木素的化學(xué)構(gòu)造ppt課件(已修改)
2025-01-26 21:01 本頁面
【正文】 第三節(jié) 木素的化學(xué)結(jié)構(gòu) 木素的化學(xué)結(jié)構(gòu)是天然高分子中留下的最麻煩的課題，其結(jié)構(gòu)與纖維素和蛋白質(zhì)相比較， 缺少重復(fù)單元間的規(guī)律性和有序性 ，更為麻煩的是在各單元間還有 大量的碳 碳 鍵，所以用一般的分解方法根本不可能觸及其分子結(jié)構(gòu) 另外，目前還未能成功的將木素從植物組織中完整的全部取出，也沒有測定原本分子量的手段，同時還必須考慮到木質(zhì)素與碳水化合物及抽出物的關(guān)系。所以，關(guān)于木質(zhì)素化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究只是在受到極大限制的條件下進(jìn)行的，因而徹底闡明它的化學(xué)結(jié)構(gòu)自然受到局限 。 主要內(nèi)容 ? 木素的主要功能基團(tuán) ? 木素的硝基苯氧化分解 一、木素的功能基 木質(zhì)素中存在多種官能團(tuán)，如 甲氧基 （ OCH3）， 酚羥基和脂肪族 羥基 （ OH）， 羰基 （ C=O）等。 木質(zhì)素的元素組成 木素的示性式 云杉 （ OCH3） 山毛櫸 （ OCH3） 組成木質(zhì)素的元素： C、 H、 O 特點(diǎn)： C/H高，顯示芳香族特性。如 針葉材木質(zhì)素 C% H% C:H（原子數(shù)比） 60～ 65 5～ 1:（苯環(huán)為 1:1） C9單元平均元素組成 云杉 MWL (OCH3) 樺木 MWL (OCH3) 楊木 MWL (OCH3) 麥草 MWL (OCH3) 把不以 OCH3結(jié)合的氧分配到各官能團(tuán)，得到云杉 MWL的經(jīng)驗式： (酚 OH)(醇 OH)(CO基的 O)(酚醚 O)(二烷醚 O)(OCH3) 每 100個 C9單元木質(zhì)素的官能團(tuán)數(shù)，見教材 P60表 26。 由表可見： ? OCH3的含量，針 闊，草在二者之間 ? 游離酚 OH含量，草 針 闊 甲氧基 （ methoxyl group） 直接與苯環(huán)相連，較穩(wěn)定，為木質(zhì)素的特征官能團(tuán)。 不同植物原料的木質(zhì)素，其 OCH3的含量也不相同： 針葉材木質(zhì)素 14%～ 16% ～ 闊葉材木質(zhì)素 19%～ 22% ～ 草類木質(zhì)素 14%～ 15% ～ 甲氧基性質(zhì) 一般比較穩(wěn)定，但在堿法制漿中，甲氧基將裂開變成甲醇 甲氧基對于脫木素影響較大，木素中甲氧基含量高，脫木素快， S型比 G型易脫除 甲氧基脫出的比較 羥基 （ hydroxyl） 羥基的類型 ? 存在于木素結(jié)構(gòu)單元苯環(huán)上的 酚羥基 苯環(huán)上的酚羥基小部分以游離的酚羥基的形式存在，大部分與其他木素結(jié)構(gòu)單元聯(lián)接，以醚化的形式存在 ? 存在于木素結(jié)構(gòu)單元側(cè)鏈上的 醇羥基 酚羥基（苯環(huán)上） 多數(shù)醚化，少數(shù)游離。 針葉材木質(zhì)素： 醚化 70%，游離 30%； 闊葉材木質(zhì)素： 醚化程度高于針葉材木質(zhì)素。 根據(jù)酚羥基的含量可推測木質(zhì)素 中 βO4 等鍵型的多少，木質(zhì)素的 縮合 程度 醇羥基（側(cè)鏈上） αOH 多數(shù)游離 βOH 主要為醚鍵 γOH 主要游離 含量：云杉 WML，總 OH為 ～，其中酚 OH約 ，醇 OH約 。 羥基的測定 ? 用硫酸二甲酯 [(CH3O)2SO2]進(jìn)行木素的甲基化反應(yīng)，可以使木素中幾乎 全部游離羥基甲基化 。 ? 若用重氮甲烷（ CH2N2）進(jìn)行甲基化，它只能使 游離的酸性酚羥基 進(jìn)行甲基化，但不能使位于側(cè)鏈上的脂肪族羥基甲基化。 通過甲基化反應(yīng)，不僅可以證明木素中羥基的存在，而且通過不同的甲基化試劑的作用可以區(qū)別兩種羥基各自的含量。 二 木素的結(jié)構(gòu)單元 （一） 氧化分解法 1. 高錳酸鉀氧化 1939年， Freudenberg等最初用這個方法研究木素 實驗方法 將 木 粉 置 于 CuONaOH 溶液中 ， 180 反應(yīng) 2h ， 以[(CH3O)2SO2]甲基化 （ 保護(hù)酚羥基 ） ， 再以高錳酸鉀 過碘酸鈉氧化 ， 而后以過氧化氫分解 實驗步驟 向木素或無抽提物的干木粉加入 2mol/
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