《半纖維素》PPT課件(I)

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1、植物纖維化學(xué)主講人：高洪霞第四章半纖維素第一節(jié)概述有兩種或兩種以上的糖基組成的不均一聚糖，大多帶有短的枝鏈。2～4種糖基組成。半纖維素是無定形物質(zhì)，聚合度較低，易吸水潤脹。聯(lián)系第一章一、半纖維素結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成半纖維素主鏈的糖基有：D-木糖基、D-甘露糖基、D-葡萄糖基、D-半乳糖基等構(gòu)成半纖維素的結(jié)構(gòu)單元的糖基有：D-木糖基、D-甘露糖基、D-葡萄糖基、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基以及鼠李糖、巖藻糖等，種類較多。強(qiáng)調(diào)！結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：半纖維素不是均一聚糖，是一群復(fù)合聚糖的總稱。性質(zhì)：半纖維素是無定形物質(zhì)，聚合度較低，易吸水潤脹。半纖維素是碳水化合物，

2、植物中還有不屬于半纖維素的碳水化合物：淀粉、果膠質(zhì)、植物膠等注意！不同植物原料，所含半纖維素種類不一樣：針葉木：聚-o-乙?；肴樘瞧咸烟歉事短恰⒕郯⒗?-o-甲基葡萄糖醛酸木糖闊葉木：聚-o-乙?；?-o-甲基葡萄糖醛酸）木糖、少量聚葡萄糖甘露糖禾本科：聚阿拉伯糖4-o-甲基葡萄糖醛酸木糖不同原料的半纖維素類型半纖維素聚O－乙?；?－O－甲基葡萄糖醛酸）木糖聚阿拉伯糖4－O－甲基葡萄糖醛酸木糖聚葡萄糖甘露糖聚O－乙?；肴樘瞧咸烟歉事短窍阒粕?18白云杉1318美國五葉松918加拿大鐵杉716側(cè)柏1412紅槭254白樺353大葉水青岡263顫楊243美國榆1

3、94幾種針葉木與闊葉木的化學(xué)組成二、半纖維素的生物合成自學(xué)三、半纖維素的命名法和分枝度（一）半纖維素的命名法（2種）1.命名時(shí)將構(gòu)成半纖維素的各種糖基都列出來，首先寫枝鏈少的糖基，再寫枝鏈多的糖基，最后寫主鏈糖基，詞首加“聚”。－A－A－A－A－A－A－A－A－A－CBB2.命名時(shí)只寫出主鏈上的糖基而不寫枝鏈糖基，在主鏈糖基前冠以“聚”。此種命名法有一定的局限性。1.2.3.（二）分枝度分枝度：用來表示半纖維素帶有枝鏈的多少，枝鏈多，則分枝度高。分枝度高低對(duì)半纖維素的物理性質(zhì)有影響，例如：分枝度高的半纖維素溶解度較大。四、半纖維素在纖維細(xì)胞壁中的分布可以采用“化學(xué)剝皮法”和

4、紙色譜法測定半纖維素在細(xì)胞壁中的分布。纖維素橫向分布于整個(gè)細(xì)胞壁，但絕大多數(shù)分布于S2層。S1S2S3第二節(jié)半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)一、半纖維素的分離與提取二、半纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究方法三、半纖維素聚糖的類型及化學(xué)結(jié)構(gòu)式主要內(nèi)容一、半纖維素的分離與提取原料除雜質(zhì)無抽提物試料闊葉木、草類針葉木綜纖維素半纖維素分離半纖維素（二）半纖維素的抽提1、濃堿溶解硼酸絡(luò)合分級(jí)抽提法主要用于針葉木綜纖維素中半纖維素的分離。為什么加入硼酸？目的：增加溶解能力，可將難溶的聚葡萄糖甘露糖抽提出來。主要用于針葉木綜纖維素的半纖維素分離?，F(xiàn)在主要采用較多的是改進(jìn)的方法――氫氧化鋇選擇性分級(jí)抽提法。用Ba(

5、OH)2將聚半乳糖葡萄糖甘露糖絡(luò)合起來，形成在堿液中不溶解的絡(luò)合物，從而與聚木糖類分開，使聚木糖的提純簡化。2、逐步增加堿液濃度分級(jí)抽提法主要用KOH溶液抽提闊葉木與草類原料中的聚木糖.因?yàn)镵OH溶液對(duì)聚木糖的溶解能力強(qiáng)，對(duì)聚甘露糖類的溶解能力較小。闊葉木：10％的KOH抽提草類：5％的KOH抽提3、單純堿抽提法在上述三種用堿液抽提半纖維素的方法中，半纖維素會(huì)引起下列反應(yīng)：（1）部分乙?；厶堑拿撘阴；饔?；（2）堿性剝皮反應(yīng)；（3）苷鍵發(fā)生斷裂的堿性水解；（4）半纖維素與木素間化學(xué)鍵的斷裂。4、二甲亞砜抽提法此種方法可減少半纖維素發(fā)生變化，保留半纖維素結(jié)構(gòu)中的乙酰基分離半

6、纖維素的實(shí)例1.針葉木中半纖維素的分離（1）濃堿溶解硼酸絡(luò)合分級(jí)抽提分離法（2）氫氧化鋇選擇性分級(jí)提純分離法針葉木綜纖維素24％KOH抽出液不溶殘?jiān)掖?7.5％NaOH+4%H3BO3粗聚木糖聚半乳糖葡萄糖甘露糖溶液不溶殘?jiān)鼇喡人徕c乙醇纖維素聚木糖、聚半乳糖葡萄糖甘露聚葡萄糖甘露糖17.5％NaOH+4%H3BO324％KOH5％BaOHBaOH聚葡萄糖甘露糖－Ba＋＋活化·絡(luò)合物50％HAc乙醇沉淀溶液沉淀聚木糖聚半乳糖葡萄糖甘露糖聚葡萄糖甘露糖濃堿溶解硼酸絡(luò)合分級(jí)抽提分離法氫氧化鋇選擇性分級(jí)提純法2.闊葉木中半纖維素的分離闊葉木中的半纖維素主要是聚木糖類，還含有少量的

7、聚葡萄糖甘露糖，一般只需抽提木糖，可用單純堿抽提法。3.禾本科植物原料中半纖維素的分離禾本科植物原料中的半纖維素中不含聚葡萄糖甘露糖，所以只用5％KOH抽提即可。麥草半纖維素的抽提二、半纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究方法研究半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，主要是研究半纖維素中聚糖的主鏈和枝鏈的組成，主鏈糖基間以及主鏈糖基與枝鏈糖基的聯(lián)接方式和聯(lián)接位置。（一）部分水解法（二）高碘酸鹽氧化法此法可以測定聚糖還原性末端基的數(shù)目和支鏈情況。（一）部分水解法聚糖糖混合物部分水解離子交換樹脂中性物『聚木糖』酸性物『糖醛酸』己糖酸單－O－甲基糖醛酸混