纤维素的分子结构.ppt

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1、第三章纤维素第二节纤维素的结构纤维素的结构包括一次结构、二次结构和三次结构。一、纤维素的分子结构（一次结构）分子结构是指链结构，分为近程结构和远程结构。近程结构属于化学结构，包括链结构单元的组成和连接方式；远程结构包括分子大小与形态、链的柔顺性及其分子在各种环境中所采取的构象。（一）近程结构（化学结构）1、纤维素分子的结构单元及其连接方式2、纤维素分子的结构特点3、纤维素的分子构象葡萄糖GlucoseC6H12O6D-葡萄糖D-葡萄糖1、纤维素分子的结构单元及其连接方式1）结构单元：β-D-吡喃式葡萄糖基。2）连接方式：1,4-β苷键连接。单糖环状半缩醛结构中

2、的半缩醛羟基与另一分子醇或羟基作用时，脱去一分子水而生成缩醛。糖的这种缩醛键称为糖苷键。1）每个基环均具有3个醇羟基。分别处于2、3、6位，C6上为伯羟基，C2、C3上为仲羟基。羟基的存在影响纤维素的化学性质。羟基的存在影响纸张的物理强度。2、纤维素大分子的结构特点2）纤维素大分子链的两个末端羟基纤维素大分子的两个末端羟基的性质是不同的。一端为还原性末端基（C1位上的苷羟基），另一端为非还原性末端基（C4位上的羟基）。对于整个纤维素大分子来说，一端有隐性醛基，另一端没有，使整个大分子具有极性并呈现出方向性。纤维素分子结构及特征总结基本结构单元：β-D-吡喃式葡

3、萄糖基。连接方式：1-4-β苷键。中间每个基环有三个-OH：C6伯醇-OH，C2，C3仲醇-OH。两个末端基具有极性和方向性：C1上的苷羟基是隐性醛基，具有还原性；C4上的仲醇羟基不具还原性，故大分子具有极性并呈现方向性，方向指向还原性末端基。A、纤维素的结构单元及连接方式是什么？B、为什么说纤维素大分子具有极性和方向性？（1）D-葡萄糖基的构象纤维素的D-葡萄糖基的构象为4C1椅式构象。1）在椅式构象中，各碳原子上的羟基均是平伏键，而氢原子是直立键。平伏键与中心对称轴成109°28′。2）O与C1、C2原子形成一个平面，C3、C4和C5原子在同一平面，这两个

4、平面平行；O与C2、C3和C5在同一平面，并与两个三角平面相交叉。3、纤维素的分子构象（2）伯醇CH2-OH的构象在纤维素大分子中，从原理上讲：影响最大的伯羟基（C6-O6键）的方向可以有三种不同的构象。这三种构象是指C5-C6键旋转时，相对于C5-O5键和C5-C4键方向而定。三种构象：gt,gg,tg.其中g(guache)代表旁式，t（trans）代表反式。天然纤维素中，所有的-CH2OH都具有tg构象。再生纤维素则具有不同的构象。天然纤维素中所有的CH2OH都具有tg-构象