Строение

Химическая формула целлюлозы, выведенная на основании определения ее элементарного состава и молекулярного веса, имеет вид (С₆Н₁₀О₅)_n, причем п (степень полимеризации) зависит от условий приготовления препарата. Средний молекулярный вес целлюлозы, выделенной из растительных материалов в особенно мягких условиях, достигает 10—20 миллионов (Сведберг, О. П. Голова), что соответствует степени полимеризации п=6000—12000. Молекулярный вес технической целлюлозы равен 50 000—150 000 (п=300—1000).

При нагревании с минеральными кислотами целлюлоза подвергается гидролизу, давая с почти количественным выходом D-глюкозу по уравнению

При гидролизе исчерпывающе метилированной целлюлозы в качестве основного продукта была получена 2,3,6-триметилглюкопираноза и очень малое количество 2,3,4,6-тетраметилглюкопиранозы, соответствующее наличию одной концевой группы на 100—200 глюкозных остатков. Эти данные свидетельствуют, что молекула целлюлозы представляет собой длинную неразветвленную цепь глюкозных остатков, соединенных связями 1,4'. Наличие в молекуле 100—200 глюкозных остатков соответствует молекулярному весу 20 000—40 000. Эти величины много ниже находимых физико-химическими методами, что, по-видимому, объясняется частичной деполимеризацией исследуемых препаратов в условиях опыта.

Неполный гидролиз целлюлозы, или, еще лучше, ацетолиз целлюлозы (расщепление смесью уксусной кислоты и уксусного ангидрида в присутствии минеральных кислот) приводит к получению с хорошим выходом дисахарида целлобиозы или ее уксуснокислого эфира — октаацетата целлобиозы. Образование целлобиозы, построенной по типу β-гликозида, является одним из существенных фактов, свидетельствующих о соединении глюкозных остатков целлюлозы β-гликозидной связью. Наряду с дисахаридом целлобиозой при гидролизе целлюлозы были выделены трисахарид — целлотриоза, тетрасахарид — целлотетраоза и пентасахарид — целлопентаоза, причем во всех трех олигосахаридах остатки глюкозы соединены β-гликозидной связью. Таким образом, целлюлоза, подобно амилозе, представляет собой длинную цепь из остатков глюкозы, соединенных связями 1,4', но в отличие от амилозы, имеющей α-1,4'-гликозидные связи, целлюлоза имеет β-1,4'-гликозидные связи, и ее строение можно выразить следующей формулой: