植物纤维化学复习重点.doc

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1、1木素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维立体结构的芳香族高分子化合物.2木素的作用：以物理或化学方式使纤维素纤维之间粘结和加固，增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力，使木化植物直立挺拔和不易腐朽。—微细纤维间：加固木质化组织的细胞壁—胞间层：相邻细胞粘结在一起3木素的含量针叶木：愈疮木基丙烷含量在80%~90%，受压材(Compressionwood)约含70%愈疮木基丙烷和少量的对-羟基苯基丙烷；•阔叶木和草类原料：愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷和少量的对-羟基苯基丙

2、烷。4木素分布的不均一性定义：树种、树龄、部位不同，木素含量和组成也不同木素含量针叶材木素>阔叶材和禾本科植物热带阔叶木≈针叶木同株木材:上部低、下部高相同高度：心材>边材晚材>早材（次生壁中）5大量生物合成的研究表明，木质素的合成按以下方式进行：（1）单体游离基聚合成二聚体；（2）生成的二聚体通过末端聚合的方式增长；单体游离基与二聚体或多聚体的末端游离基（4-氧游离基，5-游离基）聚合形成线型结构，如β-O-4，β-5，构成木质素分子的骨架；也有两个末端游离基偶合，生成分枝结构4-O-5。特点：在其最后阶段，

3、一旦自由基生成后，就与酶的作用无关了，自由基之间任意结合而高分子化。？？6两个重要概念原本木素（protolignin）：以天然状态存在于植物体中的木素。分离木素（isolatedlignin）：用各种方法从植物体中分离出来的木素，又称木素制备物。7分离木素的困难8分离方法存在的缺点木素在分离的过程中已基本上改变了它自己的天然结构。•只能分离出全部木素量的相对未改变的一部分。这种木素主要用于研究木素的结构（定性分析）9纤维素水解酶木素（cellulolyticenzymelignin,CEL）•将用振动球磨磨碎

4、的木粉以分解纤维素及半纤维素的酶处理之后，以含水二氧己环抽提，抽提液用磨木木素类似的方法精制而得到。其得率比磨木木素高。•CEL和MWL分子量在15000-35000之间，最接近原本木素。•纤维素水解酶木素（CEL）比磨木木素(MWL)更能代表木材中的总木素一.木素定量分析方法分类：1.强酸或酶水解除去碳水化合物，是木素作为不溶物而分离出来（沉淀木素）2.使木素溶解后（溶解木素），用分光法测定3.用氧化剂分解木素并根据氧化剂消耗量来推测木素含量二.克拉森（Klason）木素和酸溶木素的测定•60～80目的木粉在

5、索氏抽提器中以苯醇混合液抽提6-8h。风干后，精确称量1g移入100mL烧杯中，加入约20℃的72％硫酸15mL，充分搅拌之后，在20℃放置4h，将其移入1000mL体积的三角瓶中，用560mL蒸馏水洗涤后移入三角瓶，加上回流冷凝管，使其煮沸4h，生成的不溶性残渣以已恒重的玻璃滤器抽吸过滤，以热水洗涤，105℃烘干，称量。•对于酸溶木素的定量，可用紫外光吸收法在205nm波长处测定。•酸不溶木素和酸溶木素之和为原料中总木素含量。10WhyisKlasonmethodonlyapplicabletosoftwoo

6、deffectively?•Klasonmethodgivescorrectvaluesfortheprotoligninofallsoftwood（<0.5%).•Hardwoods,however,containvariableamountofso-called“acidsoluble”lignin(3-5%).•Klasonmethodisnotapplicabletoherbaceous（草本）plant,containingvariableamountofprotein,whichwillconden

7、sewithligninwhentreatedwithsulfuricacid.11溶解木素的测定原理：采用紫外（UV）吸收分光光度法，利用木素在205和280nm下的特征吸收定性测量；采用荧光分光光度法测定，对低浓度木素测定很灵敏。纤维原料和浆中酸溶木素的定量方法利用乙酰溴法对木材和纸浆中的木素的测定三.基于氧化剂消耗量的木素定量方法概念：分析未漂浆，可用于制浆过程中质量控制，一般称为纸浆硬度测定。原理：纸浆中木素对氧化剂的消耗远远高于碳水化合物对氧化剂的消耗。高锰酸钾值：测试条件下1g绝干浆所消耗的0.02

8、mol/LKMnO4的量。12甲氧基是木素最重要的特征基团，其含量为：–针叶木木素：14％－16％–阔叶木木素：19％－22％–草本类木素：14％－15％13阔叶木木素中甲氧基含量比针叶木高,why?木素中的甲氧基是联接在芳香环上的，而不是联接在脂肪族侧链上。So…14羟基的类型一种是存在于木素结构单元苯环上的酚羟基；另一种是存在于木素结构单元侧链上的脂肪族羟基。15酚羟基脂肪族羟基α