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木质素的紫外光谱分析共79页

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木质素的紫外光谱分析

木质素的紫外光谱分析

UV术语
发色团
引起电子跃迁的不饱和基团。一般为带有π电子的基团. 例如 :
由于不同的有机分子所含有的发色团不同，组成它们的分子 轨道不同，能级不同，发生价电子跃迁的能量不同，故 λmax是UV用于结构分析的主要依据。
• 助色团
– 本身并无近紫外吸收，但与发色团相连时，常 常要影响λmax和εmax的基团。例如：
UV与IR、NMR不同，它不能用来鉴别具体 的官能团，而主要是通过考察孤对电子及π 电子的跃迁来提示分子中是否存在共轭体 系。 部分化合物的UV吸收见下表：
• UV主要反映共轭体系和芳香族化合物的结 构特征。往往两个化合物分子中相同的共 轭结构，而分子的其它部分截然不同，却 可以得到十分相似的紫外谱图。
• K带[来自德文Konjugierte(共轭)] • 起源：由π-π＊跃迁引起。特指共轭体系的π-π＊跃迁。 K带是最重要的UV吸收带之一，共轭双烯、α,β－不饱和醛、酮， 芳香族醛、酮以及被发色团取代的苯（如苯乙烯）等，都有K带 吸收。例如：
• 特点： • • ① λmax 210－270nm，εmax＞10000； ② 溶剂极性增加时，λmax不变(双烯)或发生红移(烯酮)。
注意事项
• 木质素和木质素模型化合物易受空气氧化 和光降解，在稀碱溶液中尤其易发生这些 变化。因此用于UV分析的木质素样品溶液 最好是现配现用。另外要注意，溶液应当 在常温下配制，不可加热。切不可将溶液 置于强光尤其是强紫外光下。做离子化差 谱分析时需要配制木质素的碱性溶液，则 碱液应当在测定前才加到木质素中性溶液 中。
– 特点：助色团一般是带有p电子的基团。例如：
• 红移与蓝移
• 红移——由取代基或溶剂效应引起的λ起的λmax向短波 方向移动的现象。

紫外光谱分析_林治作

紫外光谱分析_林治作

S-3150二极管阵列紫外光谱仪
技术参数： 光源：钨灯&氘灯 检测器：1024管光电二极管阵列 波长范围： 190~1100nm 波长重复率：＜0.02nm 光度测量范围：-3.0~+3.0Au
紫外-可见吸收光谱法的应用
紫外-可见吸收光谱法的应用主要有以下几个方面
（1）定性分析：
通常是根据吸收光谱的形状，吸收峰的数目以及最大吸收波长的位 置和相应的摩尔吸收系数进行亲性鉴定。一般采用比较光谱法，即在相同 的测定条件下，比较待测物与已知标准的吸收光谱，如果它们的吸收光谱 完全等同（ λmax以及相应的k均相同），则可以认为是相同物质
各类有机物的特征吸收光谱
• 饱和有机化合物：
饱和碳氢化合物只能产生σ →σ *跃迁，所需能量较高，在研究的近紫外、 可见光区不产生吸收，常用于做光谱分析时的溶剂 。
• 不饱和有机化合物：
（1）含有孤立双键（或三键）的化合物，烯烃能产生π→π*跃迁，吸收峰 位于远紫外区。C=O,C=S等基团可产生n→π * ，π→π * ，n→σ *跃迁 （2）含有共轭双键（或三键）的化合物，该类化合物由于存在共轭效应， 使π→π*跃迁能量减小，从而使其吸收波长和吸收强度随着共轭体系的增 加而增加。其最大吸收波长除可以用分光光度计测量外，还可以用Wood Ward经验规则推算，有时将计算结果与实验结果想比较，即可确定待测 物质的结构
木质素的定量测定（乙酰溴法）
在试管中放入精称的10~25mg脱脂木粉，加入浓度为25%乙 酰溴的醋酸溶液10ml，在70℃保持30min，（开始15min不 搅拌，然后每3~5min摇动一次，持续15min），使木粉溶 解，使试管冷却，将内容物转移到一个含有2mol/LNaOH （9ml）和醋酸（50ml）的容量瓶中，用少量醋酸冲洗后 转移完全，加入lml盐酸羟胺（NH2OHHCl），最后用醋酸 稀释此溶液到刻度，测定其在280nm的吸光度，利用下列 公式求木素含量： 木素含量=100（As-Ab）*V/a*m*d-B（%）

木质素含量测定分光光度法

木质素含量测定分光光度法

木质素含量测定分光光度法今天咱们来聊一个特别有趣的事儿——木质素含量的测定，用一种很神奇的分光光度法哦。

你们看那些大树，它们长得又高又壮。

大树里面有个很重要的东西叫木质素。

木质素就像是大树的骨架一样，让大树可以直直地站着，不怕风吹雨打。

那我们怎么知道大树里有多少木质素呢？这就用到分光光度法啦。

我给你们讲个小故事吧。

有个小科学家，他特别好奇森林里不同树木的木质素含量。

他就像一个小侦探一样，想要找到答案。

他发现了分光光度法这个神奇的“工具”。

想象一下，我们把从树木里取出来的东西，就像榨果汁一样，弄成小小的颗粒，放在一种特殊的液体里。

这个液体就像一个魔法药水，它会和木质素发生特别的反应。

然后呢，我们把这个混合了的东西放到一个像小盒子一样的仪器里，这个仪器就是分光光度计。

分光光度计就像一个很聪明的小眼睛。

当光线射进去的时候，它能看到不同的东西。

如果木质素多，那光线在里面就会有不一样的变化，就像我们在彩色的玻璃后面看东西一样，颜色和亮度都会不同。

这个小仪器能把这些不同的变化变成我们能看懂的数字。

比如说，我们有两棵树，一棵是松树，一棵是杨树。

小科学家把从松树和杨树里取来的东西，都按照同样的方法放在魔法药水里面，再放进分光光度计里。

结果发现，松树的那个数字比杨树的数字大。

这就说明松树里的木质素含量比杨树多。

这个分光光度法可厉害了，它能帮助我们了解很多关于树木的秘密。

知道了树木的木质素含量，我们就能更好地保护树木。

比如说，如果我们发现有些树木的木质素含量突然变低了，就像大树突然变得很脆弱一样，那我们就要去找找原因，是不是有虫子咬它啦，或者是环境有什么不好的变化啦。

我们就像大树的好朋友一样，通过这种神奇的方法，来关心大树，让大树可以健康地成长。

这样我们的森林就会一直很美丽，小动物们也有地方住，我们也能呼吸到新鲜的空气。

是不是觉得这个分光光度法很有趣呀？。

紫外显微分光光度法测定杉木枝条木质素微区分布

紫外显微分光光度法测定杉木枝条木质素微区分布
显 微 镜 为 Ｚ ＩＳ公 司生 产 的 Ｉ Ｍ ５Ｏ ＴＡ， 验 采 用 的激 ＥＳ Ｓ １ ＭＥ 实
胞角隅复合胞 问层荧光较强 ， 次是 细胞 复合胞问层 卜荧光 其 较强 ，细胞次生壁上荧 光较 弱或相对不 明显 。说明木质 素多 数集 中在细胞 问的角 隅复合胞 间层 以及细胞复合胞问层 。
微 镜 的参 数 设 定 以及 实验 结 果 的分 析 等 方 面 进 行 了探 索 ，以
巾 ，复合 胞问层 比次生壁 的木 素化程度 高＿ ，阔叶材 的木质 １ ］
素在各形态 区中的分 布具有不均一性 ， 质素的浓度 是细胞 木
角 隅 胞 问 层 较 高 ， 生 壁 中层 较 低 ，复合 胞 间 层 居 中＿ 。 次 ２ ］
未 呈 现 出明 显 的 强 弱 趋 势 。而对 于 同 一 细 胞 ，町以 观 测 到 细
将 玻璃 载玻 片上的切 片进 行梯度酒 精复水 ， ０ ０ １ 用 ．０ 吖啶橙染料进行 染色 ，再进行梯 度酒精脱 水 ， 油封 片 ， 甘 用
激光共聚焦显微镜拍照 ， 用于木质 素定性观测 。激 光共聚焦
基础 上 ， 首次在 国内应用紫外显微分光光度计 对其 细胞 壁木质素微区含量分布进行 了原位测定 。结果 表明 ： 杉木枝 条木材管胞细胞壁木质素在不同微区部位含量分布呈不均一性 ，其浓度大小依次为细胞角 隅胞 问层 、 复合胞 问层 和次生壁 ， 吸光度均值分别为 ０ ４ ９０ ３ ７和 ０ ２ ８ ． ８ ，． ０ ． ７ 。杉木枝 条其木质 素定量测定 与其定性 观察 结果是相一致 的。为 国内测量木材细胞壁木质 素微 区含 量分 布提 供了新 的测量方法 。 关键词 杉木 ；细胞壁 ； 木质 素微 区分布 ； 紫外显微分光光度法 中图分类号 ： ７ ８ ４ ，Ｑ９ ６３ ￥ １． ３ ４ — 文献标识码 ： Ａ Ｄ Ｉ ０ ３６ ／．ｓｎ １０ ～５ ３ ２ １ ｝６１ ８—４ Ｏ ：１． ９ ４ｊｉ ． ０ ００ ９ （０ ２ ０—６ ５０ ｓ 区分布的一种定量方法 ， 测定选用 ４ ０ｎ 以下的紫外波段 ， ０ ｍ

生物质材料木质素PPT课件

生物质材料木质素PPT课件
酸溶木素含量B以每1L中的质量（克）表示：
B A D 105
.
24
ZHE JIANG A & F UNIVERSITY
ZAFU
式中： A —— 吸收值； D —— 滤液的稀释倍数； 105—— 吸光系数，L/g.cm。
X BV 100 1000W0
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；
3、MWL的性质：
1、淡黄色粉末。 2、酚羟基增多，α-羟基增多。 3、分子量变低
.
17
ZHE JIANG A & F UNIVERSITY
ZAFU
七）、木素与溶剂间有反应的有机溶剂木 素分离方法
①有机溶剂+无机 试剂（催化剂）
乙醇+HCl 二氧六环+HCl 硫代醋酸+HCl 温和氢化
乙醇解木素 二氧六环酸解木素 硫代醋解木素 氢解木素
20世纪初Klasson木素定量法的发明、木素起源于松
柏醇学说的提出、30年代木素模型物研究方法的开
发、40年代木素醇解试验以及50年代的脱氢聚合实
验等研究工作取得了非常大的成绩，到1980年木素
结构基本研究清楚了。 .
2
ZHE JIANG A & F UNIVERSITY
ZAFU
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。
主要有三种：
酮 酸氨 木:(木 素 H [N2S素 aO 4、 O/H ： H H2SC 或 O 4l/C 混(uN合 H 3)4酸 (OH ） )3],(碳 用 （水 得 碳化 最 水合 广 化物 。 /合 溶的 物 ） 解 过碘酸盐木 N3aH素 2IO6： ),(碳 （水化合物的 ，氧 溶化 解

第五讲木质素 ppt课件

第五讲木质素 ppt课件
三个树种磨木木素（MWL）的元素组成
磨木木 素
元素组 成
云杉
山毛榉
桦木
C9H8.82O2.27(O CH3)0.95
C9H7.10O2.41(O CH3)1.36
C9H9.05O2.77(O CH3)1.58
3.2 官能团
木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）羟基 木素结构中存在较多的羟基,以醇羟基和酚 羟基两种形式存在。木素结构中酚羟基是一个十分重要的结 构参数，酚羟基直接影响木素化学性质和物理性质，如木素 醚化、酯化和缩合程度,溶解性能等。
3.4.4 木质素结构单元间的联接
木质素的部分结构
3.1 木素的元素组成
木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。木素的元素组成随植物品种、产地和分离方法的不同而不同 。由于甲氧基是木素结构中特征官能团之一，并且比较稳定，在表示木 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 ，同一种木素的元素组成有差异。
含量与应用
亚硫酸盐制浆法
• 制造纸浆方法之一，适用于针叶树（如云杉类）木材及芦 苇等原料，以含有过量亚硫酸的酸性亚硫酸盐（即亚硫酸 钙、亚硫酸镁、亚硫酸钠、及亚硫酸铵）为蒸煮液，在加 压蒸煮器中加热处理，使植物成分中的木质素等杂质溶解 而除去，得到主要是纤维素的纸浆，称为“亚硫酸盐纸浆 ”。从蒸煮后的废液中可以回收二氧化硫，以循环使用。 蒸煮后排除的废液，含有蒸煮过程中溶解的木质素衍生物 等，经加工浓缩可作粘合剂、混凝土塑化剂等，也可以制 取酒精、饲料酵母、香兰素。
• “不怕太阳晒Байду номын сангаас也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”

23第三节-木素的化学构造

是连接在苯环上还是连接在脂肪族侧链上？
4
How to analyze the Methoxyl Groups?
The methoxyl content is a widely used for characterization of lignins. It gives a measure of their purity and of their plant origin. The method most widely used is based on the
❖ The periodate method is based on the guaiacyl and syringyl structures with aqueous sodium periodate to o-quinone structures with the release of 1M methanol from each phenolic unit (Fig.4.27)
高锰酸钾氧化-P87
OH
OCH3
6
H3CO
H COH
HC
O
CH2OH
7
H2COH CH CH
16
OH
H3CO OCH3
CH3 CH HC Carbohydrate
15
CH2OH
OCH3
HC
14
OH
O
CH
O
HC HC
CH2 CH
H3CO
13
H2C
CH
O
O
CH2OH CH HOCH
8
H3CO O
CH2OH
12
CH H3CO
OHC CH CH2OH CH
O
O

木质素的紫外光谱分析

– 木质素UV定量分析的步骤. 实验时要注意哪些 问题? – 无论是磨木木素、酶解木素还是工业木素，都 或多或少含有一些木素碳水化合物复合体(LCC)、 低分子酚、糖等。这些杂质是否会干扰木质素 的紫外光谱分析? 如果有干扰的话, 应当如何消 除干扰? – 如何用紫外光谱法测定木质素的酚羟基含量? – 溶剂如何影响木质素的紫外吸收? 要数据!
• 针叶材,阔叶材和非木材木质素的紫外光谱 有什么特点? • 前面讲过，木质素在200~208nm处和 268~287nm左右有两个吸收峰，而在 227~233nm以及330~340nm处有两个肩峰。 其中，针叶木木质素的最大吸收位于 280~285nm, 而阔叶木木质素的最大吸收位 于274~276nm，并且阔叶木木质素在 235.9nm, 239nm, 242.4nm等处也有吸收。 请大家查一下这些吸收峰的归属。
• 其次，木质素的最大吸收波长会因溶剂的 改变而改变。溶剂对吸收光谱的影响主要 来自溶剂的极性，另外也与木质素苯环上 取代基的性质有关。极性溶剂，如水、乙 醇、甲基纤维素溶剂等，容易导致含有吸 电子取代基的木质素紫外光谱谱带蓝移。 同样的溶剂，可以使带有推电子取代基的 木质素紫外光谱发生红移。一个引起人们 兴趣的现象是，红移一般伴随有深色效应 ，而蓝移一般伴有浅色效应。
• B带和E带 • B—德文Benzienoid(苯系) E—德文Ethylenic(乙烯 型) 起源：均由苯环的π-π＊跃迁引起。是苯环的UV特征吸 收。 特点： ①B带为宽峰，有精细结构 (苯的B带在230~270nm)
εmax偏低：200＜ε＜3000
(苯的ε为215)；
② E1带特强，(εmax >10000) ； E2带中等强度，(2000＜εmax ＜10000) ③ 苯环上引入取代基时，E2红移，但一般不超过 210nm。如果E2带红移超过210nm，将衍变为K带。

第三节 木质素类


5、骈双四氢呋喃类(furofurans) 四氢呋喃型木质素中脂肪烃链上羟基的缩合形成了 骈双四氢呋喃类木质素的结构。 双四氢呋喃环结构骨架也只有一种结构类型，即7O-7`型和9-O-9`型四氢呋喃环通过C-8/C-8`位骈 合。 这类木质素结构骨架在化学系统命名中为 2,6-二芳基-3,7-二氧杂双环[3.3.0]辛烷（2,6diaryl-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane）
3、芳基萘类（arylnaphthalenes） 芳基萘类木质素有芳基萘、芳基二氢萘、芳基四氢 萘等基本结构骨架。
芳基萘类型木质素结构骨架：
4、四氢呋喃型（tetrahyofurans） 根据连氧位置不同，其结构骨架有7-O-7`型和9-O9`型。 这些结构中苯环上各种连氧取代基种类和位置的变 化、脂肪烃上连氧取代基种类和位置的不同，及 其立体构型的差异，构成了一系列数量众多的四 氢呋喃型木质素。
（五）、核磁共振碳谱 碳谱不仅用于确定木质素的碳架和平面结构，对于 构型及构象的阐明也很有用。 （六）、质谱 木质素分子大都具有环状结构，因此质谱通常能给 出丰度较高的 分子离子峰，可以得到化合物的分 子量。木质素分子中的苯环和环烃基结构则有利 于在质谱中得到一系列分子碎片峰信息。
五、木质素的生物活性
组成木质素的单体有四种：
①肉桂醇（cinnamyl alcohol） ②桂皮酸（cinnamic acid） ③丙烯基酚（propenylphenol） ④烯丙基酚（allylphenol）
一、木质素类化合物的主要结构类型 （一）木质素类 由两个桂皮酸或桂皮醇分别通过侧链β碳原子 连接而成。 C-8—C-8`连接而成。 分子中连氧活性基团往往形成一个或两个四氢呋喃 环或内酯环构成不同的亚类型结构。

木质素的研究进展

⽊质素的研究进展Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25Published Online January 2016 in Hans. /doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html /journal/br/doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html /10.12677/br.2016.51004Progress in Research on LigninYongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2,Siming Nie2, Qi Lu1,21National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email:347576614@/doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html , luqi42700473@/doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.htmlReceived: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html /licenses/by/4.0/AbstractLignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted.Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication.KeywordsLignin, Structure, Separation, Application⽊质素的研究进展孟永斌1*，徐蕾1，张⼦东1，刘英2，张莹2，孟庆焕2，聂思铭2，路祺1,21⽣物资源⽣态利⽤国家地⽅联合⼯程实验室，⿊龙江哈尔滨2东北林业⼤学森林植物⽣态学教育部重点实验室，⿊龙江哈尔滨Email: 347576614@/doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html , luqi42700473@/doc/45ea9dfbf71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a276d.html收稿⽇期：2015年12⽉10⽇；录⽤⽇期：2015年12⽉24⽇；发布⽇期：2015年12⽉30⽇*第⼀作者。

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