе [22] предложено сульфатировать целлюлозу смесью H2SO4 с хлорированными спиртами (например, этиленхлоргидрином Сl-СН2—СН2-Сl; 1,3-дихлоризопропиловым спиртом Cl-CH2-CH(OH)-CH2-Cl или 1-хлоризопропиловым спиртом Сl-СН2-СН(ОН)-СН2-ОН). Степень замещения продукта в среднем составила 40-50. Реакция проводилась при 269-298 К. В работах [23,24] смешивали H2S04 с хлорированными углеводородами, не имеющими спиртовых групп. К смеси дихлорэтана CH2Cl2 и дихлордиэтилового эфира (ClC2H4)2O, охлажденной до 263-268 К, по каплям добавляли H2SO4 для образования желтого производного (ClC2H4)2O•H2SO4. Соединение это, по-видимому, следует рассматривать как молекулярное, роль которого сводится к смягчению действия H2SO4. Реакция этерификации целлюлозы шла 1,5 ч, продукт содержал 4,6 % S. Вязкость его 5 %-ного водного раствора составила 5000 сП, а 2 %-ного - 150 сП.

В работе [25] исследована этерификация целлюлозы различными сульфирующими агентами (серным ангидридом SО3, хлорсульфоновой кислотой ClSO3H и серной кислотой) в среде жидкого SO2 в качестве растворителя. В данном случае выбор этого растворителя может быть оправдан также его инертностью по отношению к сульфирующим реагентам и целлюлозе, а также легкостью освобождения от него (температура кипения составляет 263 К). Однако серная кислота в отличие от других названных реагентов растворяется в нем плохо. Этерификация целлюлозы смесью H2SО4 и жидкого SO2 протекает в гетерогенных условиях. Однако волокнистая структура целлюлозы не сохраняется. Образуется гель, и выход составляет 60-70 % от теоретического, так как СЦ набухает и частично растворяется в этерифицирующей смеси. Авторы предположили, что это происходит из-за присутствия воды в H2S04. За 1,5 ч при 280-283 К степень этерификация составила γ = 90. Следует отметить, что аппаратурное оформление реакции достаточно сложно.

Этерификация целлюлозы может быть осуществлена также водным раствором серной кислоты в присутствии Na2S04 или (NH4)2S04 и CNNH2 [26]. Роль добавок солей сводится, возможно, к катализированию процесса этерификации, так как известно, что некоторые неорганические соли обладают такой способностью [27]. Для реакции использована не сушеная регенерированная или набухшая целлюлоза, которая обрабатывается указанной смесью при низких температурах, сушится и нагревается 5-30 мин при 358-433 К, а затем отмывается этанолом и нейтрализуется аммиаком. Конечный продукт содержал 25 % связанной серной кислоты (что соответствует γ = 54) и растворялся в воде. Надо полагать, что прогрев целлюлозы при такой высокой температуре должен привести к сильной деструкции продукта.

Существует также другой вариант этерификации этой же смесью [28]. При более кратковременном прогреве получается продукт, нерастворимый в воде, но растворимый в 0,1 %-ной Nа2СO3 и в 0,2 н. NaOH.

Целлюлоза может быть этерифицирована смесью H2SO4 с СН3СООН [29]. Для этого она вначале активируется обработкой водой, которая затем вытесняется уксусной кислотой (температура реакции 273-288 К). Этерифицирующая смесь содержала 20-70 % (по массе) 93-98 %-ной H2SO4. растворенной в уксусной кислоте. После загрузки целлюлозы в реакционную смесь избыток жидкости удаляется до остатка, составляющего примерно 3-6 моль H2SO4 на глюкозную единицу. Затем целлюлоза экстрагируется инертной органической жидкостью (например, СН2Сl2), которая растворяется СН3СООH.