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文档简介

1、第三节 半纤维素的化学性质,半纤维素与纤维素在化学结构上的比较：,1、组成半纤维素的糖基种类多,2、半纤维素上含有短的支链，还原性末端基较多,3、糖基的构型复杂，有吡喃式、呋喃式，连接键有-苷键、-苷键，连接位置有1-2，1-3，1-4，1-6连接,因此，半纤维的化学反应要复杂的多。,一、酸性水解,与纤维素酸性水解类似，半纤维素的苷键在酸性介质中会裂开，使半纤维素发生降解。,由于半纤维素与纤维素结构上的不同，半纤维素各糖苷键的水解速度有差异。,以简单的模型物质研究均相酸水解速度，得: 1、-D构型 -D构型 2、甲基吡喃式阿拉伯糖 半乳糖 木糖 甘露糖 葡萄糖 3、呋喃式醛糖配糖化物 相应吡喃

2、式醛糖配糖化物 4、因羧基对苷键连接的稳定影响，糖醛酸配糖化合物最难溶,二、碱性降解,碱性降解包括碱性水解和剥皮反应，条件强烈时发生碱性水解，条件温和时发生剥皮反应。在碱性条件下，半纤维素大分子上的乙酰基易于脱落。 （一）碱性水解 在碱性条件下，苷键断裂，产生较多的还原性末端基，使剥皮反应速度加快。,（二） 剥皮反应,从还原性末端基开始，发生-烷氧基消除反应，逐个糖基进行。以聚木糖为例： 1、1-4连接聚木糖： 酮式变烯醇式结构 烯醇式变酮式，形成-烷氧基结构 诱导效应，双键转移 -烷氧基消除反应 烯醇式变酮式 羰基加成变醇式 分子重排，得C5异变糖酸,2、1-3连接的聚木糖反应 酮式变烯醇式

3、结构 C5位脱质子，形成类酮结构 -烷氧基消除反应 烯醇式变酮式 加成，形成C5间变糖酸 此类降解反应主要存在于针叶木和阔叶木中，草类原料很少。,在剥皮反应中，会产生： D-吡喃式葡萄糖还原性末端基 D-吡喃式甘露糖还原性末端基 D-吡喃式半乳糖还原性末端基 D-吡喃式木糖还原性末端基 连有其他糖基的D-吡喃式木糖还原性末端基 纤维素一样，半纤维素的碱性剥皮反应发生到一定程度，也会终止，其终止反应同纤维素。,三、纤维素的酶降解,四、半纤维素在化学制浆中的变化,含纤维素、部分乙酰化的聚葡萄糖甘露糖、聚半乳糖葡萄糖甘露糖、聚4-O甲基葡萄糖醛酸阿拉伯糖木糖和果胶等的针叶木,被碱性亚硫酸盐、硫酸盐或烧碱法在pH=12-14完全脱木素,纸浆中含有纤维素、聚葡萄糖甘露糖、聚半乳糖葡萄糖甘露糖、聚阿拉伯糖木糖,被中性亚硫酸盐或碱性亚硫酸盐法在pH8-11完全脱木素,纸浆中含有纤维素、部分乙酰化的聚葡萄糖甘露糖、聚4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖,被酸性亚硫酸盐法或亚硫酸氢盐法在pH1-5

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