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学习_o第15讲:木素讨论


1、酚型
三、KP法制浆
思考:此结构单元 的断裂,有何意义?
S的作 用?
2、 非酚型
A、非酚型结构单元,当α位有羟基, HO-达到一定浓度时,会发生该反应。 同烧碱法
3、碳碳键和甲基芳基醚键的断裂
上氯的亲电取代反应
氯化反应 的机理?
3、乙醇解与碱性硝基苯氧化结果比较
禾本科原料乙醇解与碱性硝基苯氧化结果的差异: 碱性硝基苯氧化得到的对羟苯基结构单元多于乙
醇解
在碱性抽提液中发现了对香豆酸和阿 魏酸
4、元素分析
云杉:C9H 8.08 O2(OCH3)0.92 桦木:C9H 9.03 O 2.77(OCH3)1.58
木素小结与讨论
生物合 成
分离、结构研 究
单元5 木素
大分子结 构
化学性 质
物理性 质
一、木素的生物合成过程
HO
OH
HO
OH
O H3C
对羟肉桂醇
松柏醇
H3C O
HO OH
O H3C
芥子醇
木素结构单元的略写式
HO
O
O
CH3 H3C HO
O CH3
愈疮木基 苯基
简写成G
紫丁香基 简写成S
HO
对羟 简写
按分离原理分
可溶性木素 1、Klason木素 2、酸溶木素 3、磨木木素(M.W.L) 4、氧化法(浆中木素定量测定方法)
二、木素的结构研究
1、目的:确定木素结构单元的类型、连 接键的类型和连接键的频率。
2、结构研究方法 ①降解研究:碱性硝基苯氧化、乙醇解、 酸解、氧化降解、硫化醋解、微生物降解 ②元素分析 ③功能基测定:羟基、甲氧基
二、木素在细胞壁中的沉积
对针叶木而言,在复合胞间层的碳水化 合物堆积完成之时,在这里和细胞角隅 部分,便开始最初的木素堆积,接着在 S1、 S2、S3的微细纤维及半纤维素的堆 积快要完成时,再一次在复合胞间层和 细胞角隅中进行木素堆积,因此可以说, 实际上是分两次木化。最初在复合胞间 层和细胞角隅中,沉积的是原始木素, 是H型和G型木素,分子量较高。后堆积返回 的是G型和S型木素。
(2)侧链的亲电取代反应
(3)醚键的氧化裂解
(4)脂肪族侧链的氧化
2、碱处理
氯化反应生成的醌式化合物不溶于水, 可与碱反应生成羟基化合物,该化合 物可溶于水中,达到从浆中脱除的目 的。
3、次氯酸盐漂白—H段
返回
一、木素的物理性质及特 性
粘度、分子量 溶解性 热性质 木素的紫外、红外吸收光谱
2、连接的糖基
研究表明,与木素连接的碳水化合 物主要是半纤维素。糖基主要有:
木糖基
半乳糖基
阿拉伯糖基
3、连接键的类型
1)α-醚键 2)苯基糖甙键 3)缩醛键 4)酯键 5)自由基结合键
讨论题
1、蒸煮和漂白时木素都发生降解, 两种降解有何联系与差别?
2、比较针叶木、阔叶木、禾本科 原料木素的差别(结构、含量、反 应性能)
一、木素的分离
(一)分离木素的目的,一方面是为了研究木素 的结构,另一方面是为了研究木素的含量。但木 素在分离的过程中结构往往会受到破坏,这是因 为:①木素十分不稳定,光照、温度、化学试剂、 机械作用都会造成木素结构和性质的变化②木素 与碳水化合物存在错综复杂的关联③木素侧链类 糖性
(二)木素的分离方法 不溶木素
分子量相同时,木素粘度远小于纤维素的粘 度。
原本木素几乎不溶于任何有机溶剂
热性质主要是指木素的热可塑性.软化点温 度(玻璃化温度)对磨木浆的制备很关键。
十、木素的紫外、红外光谱
紫外吸收 UV
205~ 210nm
275~ 210nm
波数cm-1 3450-3400 2920 1735 1700-1645 1625-1610
1600,1510,1425 1325 1270
归属 OH伸展振动 甲基、亚甲基吸收 非共轭羧酸及其酯 与芳环共轭羰基吸收 αβ之间共轭双键吸收
芳香环吸收带 紫丁香核吸收 愈疮木核甲氧基吸收
九、木素碳水化合物复合
1、概念

Lignin Carbohydrate Complex,简称 LCC
5、杨功木:能C基9H测8.3定5 O 2.83(OCH3)1.43
1、羟基测定
-OH+(CH3CO)2O → -O (CH3CO)+ CH3COOH
用NaOH滴定生成的醋酸,可计算出木素中羟基的含量
2、酚羟基的测定:生成的甲醇用气相色谱方便地测定
本方法对对羟苯基结构单元不适合。
羰基、甲氧基N、aI乙O4酰基的测量自己阅+C读H3OH
3、论述LCC对制浆造纸的影响。
O H3C HO
O CH3
O
O
H3C
O
返回
一、木素结构单元在碱性、酸性介质中的变 化
双电极形式
亚甲基醌形 式
非酚型结构单元
H3C H3C O
O
O
HO
CH3
O
OH
R
此非酚型结构单元, 其α位有醚键连接, 4位已经被醚化, 与4位相连的是一 个酚型结构单元。
该非酚型结构单元 如何变化?
*变化的意义
二、烧碱法制浆 1、 α-醚键的反应
典型的是α-O-4键的反应,酚型结构单元在碱法 制浆中该反应很快就会发生。
酚型结构单元α醚键的反

如果β位有碳碳键,则发生如下反应
苯基香豆满结构的反应
2、β-芳基醚键的反应
非酚型结构单元,当α位有羟基,HO-达 到一定浓度时,会发生该反应。
3、甲基芳基醚键的反应
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