CC BY
9ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия А, 2000, том 42, № 3, с. 517-529
ТЕОРИЯ
— И МОДЕЛИРОВАНИЕ
УДК 541.64:539.2
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЯДА ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ
© 2000 г. А. А. Аскадский*, А. В. Болобова**, В. И. Кондращенко*, В. Д. Щербухин**
* Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук
117813 Москва, ул. Вавилова, 28
**Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук 117071 Москва, Ленинский пр., 33
Поступила в редакцию 26.01.99 г.
Принята в печать 15.02.99 г.
Проведен расчет различных физических характеристик фрагментов природных высокомолекулярных соединений, содержащихся в их повторяющихся звеньях. Среди этих характеристик - температура стеклования, температура начала интенсивной термической деструкции, диэлектрическая проницаемость, показатель преломления, полная энергия межмолекулярного взаимодействия и ее составные части (энергия слабого дисперсионного взаимодействия, энергия диполь-дипольного взаимодействия и водородных связей), проницаемость по отношению к различным газам и многие другие. Особое внимание уделено влиянию водородного связывания как между цепями, так и внутри одной цепи, на температуру стеклования, величину ММ, при которой начинает проявляться высокоэластическое состояние, и ряд других свойств природных полимеров - гемицеллюлоз и фрагментов их структуры. Проверка результатов расчетов проведена на образцах 1,4-р-1)-глюкоманнана, показавшая удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных величин.
В большом количестве работ, обобщенных в монографиях [1-3], проведен расчет физических свойств многочисленных синтетических полимеров самого разнообразного химического строения, начиная от ПЭ и до весьма сложных по химическому строению систем, таких как ароматические полиамиды, полиимиды, полиэфиры, полибензок-сазолы и многие другие. Однако большой класс полимеров, а именно, природные полимеры, относящиеся к классу гемицеллюлоз, не были проанализированы с позиций развитого [1-3] подхода.
Особенность этих полимеров заключается в следующем:
1, Данные полимеры содержат циклические неароматические структуры с большим количеством групп ОН, способных к образованию водородных связей.
2. Водородные связи в этих полимерах могут образовываться как между соседними цепями, так и в пределах одной цепи, и даже в пределах одного повторяющегося звена. Схема таких взаимодействий показана на рис. 1. Наличие межцепных и внутрицепных (в том числе и внутризвен-
ных) водородных связей зависит от стерического расположения групп ОН по отношению к плоскости кольца.
3. Многие высокомолекулярные соединения, в том числе и целлюлоза, при нагревании начинают претерпевать термическую деструкцию прежде, чем наступает процесс расстекловывания, и в результате такая наиболее важная для полимеров характеристика, как температура стеклования, не может быть определена экспериментально.
(а)
$
(В)
Рис. 1. Схема, иллюстрирующая проявление водородного связывания между цепями (а), в пределах одной цепи (б) и одного повторяющегося звена (в) полимера.
4. Многие природные высокомолекулярные соединения являются разнозвенными, т.е. содержат в своей цепи фрагменты различной химической природы.
Задача настоящей работы - применение подхода, разработанного для оценки физических свойств полимеров на основе их химического строения, к природным высокомолекулярным соединениям.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В табл. 1 приведено химическое строение 16 фрагментов структур гемицеллюлоз, наиболее часто встречающихся в структуре природных полимеров. Обращает на себя внимание тот факт, что в ряде случаев; несмотря на одинаковую брут-то-формулу, данные фрагменты, входящие в полимерные цепи, приводят к разным физическим свойствам природных полимеров. Например, для структур Ф-1 и Ф-2 брутто-формулы совершенно одинаковы, но в структуре фрагмента Ф-2 группы ОН, расположенные по одну сторону плоскости кольца, могут образовывать водородную связь между собой, и, таким образом, они не участвуют в образовании водородных связей между соседними цепями. Это обстоятельство сказывается на температуре стеклования и ряде других свойств полимеров, содержащих данные фрагменты.
Рассмотрим более детально влияние химического строения упомянутых природных полимеров на их температуру стеклования. Как следует из работ [1-3], температура стеклования линейных полимеров рассчитывается по уравнению
Т„ =
(1)
где Д V, - ван-дер-ваальсов объем повторяющегося звена линейного полимера, который складывается из ван-дер-ваальсовых объемов ДЦ атомов, входящих в повторяющееся звено; а, - константы, связанные с энергией слабого дисперсионного взаимодействия; ^ - константы, связанные с энергией сильного межмолекулярного взаимодействия (диполь-дипольное взаимодействие различных типов, водородные связи).
При расчете температуры стеклования по уравнению (1) необходимо учитывать все тонкие особенности структуры полимерного звена. Если водородные связи образуются между соседними
цепями полимера (в результате чего происходит формирование физической сетки за счет межмолекулярных связей), то в уравнение (1) необходимо вводить параметр Ьк = -140 х 10~3 А3 К-1 (который связан с энергией водородных связей). Если же группы ОН в повторяющемся звене расположены таким образом, что водородные связи образуются между ними в пределах одного и того же звена, то сетка физических межмолекулярных связей за счет этих групп между цепями не образуется (рис. 16, 1в), и для них в уравнении (1) следует использовать не константы Ьк, а константы Ьл, которые вводятся для каждого ответвления от главной цепи полимера.
Особо следует остановиться на расчете полной энергии межмолекулярного взаимодействия полимеров, в частности природных, и ее составных частей. Полная энергия межмолекулярного взаимодействия рассчитывается из соотношения
(О) =
0.455+
т, \ (2)
где - универсальная газовая постоянная, т -число атомов в повторяющемся звене полимера.
Энергия слабого дисперсионного взаимодействия определяется по формуле
{Э)л = --И—--т,
0.455Г^ДУ,.
(3)
а энергия диполь-дипольного взаимодеиствия и водородных связей - по выражению
(4)
Что касается всех других свойств, то их расчет проводится на основании уравнений, приведенных в монографиях [1-3].
Рассмотрим более детально влияние химического строения упомянутых природных полимеров на их температуру стеклования. Использование развитого приближения приводит к значениям температуры стеклования и всем другим свойствам, которые показаны в табл. 2. Хорошо видно, что при одинаковой брутто-формуле температура стеклования полимера структуры Ф-1 (541 К) значительно выше, чем структуры Ф-2 (319 К). При этом меняется также такая важнейшая характеристика полимеров, как Мс, т.е. ММ
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Таблица 1. Химические формулы фрагментов структур гемицеллюлоз
Обозначения фрагментов структур
Химические формулы фрагментов структур
Обозначения фрагментов структур
Химические формулы фрагментов структур
Ф-1
Ф-2
Ф-3
Ф-4
Ф-5
СН2ОН
он
СН7ОН
ОН
чоХсооснз
-о -,
ОН
ф-6
ф-1
Ф-8
Ф-9
Ф-10
СООН
ОН
Таблица 1. Окончание
Обозначения фрагментов структур
Химические формулы фрагментов структур
Обозначения фрагментов структур
Химические формулы фрагментов структур
Ф-11
Ф-12
Ф-13
охон О!
СН2ОН
СООН
Ф-14
Ф-15
Ф-16
СН2ОН СН2ОН ОН-1——О ОН]-о ОН/О.
ад ад
ОН О ОН О ОН О-
_____________ СН2
V-/ V,
о он о он о он \
механического сегмента макромолекулы, ответственного за возникновение высокоэластических свойств. В результате насыщения структуры ге-мицеллюлоз группами ОН и СООН резко возрастает температура стеклования, если эти группы способны образовывать водородные связи между цепями полимеров. Если же водородные связи возникают внутри повторяющегося звена, то температура стеклования резко снижается.
Рассмотрим кратко некоторые другие свойства. Плотность монолитных образцов примерно одинакова, причем наименьшей плотностью обладает полимер структуры Ф-5, в составе которой находится лишь одна группа ОН. Такая струк-
тура обладает наибольшей температурой начала интенсивной термической деструкции. Следует отметить, что во многих случаях температура начала интенсивной термической деструкции лежит ниже температуры стеклования (фрагменты Ф-6, Ф-7 и Ф-15) или близка к ней (фрагменты Ф-1, Ф-10 и Ф-13), что и является причиной того, что экспериментальное определение Тй для них весьма затруднено или даже невозможно.
Поверхностная энергия для рассчитанных 16 структур изменяется в довольно широких пределах, причем наименьшая величина поверхностной энергии характерна для структуры Ф-5, содержащей наименьшее количество ОН-групп, а наиболее
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 521
Таблица 2. Свойства фрагментов структур гемицеллюлоз*
Обозначения фрагментов структур М у». см/моль А3 р, г/см3 Г,, К Г* К У. цДж/м2 Е* КДЖ ' моль отн. ед. ам> отн. ед. отн. ед.
Ф-1 162 116 132 1.39 541 556 45.5 100 0.72 0.00 0.28
Ф-2 162 116 132 1.39 319 556 45.5 100 0.72 0.00 0.28
Ф-3 132 95 107 1.40 511 571 54.8 76 0.63 0.07 0.30
Ф-4 190 135 1 152 1.41 459 585 46.4 90 0.54 0.11 0.35
Ф-5 174 128 145 1.36 403 607 37.9 70 0.34 0.21 0.44
Ф-6 264 189 214 1.40 574 527 53.0 147 0.66 0.03 0.31
Ф-7 308 212 240 1.45 641 . 520 58.9 180 0.67 0.05 0.28
Ф-8 250 174 197 1.44 427 520 62.1 158 0.61 0.13 0.26
Ф-9 348 256 290 1.36 436 570 36.5 135 0.36 0.18 0.46
Ф-10 322 229 259 1.41 518 530 49.9 166 0.58 0.09 0.33
Ф-11 324 233 263 1.39 431 511 45.5 200 0.72 0.00 0.28
Ф-12 324 233 263 1.39 432 511 45.5 200 0.72 0.00 0.28
Ф-13 322 229 259 1.41 518 530 49.9 166 0.58 0.09 0.33
Ф-14 486 349 395 1.39 388 525 45.5 300 0.72 0.00 0.28
Ф-15 454 324 367 1.40 552 517 50.3 237 0.61 0.06 0.33
Ф-16 929 661 748 1.41 437 513 46.6 581 0.70 0.03 0.27
Таблица 2. Продолжение
Обозначения фрагментов структур е, отн. ед. Е кДж ' моль Е<и+А-кДж моль Ел, кДж моль (4ш п, отн. ед. д и, кДж моль ОохКГ4, К"1 а^хЮ"4, К'1 пе, отн. ед. с1 «-р» Дж моль•град
Ф-1 3.36 207 157 50 29.2 1.49 116 1.78 4.46 487 220
Ф-2 3.36 207 93 50 29.2 1.49 116 3.01 4.46 487 220
Ф-3 3.34 159 116 43 28.3 1.49 110 1.88 4.71 431 173
Ф-4 3.49 193 126 67 25.8 1.48 99 2.09 5.25 435 241
Ф-5 3.33 162 90 72 23.3 1.48 87 2.38 5.97 376 219
Ф-6 3.34 356 268 88 27.8 1.49 124 1.67 4.20 609 350
Ф-7 3.56 433 338 95 29.2 1.48 138 1.50 3.76 707 400
Ф-8 3.45 380 163 78 30.0 1.48 145 1.43 3.59 693 326
Ф-9 3.33 351 202 148 22.9 1.48 94 2.20 5.52 512 441
Ф-10 3.43 378 266 112 26.8 1.48 112 1.85 4.65 586 418
Ф-11 3.36 457 355 103 29.3 1.49 129 2.22 4.04 678 443
Ф-12 3.36 457 355 103 29.3 1.49 129 2.22 4.04 678 443
Ф-13 3.43 378 266 112 26.8 1.48 112 1.85 4.65 586 418
Ф-14 3.36 663 293 153 29.3 1.49 125 1.66 4.18 750 667
Ф-15 3.40 574 416 158 27.0 1.48 119 1.74 4.37 700 594
Ф-16 3.38 1343 658 291 29.6 1.49 133 1.55 3.90 995 1265
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 523
Таблица 2. Окончание
Обозначения фрагментов структур с' Дж моль•град R, См3 моль Ме 3 р см моль Са, Б ^со2.ДЕ
Ф-1 283 33.4 79034 51.2 104 1.55 0.03 0.07 0.00
Ф-2 283 33.4 46602 51.2 104 1.55 0.03 0.07 0.00
Ф-3 226 27.2 56980 41.4 132 1.39 0.04 0.09 0.01
Ф-4 318 38.1 82740 61.1 91 1.70 0.22 0.56 0.03
Ф-5 291 36.6 65434 56.0 104 1.63 1.38 4.12 0.24
Ф-6 449 54.5 160900 82.9 108 1.99 0.11 0.27 0.02
Ф-7 517 60.6 217850 97.8 99 2.16 0.02 0.03 0.00
Ф-8 419 49.8 110198 78.3 113 1.93 0.00 0.00 0.00
Ф-9 578 73.2 178375 112.0 95 2.32 3.17 10.23 0.60
Ф-10 541 65.3 188853 102.5 108 2.21 0.11 0.26 0.02
Ф-11 562 66.7 219817 102.3 95 2.21 0.03 0.07 0.00
Ф-12 562 66.7 219817 102.3 95 2.21 0.03 0.07 0.00
Ф-13 541 65.3 188853 102,5 108 2.21 0.11 0.26 0.02
Ф-14 841 100.1 245324 153.5 98 . 2.72 0.03 0.07 0.00
Ф-15 764 92.6 318105 144.0 101 2.63 0.15 0.37 0.02
Ф-16 1594 189.5 653567 . 292.6 96 3.76 0.01 0.03 0.00
* Обозначения, использованные в таблице: ММ - молекулярная масса повторяющегося звена, Vm - мольный объем, ^ Д V,- -
ван-дер-ваальсов объем повторяющегося звена, р - плотность, Tg - температура стеклования, Td - температура начала интенсивной термической деструкции, у - поверхностная энергия, Е* - энергия когезии, а/, - отношение энергии водородных связей к полной энергий когезии, а^ - отношение энергии диполь-дипольного взаимодействия к полной энергии когезии, а^ - отношение энергии дисперсионного взаимодействия к полной энергии когезии, е - диэлектрическая проницаемость, Е - полная энергия межмолекулярного взаимодействия, Edd + А - энергия диполь-дипольного взаимодействия и водородных связей, Е^ - энергия дисперсионного взаимодействия, 5 - параметр растворимости, п - показатель преломления, AU - энергия активации низкотемпературного у-перехода, (Xq—коэффициент термического расширения в стеклообразном состоянии, о^ - коэффициент термического расширения в высокоэластическом состоянии, пе - степень полимеризации полимера при наступлении
S I
высокоэластического состояния, Ср - мольная теплоемкость в стеклообразном состоянии, Ср - мольная теплоемкость в высокоэластическом состоянии, R - мольная рефракция, Ме - молекулярная масса полимера, необходимая для наступления высокоэластического состояния, Р - поляризуемость, С0 - коэффициент оптической чувствительности по напряжению, |Х - эффективный дипольный момент; Р0^, Pqo2 > ~ проницаемость по кислороду, двуокиси углерода и по азоту соответственно
(единица измерения проницаемости ДЕ = 0.45 х Ю-10 см2/с атм).
Таблица 3. Фрагментами состав и химические формулы гемицеллюлоз
Условные обозначения гемицеллюлоз
Фрагментный состав и наименование природного биополимера
ю Б
8 я
1
о §
я
а
м ч я
(Г
В о о
и »
к
р "О
ю
*
С-1
(Ф-12)з-(Ф-2)42ЧФ-1)2зЧФ-11)5; глюкоманнан осины [4]
С-2
(Ф-12)2-(Ф-2)1зЧФ-1)5-(Ф-12)з; глюкоманнан ели [5]
Химические формулы гемицеллюлоз
I»
1 §
О Й и я
¡в ►о
ж е
и
о о и
13
я
X м X
к м
р
■а
о г
г
Таблица 3. Продолжение
§
о - §
В 8 В К о Ч
¡5 V ч 5 « а
11«
II-
!>> О ь.
Фрагментный состав и наименование природного биополимера
Химические формулы гемицеллюлоз
С-3
С-4
С-5
(ф-Ю)19-(Ф-З),25-(Ф-6)5;
4-О-метилглюкуронокси-лан осины [6]
(Ф-знф-юнф-змф-6)-
(Ф-8НФ-15); арабиноглю-куроноксилан ели [7]
1 Г т Г т\ Г
^>соон I °Н25 ^
он -
осн,
он он
ОСНч
он
СООН
(Ф-7МФ-4)5<г(Ф-7); галактоуронан растений [8]
ОН
ОН
и
Б
-С Я
О
е
я
е
к
00 К ДЗ ся
я
а
I
К
Я
ил ю
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Таблица 4. Свойства гемицеллюлоз
Условные обозначения структур гемицеллюлоз Ä3 р, г/см3 Tg, К Та. К ocg х 10-4, К-1 5, тт ^CM ' МДж Ь 2 М Р о2 • ДЕ ^СО2.ДЕ
С-1 146 1.39 332 546 2.90 29.2 45.5 0.03 0.07 0.00
С-2 160 1.39 367 538 2.62 29.2 45.5 0.03 0.07 0.00
с-з 130 1.40 499 557 1.92 27.9 53.4 0.05 0.12 o;oi
С-4 211 1.41 517 530 1.83 27.7 53.3 0.05 0.11 0.01
C-5 156 1.42 464 580 2.07 26.1 47.2 0.19 0.47 0.03
С-6 154 1.38 435 566 2.21 26.1 47.0 0.21 0.54 0.03
С-1 571 1.40 419 517 1.62 29.6 46.2 0.02 0.04 0.00
С-8 1052 1.39 356 556 2.70 29.2 45.5 0.03 0.07 0.00
Примечание. Обозначения свойств гемицеллюлоз соответствуют обозначениям, приведенным в табл. 2.
высокое значение характерно для структуры Ф-8 с наибольшим количеством этих групп.
Диэлектрическая проницаемость примерно одинакова, параметр растворимости по сравнению с синтетическими полимерами достаточно высок, показатель преломления примерно одинаков, а коэффициент объемного расширения в стеклообразном состоянии существенно зависит от химического строения фрагмента и изменяется противоположно температуре стеклования.
Рассмотрим свойства гемицеллюлоз, построенных из указанных выше фрагментов. Химический состав 8 гемицеллюлоз и расположение в них фрагментов приведены в табл. 3. Основные свойства гемицеллюлоз данного состава показаны в табл. 4.
Все свойства рассчитывали, исходя из мольного содержания фрагментов. Видно, что температура стеклования гемицеллюлоз различной химической структуры принимает значения от 332 до 517 К, а температура начала интенсивной термической деструкции колеблется от 517 до 580 К.
Близость областей этих температурных переходов связана с проблемой экспериментального определения Tg для ряда природных полимеров, в частности для арабиноглюкуроноксилана (структура С-4). Из других приведенных в табл. 4 свойств гемицеллюлоз следует отметить чрезвычайно низ-
кую проницаемость монолитных пленок гемицеллюлоз по отношению к различным газам.
Экспериментальная проверка результатов расчетов проведена на основе 1,4-Р-О-глюкоман-нана Егетшш сотовив [11, 12]. Его структура С-8 показана в табл. 3.
Термомеханическая кривая для исходного препарата, содержащая неконтролируемое количество свободной влаги, показана на рис. 2 (кривая 1). Последующая сушка в вакууме при 80°С в течение 2 ч привела к некоторому изменению вида термомеханической кривой (рис. 2, кривая 2) и к увеличению температуры стеклования природно-
Рис. 2. Термомеханические кривые исходного (I) и высушенного (2) 1,4-Р-0-глюкоманнана.
I I I I I I I
I I I I I I I
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
И 4.00
I I I I I I
60.00»
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
I I I I I I I I I
I I I I I I I
М.00 60.00»
Рис. 3. Дебаеграммы исходного (а) и высушенного (б) порошкообразных образцов 1,4-|3-/)-глюкоманнана.
го полимера на 20°С. Наблюдающиеся изменения температуры стеклования при такой термической обработке в вакууме подтверждаются изменением и вида дебаеграмм, общий вид которых свидетельствует о полной аморфности исследованных образцов (рис. 3). Расчетное значение температуры стеклования (356 К) с обычной для таких расчетов точностью совпадает с экспериментальным значением, которое, судя по термомеханической кривой (рис. 2, кривая 2), составляет 333 К.
Не исключено, что при полном удалении свободной влаги в процессе дальнейшей сушки образцов температура стеклования испытуемого глюкоманана могла бы несколько увеличиться, а разница между расчетным и экспериментальным значениями сократиться. Второй подъем деформации на термомеханической кривой происходит при температуре, близкой к температуре интенсивной термической деструкции и, вероятно, с ней связан.
Разумеется, результаты всех проведенных расчетов можно рассматривать лишь как предвари-
тельные и в дальнейшем их необходимо связать не только с первичной, но и со вторичной структурой гемицеллюлоз.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аскадский АЛ., Матвеев Ю.И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М.: Химия, 1983.
2. Askadskii АЛ. Physical Properties of Polymers. Prediction and Control. Amsterdam: Gordon and Breach Publ., 1996.
3. Аскадский АЛ. Структура и свойства теплостойких полимеров. М.: Химия, 1981.
4. Timell Т.Е. // Adv. In Carbohydrate Chem. New York; London: Acad. Press, 1964. V. 19. P. 247.
5. Шарков В.И., Куйбина Н.И., Соловьева Ю.П. // Журн. прикл. химии. 1965. Т. 35. № 5. С. 1119.
6. Шарков В.И., Куйбина Н.И., Соловьева Ю.П. // Журн. прикл. химии. 1967. Т. 40. № 11. С. 2609.
РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ФИЭ
7. Шарков В.И., Куйбина Н.И. Химия гемицеллюлоз. М.: Лесная пром-сть, 1972. С. 440.
8. Aspinal G.O. // Encyclopedia of Plant Physiology / Ed. by Tanner W., Loewus E.A. Berlin; Heidelberg: Springer Verlag, 1981. V. 13B. Plant Carbohydrates. 11. P. 5:
9. Гемицеллюлозы / Под ред. Громова B.C., Дудки-на М.С. Рига: Зинатне, 1991. С. 87.
1ЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 529
10. Анулов О.В., Барышникова Г.В., Шиманова Н.И., Местечкина Н.М., Щербухин В.Д. // Прикл. биохимия и микробиология. 1995. Т. 31. № 1. С. 87.
11. Щербухина Н.К., Кириллина В Л., Щербухин В Д. // Растительные ресурсы. 1974. Т. 10. С. 578.
12. Щербухин В Д., Шашков A.C. // Прикл. биохимия и микробиология. 1971. Т. 17. № 4. С. 621.
Estimation of the Physical Characteristics of Some Natural Compounds
A. A. Askadskii*, A. V. Bolobova**, V. I. Kondrashchenko*, and V. D. Shcherbukhin**
*Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of Sciences, ul. Vavilova 28, Moscow, 117813 Russia **Bach Institute of Biochemistry, Russian Academy of Sciences, Leninskii pr. 33, Moscow, 117071 Russia
Abstract—Various physical characteristics of the fragments of repeating units of some natural high-molecular-mass compounds were calculated. The following characteristics were studied: the glass transition temperature, the temperature of the onset of intense thermal degradation, the dielectric constant, the index of refraction, the total energy of intermolecular interaction and its components (the weak dispersion interaction energy, the di-pole-dipole interaction energy, and the hydrogen bonding energy), the permeability for different gases, etc. Special attention was paid to the effect of hydrogen bonding, both between different chains and within one chain, on the glass transition temperature, the molecular mass at which the high-elasticity state is manifested, and some other properties of natural polymers—hemicelluloses and fragments of their structure. Verification of the obtained results on l,4-|$-D-glucomannan samples showed satisfactory agreement of the calculated and experimental values.
