生物质材料第七章木质素-课件.pptVIP

生物质材料;概述;木素是仅次于纤维素的、最丰富的天然高分子有机物，木素存在于裸子植物、被子植物和所有维管植物中（热带的桫椤除外），估算全世界每年约可产1500亿吨，木素含碳量高，蕴藏着丰富的化学能。

;一、木素的存在;木素分布的斯汤（Stone）模型;;二、苯丙烷结构单元中碳原子的标志方法;二、木素的分类;一、木素分离目的;问题：;二、分离步骤;三、木素的分离与精制;二）、木素的分离方法;三）、不溶木素的分离方法;四）、溶解木素的分离方法;五）、木素与溶剂之间没有反应的

有机溶剂木素分离方法;六）、磨木木素（MWL）;七）、木素与溶剂间有反应的有机溶剂木素分离方法;②水溶助溶木素;;二、木素的测定;1、Klason法;1、Klason法;2、酸溶木素的测定;式中：A——吸收值；

D——滤液的稀释倍数；

105——吸光系数，L/g.cm。

原料中酸溶木素含量X，以质量百分数表示：

式中：V——滤液总体积，ml；

W0——绝干试样总，g。;（1）测定纸浆中残留木质素的间接方法;一、元素组成

原本木素的元素组成：C、H、O

1、不同纯化方法;2、不同种类;3、不同级分

依据不同分子量的碱木素在中性或酸性介质中溶解度的不同进行分级，分子量较大者，在同一pH值的酸性介质中溶解度较小。因此，通过逐渐降低介质的pH值，可使碱木素按分子量从大到小的次序沉淀出来。在不同pH值条件下依次离心分离沉淀，即可将碱木素分成具有不同分子量的一系列级分。;二、结构单元;三、木素的降解研究;1、木素的碱性硝基苯氧化;2、高锰酸钾氧化降解;3、乙醇解（Hibbert）;4、木素的酸解;5、木素的还原分解;2）、木素在液态氨中用金属钠还原分解;6、木素的生物降解;四、木素中的官能团

1、甲氧基;2、羟基;3、羰基及醚状氧原子;五、木素结构单元间的联接;;现在研究证明：木素苯丙烷间的联接键型有两种方式：;醚键的主要形式：酚醚键（二芳基醚键以及芳烷基醚键）

木素结构单元内的醚键：甲基芳基醚键（90～95％）;二、碳－碳键;0.11～0.12/OMe（云杉）

0.023/C6-C3（山毛榉）;;;六、木素与碳水化合物之间

??连接（LCC）;一、木素-碳水化合物复合体的连接键形式;3、碳碳键、碳氧键(-C-O-或-C-C-)结合;一、木素-碳水化合物复合体的连接键形式;二、木素-碳水化合物连接点上的糖基;三、木素与碳水化合物之间的氢键作用

;7.4木素的特性;7.4.1木素的物理性质;二、燃烧值：硫酸盐木素109.6kJ/g;六、粘度

各种木素溶液固有的粘度比相同分子量的多糖

低，仅为聚糖的1/40，为合成线性聚合物的1/4。木素

的粘度较低，其增加近似于溶液浓度的增加比率，说明

溶解木素不可能含长链分子，并且木素分子也不是

线性的。;7.4.2木素的分子量;木素分子量及其分布;木素分子量及其分布;7.5.1木素的化学反应类型;4、亲核反应（Nucleophilicreaction）

亲核反应：由亲核试剂进攻引起的反应。

亲核试剂：电子云密度高，具有给电子能力。如负离子，带未

公用电子对的中性分子等。

亲核试剂亲核能力的强弱以亲核性参数E表示。

;5、亲电反应（Electriophilicreaction）

亲电反应：由亲电试剂进攻引起的反应。

亲电试剂：电子云密度较低，反应时进攻高电子云密度中心主

要为：正离子，如Cl+，游离基，如Cl?，O2，ClO2

化学制浆： 亲核反应

漂白： 降解木素的漂白，开始亲电，随后亲核

保留木素的漂白，大部分为亲电反应;6、木素发生亲电和亲核反应的位置

亲核反应主要发生在三C侧链。

碱性介质：亚甲基醌a-位

酸性介质：a-位正碳离子

亲电反应主要发生在苯环。

理由：（1）苯环本身p电子易流动

（2）苯环上有-OH、-OCH3等邻、对位取代基，易产生高电子云密度中心。;7.5.2木素结构单元的化学反应性能;酚型结构单元;非酚型结构单元

木素结构单元苯环上不具有游离酚羟基，而是以酚醚键联接到相邻的单元。;木素的反应位置;一、木素亲核反应的特点;亲核反应是植物纤维原料蒸煮脱木素的主要反应，下表列出了几种蒸煮液的主要成分。;2、木素结构单元在酸、碱介质中的基本变化;（2）木素结构单元在酸性介质中的变化;结论

（1）在碱性介质中木素结构单元中的酚型结构形成亚甲基醌结构，非酚型的木素结构单元由于酚羟基上有了取代，不能形成亚甲基醌结构。

（2）在