木材化学性质.pptVIP

5.2.2.2 木质素被溶出而分离的方法 有机溶剂 无机溶剂 乙醇 酚 二氧六环 醋酸 酸性条件 氢氧化钠 硫化钠 亚硫酸钠 造纸的制浆过程 磨木木质素的制备方法 用有机溶剂 抽提后的试样 试样 悬浮 甲苯等非 润胀试剂 振动球磨机 磨碎48h或更长时间 细磨后 的木粉 二氧六环 溶液 二氧六环∶水=9∶1或8∶2 提取 粗磨木木质素 90%的 醋酸 水 沉淀提纯 1，2-二氯 乙烷-乙醇 溶解 乙醚 沉淀 干燥 洗涤 磨木木质素 这种分离方法的缺点是，只能得到部分木质素，最大得率约木材天然存在木质素的25%。 在用振动球磨机中磨碎48h后，用对纤维素和半纤维素具有高活力的酶制剂处理，然后分别用96%二氧六环含水溶液和50%二氧六环含水溶液提取，得到纤维素酶木质素(CEL)。 磨木木质素（MWL）和纤维素酶木质素(CEL)是目前分离方法得到的最接近天然木质素的制备物，适宜于做木质素结构研究试样。 但与原本木质素并不相同，因为在分离中木质素大分子已经部分发生碎片化，分离的仍是部分木质素，少量化学反应使木质素中游离酚羟基和α-羰基增加等。 5.2.3 木质素的结构 木质素是非常复杂的天然聚合物，其化学结构与纤维素和蛋白质相比，缺少重复单元间的规律性和有序性。 研究表明，木质素是木质素的结构单元（木质素的先驱体）按照连续脱氢聚合作用机理，用几种形式相互无规则地连接起来，形成一个三维网状的聚酚化合物。因此它不能象纤维素等有规则天然聚合物可用化学式来表示，木质素的结构是一种物质的结构的模型，是按测定结果平均出来的假定分子结构。这些测定包括：元素组成、结构单元和比例、官能团、连接方式，从而推得结构模型。 5.2.3.1 木质素的元素组成 木质素的基本结构单元是苯丙烷，苯环上具有甲氧基。因此，表示元素分析结果以构成苯丙烷结构单元的碳架C6-C3（即C9）作为基本的单位来表示。木质素的元素组成随植物品种、产地和分离方法的不同而不同。 三个树种磨木木质素（MWL）的元素组成 磨木木质素 云杉 山毛榉 桦木 元素组成 C9H8.82O2.27(OCH3)0.95 C9H7.10O2.41(OCH3)1.36 C9H9.05O2.77(OCH3)1.58 由于甲氧基是木质素结构中特征官能团之一，并且比较稳定，在表示木质素的元素组成时往往列出。不同产地和分离过程的差异，出自不同文献，同一种木质素的元素组成有差异。 5.2.3.2 结构单元 苯丙烷作为木质素的主体结构单元，共有三种基本结构，即愈疮木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。 愈疮木基丙烷（G） 紫丁香基丙烷（S） 对羟苯基丙烷（H） 木质素结构单元（三种类型） 针叶树木质素以愈创木基结构单元为主，紫丁香基结构单元和对羟苯基结构单元极少。 阔叶树木质素以紫丁香基结构单元和愈创木基结构单元为主，含有少量的对羟苯基结构单元，草类木质素与阔叶树木质素的结构单元组成相似。 结构单元之间的连接方式主要是醚键，约占2/3~3/4，还有碳键约占1/4~1/3，各种键型如图5-3所示。其比例列于表5-6。 木质素结构单元的连接方式与比例 键 型 联接方式 100C9中含有的个数 名 称 云杉木质素 山毛榉木质素 β-O-4型 β-烷基芳香醚键 49~51（48） 62~65 愈创木基甘油-β-芳基醚 α-O-4型 α-烷基芳香醚键 6~8 6 愈创木基甘油-α-芳基醚 4-O-5型 二芳基（联苯）醚键 3.5~4 1.5 愈创木基芳基醚 α-O-γ型 二烷基醚键 0~6 4 松脂酚 β-5型 α-烷基芳基醚 β-碳键 9~12 6 苯基香豆满 5-5型 二苯基（联苯）碳键 9.5~11 2.3 二联苯愈创木基丙烷 β-β型 β-二烷基碳键 2 5 二芳基（愈创木基）联丙烷 β-1型 β-芳基碳键 2（7） 15 愈创木基-β-芳基丙烷 5.2.3.3 官能团 木质素结构中有复杂的官能团，其分布与种类有关，也与提取分离方法有关。 （1）甲氧基 甲氧机含量因木质素的来源而异，一般针叶树材木质素中含13%~16%，阔叶树材木质素中含17%~23%。阔叶树材木质素中甲氧基含量高于针叶树材，因为阔叶树材木质素既存在愈疮木基结构单元，也存在紫丁香基节单元。 （2）羟基 木质素结构中存在较多的羟基，以醇羟基和