半纖維素第2次課課件.ppt

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1、第二節(jié)半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)1.針葉材半纖維素的結(jié)構(gòu)2.闊葉材半纖維素的結(jié)構(gòu)3.禾本科原料半纖維素的結(jié)構(gòu)一、半纖維素的分離與提取二、若干種原料半纖維素的結(jié)構(gòu)一、半纖維素的分離與提取（一）分離前的準(zhǔn)備1.少量成分中的有機(jī)物：通過苯-乙醇、水、草酸等抽提除去2.少量成分中的無機(jī)物：一般不必分離3.木素：落葉松除外（1）闊葉木、禾本科原料可以不脫木素直接由無抽提物試樣直接分離半纖維素——直接抽提法；（2）針葉材一般需制成綜纖維素再抽提半纖維素。因含有大量水溶性聚Ara-Gal（用冷水自木粉中可抽出）造紙植物纖維

2、原料少量成分主要成分有機(jī)物芳香族化合物碳水化合物有機(jī)溶劑抽出物灰分木素纖維素?zé)o機(jī)物半纖維素低分子量物質(zhì)高分子量物質(zhì)（二）半纖維素的抽提1.濃堿溶解硼酸絡(luò)合抽提法：2.逐步增加堿濃度分級(jí)抽提法:含有硼酸的NaOH抽提24%KOH抽提先用低濃堿液抽提逐步增加堿的濃度抽提現(xiàn)在用改進(jìn)法：用不同濃度的堿與Ba(OH)2配合使用主要用于針葉材Ba（OH）2溶液：將聚半乳糖葡萄糖甘露糖絡(luò)合起來，形成不溶于堿的絡(luò)合物，從而與聚木糖分開。主要用于針葉材硼酸與聚糖形成環(huán)形α-順式-乙二醇結(jié)構(gòu)增加了聚葡萄糖甘露糖的溶解能力

3、與纖維素等殘?jiān)蛛x。3.單純堿抽提法:用KOH溶液抽提聚木糖適于闊葉材與草類4.二甲亞砜抽提法:二甲亞砜的存在保護(hù)了乙酰基不被脫出10%KOH適用于闊葉材5%KOH適用于草類適于含乙?；脑希ㄈ┓蛛x半纖維素實(shí)例1.針葉木半纖維素分離——濃堿溶解硼酸絡(luò)合針葉木綜纖維素24%KOH抽提后過濾抽出液乙醇沉淀粗聚木糖聚半乳糖葡萄糖甘露糖殘?jiān)?7.5%NaOH和4%H3BO3纖維素乙醇沉淀聚葡萄糖甘露糖①7.5%NaOH和4%H3BO3聚葡萄糖甘露糖-Ba++絡(luò)合物①50%HAc②乙醇沉淀聚葡萄糖甘露糖亞

4、氯酸鈉聚木糖聚半乳糖葡萄糖甘露糖①24%KOH②Ba(OH)2溶液沉淀聚半乳糖葡萄甘露糖聚木糖②5%Ba(OH)22.麥草半纖維素分離——單堿抽提法麥草綜纖維素5%KOH抽提后過濾抽出液粗聚木糖殘?jiān)w維素類粗聚木糖溶液菲林溶液聚木糖沉淀①50%HAc②乙醇沉淀5%NaOH二、半纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)研究方法（一）甲基化分析方法游離羥基的完全甲基化、甲基化后的聚糖水解，以及水解后生成的部分甲基糖的定性和定量等幾個(gè)步驟，來確定糖甙鍵及主鏈上有無支鏈等情況。NaIO4NaBH4（二）史密斯降解法H＋三、半纖維素聚

5、糖的類型及化學(xué)結(jié)構(gòu)（一）針葉木半纖維素的結(jié)構(gòu)1.聚O-乙?；肴樘腔咸烟歉事短牵海ň跲-Acetyl-Galp-Glup-Manp）占針葉木半纖維素含量的60%～90%主鏈：β-D-Glup,β-D-Manp,1→4連接聚O-Acetyl-Galp-Glup-Manp結(jié)構(gòu)式側(cè)鏈：α-D-Galp1→6連接GalαAcetylGalαAcetyl3261614）-β-D-Glup-(1-4)-β-D-Manp-(1-4）-β-D-Manp-（1-4）-β-D-Manp-（1-主鏈：β-D-Glupβ-

6、D-Manp,1→4連接是無規(guī)雜亂連接側(cè)鏈：α-D-Galp1→6連接，在兩種糖基C6上均有連接已酰基只連接在β-D-Manp，而且在C2、C3上分布大致相等，以酯鍵形式連接共兩種第二種：含半乳糖多，M:G:Gal≈3:1:1；該糖分子量低、支鏈多易溶于水，占少數(shù)第一種：含半乳糖少，占3%～5%；M:G≈（3.50.8):1支鏈少不溶于水，占大多數(shù)聚O-Acetyl-Galp-Glup-Manp主鏈：β-D-Xylp，1→4連接占針葉木半纖維素含量的7%～12%側(cè)鏈：L-Araf，1→3連接4-O-M

7、e-GlupA，1→2連接，甙鍵或酯鍵糖基比例：X:GlupA≈5～6:12.聚阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖（聚Araf-4-O-Me-GlupA-Xylp)X:Araf≈6～10:14-O-Me-GlupAL-Araf31214）-β-D-Xylp-(1-4)-β-D-Xylp-(1-4）-β-D-Xylp-（1-4）-β-D-Xylp-（1-（二）闊葉木半纖維素1.聚O-乙?；?4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖（聚O-Acetyl-4-O-Me-GluA–Xylp）是闊葉木含量最多，最重要的

8、半纖維素，占木材量的20%～25%4-O-Me-GlupAAcetyl212,314）-β-D-Xylp-(1-4)-β-D-Xylp-(1-4）-β-D-Xylp-（1-4）-β-D-Xylp-（1-主鏈：D-Xp，β1→4苷鍵側(cè)鏈：4-O-Me-GAα，1→2連接，可能參與了木聚糖與木質(zhì)素的結(jié)合。O-Acetyl，1→2、3酯鍵，分布大致相當(dāng)是在闊葉木中僅次于葡萄糖醛酸基木糖含量較多的半纖維素占木材的3%～5%。全部由主鏈構(gòu)成,兩種糖基無規(guī)連接在一起