木质素 含木质素的分布(课堂精选)
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木质素的物理和化学性质参考资料:中国环保网(/trade/supply/index--1000100610001015--.htm)不同制浆工艺和提取方法获得的木质素主要物理和化学性质包括以下方面:1、木质素的颜色原本木质素是一种白色或接近无色的物质.我们见到的木质素的颜色,是在分离、制备过程中造成的。
随着分离、制备方法的不同,呈现出深浅不同的颜色。
酸木质素、酮胺木质素、过碘酸盐木质素的颜色较深,在浅黄褐色到深褐色之间,出Brayns分离的并以其名字命名的云杉木质素是浅奶油色。
2、木质素的分子量分布通常的高分子化合物,相对分子质量一般是几十万、几百万,甚至上千万,木质素虽然也是高分子化合物,但分离木质紊的相对分子质量要低得多,一般是几干到几万,只有原本木质素才能达到几十万。
相对分子质量的高低与分离方法有关。
高分子的一个重要特征是分子具有多分散性,即相对分子质量大小有一定范围。
高聚物的分子量具有统计平均意义,采用不同的测试办法测得的结果不同。
常常测定重均分子量和数均分子量,以重均分子量和数均分子量的比值表示分散性。
木质紊是天然高分子聚合物,其分子量也呈多分散性。
针叶木磨木木质素的重均分子量为2000,阔叶木磨木木质素的稍低;用硫酸从黑液中沉淀出的木树木质素分子量在330—63000之间,其中65%—80%的木质素分子量在500—50000之间。
草浆木质素的分子量也呈现出多分散性,其分散系数一般大于2.3、木质素的溶解性高聚物的溶解过程实质上是溶剂分子进入高聚物中,克服大分子的作用力,达到大分子和溶剂分子相互混合的过程。
同低分子物质相比较,高聚物的溶解过程一般有二个阶段—溶胀和溶解,整个溶解过程比较复杂和缓慢。
木质素是一种聚集体,结构中存在许多极性基团,尤其是较多的羟基,木质素具有很强的分子内能和分子间的氢键,因此原本木质素是不溶于任何溶剂的。
分离木质素时,因为发生了缩合成降解,许多物理性质改变了,溶解度也阻之改变。
第1章木材的化学性质重点介绍了木材三大成分——木质素、纤维素、半纤维素的结构、物理性质和化学性质。
并简要介绍了多种存在于木材中的抽提物。
另外简述了木材的酸碱性质。
1.1木材的化学组成无机物(灰分)少量组分有机物(芳香族、萜烯类、脂肪族化合物)木材 纤维素(水解单糖——D-葡萄糖)碳水化合物 半纤维素(水解单糖 —— D-葡萄糖 、D-半乳糖、主要组分 D-甘露糖、D-木糖、L-阿拉伯糖)木质素1.1.1木材的主要化学成分木材的主要化学成分是构成木材细胞壁和胞间层的物质,由纤维素、半纤维素和木质素三种高分子化合物组成,一般总量占木材的90%以上,热带木材中高聚物含量略低,在高聚物中纤维素和半纤维素组成的多糖含量居多,占木材的65%~75%。
纤维素在细胞壁中为骨架物质;半纤维素是无定形物质,分布在微纤维之中,称为填充物质;木质素是结壳物质。
1.1.2木材的少量化学成分木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物,可被极性和非极性有机溶剂、水蒸气、和水提取,所以称为抽提物或浸出物。
木材抽提物包括的化学成分组成复杂,主要包括以下几类化合物。
a.脂肪族化合物:包括饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、脂肪、蜡、低聚糖、果胶质、淀粉、蛋白质。
b.萜烯及萜烯类化合物:包括单萜(松节油等)、倍半萜、树脂酸等c.芳香族化合物:包括黄酮类化合物、单宁等。
1.1.3树木的化学组成1.1.3.1木质部的化学组成树种与产地:由于树种不同,木材的化学组成有很大区别,如针叶树材与阔叶树材。
同一种树木,产地和生长环境不同,化学组成也有差异。
边材与心材:在针叶树材中,心材比边材含有较多的有机溶剂抽提物、较少的木质素和纤维素。
早材与晚材:由于晚材管胞的细胞壁厚度大于早材的细胞壁,并且晚材胞间层占的比例较少,细胞壁成分的大多数为纤维素,胞间层物质大多数为木质素,所以,晚材比早材常含有较高的纤维素与较低的木质素。
1.1.3.2树干与树枝化学组成的区别树干与树枝化学组成差别较大,不论是针叶树材还是阔叶树材,树枝的纤维素含量较少,木质素含量较多,聚戊糖、聚甘露糖较少,热水抽提物含量较多。
木质素综述木素是芳香族的高分子化合物,也是一类性质相似的物质的总称。
不同的原料木素分子的化学组成及结构都有差异。
它们是一种无定形结构的物质,存在物的木化组织中,是细胞之间的粘接物,在细胞壁中叶含有,棉花、亚麻等纤维则不含木素。
木素作为具有三维立体结构的天然高分子聚合物,广泛存在于较高等的维管束植物门(被子植物、裸子植物、羊齿植物)中。
特别在目本植物中,木素是木质部细胞壁的主要成分之一,在木材中木素作为一种填充和粘结物质,在木材细胞壁中能以物理或化学的方式是纤维素纤维之间粘结和加固,增加木材的机械强度和抵抗微生物侵蚀的能力,是木化植物直立挺拔和不易腐蚀。
木素在不同植物中的分布见下表:这些木素具有苯基丙烷单位的基本骨架,但其芳香核部分有所不同,大致有如下三种:原始的陆生植物和针叶木的木素主要是愈疮木酚基丙烷(1);进一步进化的阔叶木木素含有(1)和紫丁香基丙烷(2);最进化的稻科,除(1)和(2)之外还有对—羟基苯基丙烷(3)构造单元。
总之与植物进化的同时,木素的构造单元也变得复杂化。
虽然木质素只有三种基本结构,但是不同科植物,其木质素基本结构单元的数量比例差别很大。
阔叶木木质素的结构中存在大量的紫丁香结构单元。
如尾叶桉木质素紫外光降解产物中,w (丁香基型化合物)=58%,w (愈创木基型化合物)=18.75%.与桉木木质素相比,硫酸盐浆木质素降解产物中愈创木酚和紫丁香酚,在硫酸盐浆木质素中,m (紫丁香基):m (愈创木基)=4.3:1,而在桉木木质素中,该比例为 6.4:1,针叶木木质素的结构单元与愈创木基型结构单元为主,其余为少量对羟苯基型。
麦草木质素主要由非缩聚愈创木基单元、非缩聚紫丁香基单元组成,其聚合度n 比例为1.44:1:3.24。
竹类木质素中—OCH3基含量与阔叶木质素相近。
木质素的理化性质及其对应的亲电亲核反应 化学性质木质素的化学性质包括发生在苯环上卤化、硝化和氧化反应;发生在侧链的苯甲醛基、芳醚键和烷醚键上的反应;木质素的改性和显色反应等。
一、项目简介1、项目概况:北五味子(Schisandra Chinensis(Turcz)Baill),是木兰科五味子属植物五味子的果实。
性味甘酸温,具有益气生津,滋肾养心,收敛固涩的功能。
北五味子含有挥发油、有机酸、木脂素类、蛋白质、氨基酸、维生素C、E、B1、B2、尼克酸、胡萝卜素;还含有K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、Na等矿物质元素;近年又分析出原木脂素苯甲酰基脂素H、当归酰基木脂素H和顺芷酰基木脂素H。
随着近代对五味子化学成分的研究不断深入,五味子的食疗价值和科学价值愈来愈受到人们的重视。
本项目依托吉林农业大学先进成熟的科学技术,利用临江市优质丰富的五味子资源,开发出五味子营养液、五味子粉粒、五味子含片等系列五味子产品。
五味子为木兰科植物五味子S ch isand rach inensis(T u rcz.)B a ill的干燥成熟果实,具有敛肺生津,益胃养心,收敛固涩,滋补强壮等功效,是常用中药之一,可与多种中药配伍组方.本文综述五味子为木兰科植物五味子.具有收敛固涩,益气生津,补肾宁心的作用.用于久嗽虚喘,梦遗滑精,遗尿,尿频,久泄不止,自汗,盗汗,津伤口渴,短气脉虚,内热消渴,心悸失眠等症〔1〕.近代药理学证明,五味子具有镇静催眠,保肝降酶,促进肝糖原的生成的作用,具有抑制胃酸,治疗胃溃疡的作用;具有加强和调节心肌细胞和心脏,肾脏小动脉的能量代谢,改善心肌的营养和功能的作用.主要用于治疗肝炎和神经衰弱等症〔2〕.五味子乙素在五味子中含量较高,同其他木质素类成分一起具有护肝,抗氧化等作用.本实验采用2次回归正交组合设计对五味子中五味子乙素的提取工艺进行优化.1 仪器,试剂和样品111 仪器Waters高效液相色谱仪(Waters2695型泵,2996型二极管阵列检测器), Empower工作站;电子天平METTLERAE240.112 试剂五味子乙素对照品由中国药品生物制品检验所提供;甲醇为美国Dikma公司产品,色谱纯;水为自制重蒸水;其他试剂均为分析纯.113 样品挥发油0.89%有机酸9.11%(柠檬酸,苹果酸,琥珀酸,酒石酸)木脂素:5% 有效成分:五味子素(Schizandrin),五味子甲素(Deoxyschzandrin), 五味子乙素(γ—Schizandrin)等.南五味子含五味子甲素,五味子酯甲等.五味子素R1=OH五味子甲素R1=HO五味子乙素R2 次甲二氧基O五味子素(schizandrin) γ-五味子素(γ-schizandrin)schizandrin五味子醇甲,五味子素,五味子醇A【理化】TLC鉴别:五味子:以五味子甲素, 五味子对照药材为对照品;南五味子:以五味子甲素,南五味子为对照品.(原:以五味子甲素,五味子乙素为对照品,溶于氯仿,1mg/ml)石油醚(30~60℃)—甲酸乙酯—甲酸15:5:1上层展开,紫外254nm下检视.)【含量】五味子含含五味子醇甲(C24H32O7)不得少于0.40%.南五味子含五味子酯甲(C 30 H 32 O 9 ) 不得少于0.12% .【附注】浸提五味子如何(用理化方法鉴别)五味子和南五味子如何获得南五味子标准品五味子的显微鉴别五味子木质素成分的结构.五味子乙素是从五味子中提取出来的活性物质。
木质素(Lignin)是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。
木质素是一种含许多负电集团的多环高分子有机物。
木质素完全取材于植物,无任何化学添加剂。
对环境无任何副作用。
木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。
在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。
其组成与性质比较复杂,并具有极强的活性。
不能被动物所消化,在土壤中能转化成腐殖质。
如果简单定义木质素的话,可以认为木质素是对羟基肉桂醇类的酶脱氢聚合物。
它含有一定量的甲氧基,并有某些特性反应。
1838年,法国化学家和植物学家A.Payen用硝酸和碱交替处理木材,并用酒精和乙醚洗涤,在分离出纤维素的同时得到了一种比纤维素含碳量更高的化合物,也就是最初级的木质素。
1857年,F.Schulze仔细分离出这种化合物,并称之为"lignin"。
Lignin是从木材的拉丁文"lignum"衍生而来,中文译为“木质素”,也叫“木素”。
木质素的分子结构因单由于木质素的结构复杂,目前完整的结论还没有最终得出,但对其基本的结构框架众多科研工作者已达成共识。
一般认为木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的聚酚类三维网状高分子芳香族化合物,其中醚键约占60.75%,碳键约占25.30%。
在植物体内,苯丙烷单元先组装成三种基本结构一一愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。
体不同,可将木质素分为3种类型:由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素(syringyl lignin,S-木质素),由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素(guajacyl lignin,G-木质素)和由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素(hydroxy-phenyl lignin,H-木质素);裸子植物主要为愈创木基木质素(G),双子叶植物主要含愈创木基-紫丁香基木质素(G-S),单子叶植物则为愈创木基-紫丁香基-对-羟基苯基木质素(G-S-H)。