セルロースの結晶多形の高分解能電顕観察

纤维素结晶多晶型的高分辨率电子显微镜观察

基本信息

批准号：
61560191
负责人：
原田浩
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

バロニア(緑藻の一つ)セルロース【I】で見い出した格子像(電子顕微鏡で得られる結晶格子の像)撮影のための最適条件をバロニアセルロース【】III【_(】I【)】に応用し、セルロース【】III【_(】I【)】結晶からその(1【1!~】0),(110)&(200)の赤道線面および(002)の子午線面の格子像(各々面間隔は、順に0.74nm,0.43nm,0.52nm)を得た。得られた格子像をもとに、セルロース【】III【_(】I【)】結晶の横断面構造ならびに縦断面構造の特徴づけを行うとともに、セルロース【I】結晶の構造と比較することで、セルロース【I】→【】III【_(】I【)】の反応過程で生ずる結晶形態レベルでの変化を考察した。セルロース【】III【_(】I【)】の断面構造は(1【1!~】0)と(110)&(200)(面間隔が同じなので格子像からはどちらであるか判断できない)の格子像から推定した。格子縞の本数をかぞえ、その頻度分布を求めたところ、(1【1!~】0)面が約18、(110)&(200)面が約38の最頻値を得た。これより、セルロース【】III【_(】I【)】の結晶断面の大きさについて(0.74nm×18)×(0.43nm×38):13nm×16nmという値を得た。また、単位格子のなす角(γ≒122゜)を考慮すると平行四辺形に近い形状であると予想された。一方、繊維方向(C軸方向)の周期構造、例えば長周期構造の存在の有無は(002)子午線面の格子縞の連続性により判断した。格子縞は繊維方向に少なくとも100本以上(50nm以上)とぎれることなく認められたことから、それ以下の長さの周期構造の存在は否定された。セルロース【I】と【】III【_(】I【)】を比較すると、繊維方向には結晶形態レベルでは差は認められないが、横断面形状については、後者が前者の約半分となる。詳しく言えば(110)面の格子縞の本数が約半分になることがわかった。これより、セルロース【I】→【】III【_(】I【)】の過程では、結晶形が【I】から【】III【_(】I【)】へ変態するのみではなく、結晶が(110)面に生じた裂け目により細繊化(sub-fibrillation)されることが示唆された。

将 Valonia 纤维素（绿藻的一种）[I] 的晶格图像（用电子显微镜获得的晶格图像）拍摄的最佳条件应用于 Valonia 纤维素 [] III [_(] I [)] ，纤维素。 [ ] 二I【_(】I【)】晶体的（1【1！~】0）、（110）&（200）赤道面和（002）子午面的点阵图像（各面间距依次） 0.74纳米、0.43纳米、0.52纳米）。基于获得的晶格图像，我们表征了纤维素[]III[_(]I[)]晶体的横截面结构和垂直横截面结构，并将它们与纤维素[I]晶体的结构进行了比较。考虑了纤维素[I]→[]III [_(]I[)]反应过程中发生的晶体形态水平的变化。纤维素[]III[_(]I[)]的截面结构为(1[1!~]0)和(110)&(200)（晶格间距相同，因此无法确定哪一个）是从晶格图像中得出的）是根据晶格图像估计的当我们计算晶格条纹的数量并计算它们的频率分布时，我们得到(1[1!~]0)平面的众数约为18，(110)&(200)平面的众数约为38。由此，我们得到了纤维素[] III [_(] I [)]晶体横截面尺寸的值（0.74 nm x 18）x（0.43 nm x 38）：13 nm x 16 nm。此外，考虑到晶胞形成的角度（γ≒122°），预测形状将接近平行四边形。另一方面，基于(002)子午面上的晶格条纹的连续性来判断纤维方向(C轴方向)上是否存在长周期结构等周期结构。由于在纤维方向上连续观察到至少100个以上的晶格条纹(50nm以上)，因此否定了长度较短的周期结构的存在。比较纤维素[I]和[]III[_(]I[)]，在纤维方向上晶体形态水平没有差异，但就横截面形状而言，后者约为纤维素尺寸的一半以前的。具体而言，发现(110)面上的晶格条纹数量大约减半。由此可见，在纤维素[I]→[]III[_(]I[)]的过程中，晶型不仅由[I]转变为[]III[_(]I[)]，而且晶型有人认为，原纤化（亚原纤化）是由于（110）面产生的裂缝而发生的。