Determination of the substituent pattern of heterogeneously and homogeneously synthesized carboxymethyl cellulose by using high-performance liquid chromatography

• Published in: Die Angewandte makromolekulare Chemie 1994-02, Vol.215 (1), p.93-106
• Main Authors: Heinze, Thomas, Erler, Ulrich, Nehls, Irene, Klemm, Dieter
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0003-3146; 1522-9505
• DOI: 10.1002/apmc.1994.052150108

A rapid and convenient procedure was developed for the determination of the substituent pattern of carboxymethyl cellulose (CMC) by means of high‐performance liquid chromatography. The hydrolysates of CMC are separated on a polystyrene‐based strong cation‐exchange resin into glucose, 2,3,6‐tri‐O‐carboxymethyl glucose and groups of 2‐, 3‐and 6‐mono‐O‐ and 2,3‐, 2,6‐, and 3,6‐di‐O‐carboxymethyl glucoses. By this method the determination of the average degree of substitution as well as the substituent pattern is possible. In this way we found that CMC samples which were synthesized in LiCl/N,N‐dimethylacetamide as a cellulose solvent, contain a significantly higher amount of both tricarboxymethylated and unsubstituted units than those obtained in a slurry of cellulose in isopropanol/water at comparable DS values. The substituent pattern of heterogeneously synthesized CMC is mainly determined by statistics. Die Hydrolyse von Carboxymethylcellulose (CMC) mit Schwefelsäaure fähurt zu Hydrolysaten, die mit hilfe der Hochleisstungsfläussingchromatographie an einer Kationenaustauschersäaule in Glukose, 2,3,6‐ Tri‐O‐carboxymethylglukose und Gruppen von 2‐,3‐und 6‐Mono‐O‐und 2,3‐,2,6‐und 3,6‐Di‐O‐carboxymethylglukose getrennt werden käonnen. Mit dieser einfachen und schnell durchfäuhrbaren Methode ist sowohl die Bestimmung des Gesamtsubstitutionsgrades als auch des Substituentenmusters mäoglich. CMC‐Proben, die im Celluloseläosungsmittel LiCI/Dimethylacetamid synthetisiert wurden, enthalten bei einem gleichen Substitutionsgrad einen signifikant häoheren Anteil sowohl an tricarboxymethylierten als auch an unsubstituierten Einheiten als solche, die in Cellulosesuspensionen in Isopropanol/Wasser erhalten wurden. Die unter heterogenen Bedingungen hergestellten CMC weisen eine statistische Verteilung der Molfraktionen auf.