第二章第四节木素的化学反应
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相同点：
木素结构单元均可形成α-C正碳离子活性中间体，可 被亲核试剂进攻
不同点：
碱性介质中：酚氧阴离子
1.反应机理不同
酸性介质中：垟盐 碱性介质中：酚型 2.反应单元不同 酸性介质中：酚型和非酚型
诱导效应使 α- 醚键 断 裂 形 成 α-C 呈 正 电的活性中间体
（二） 氢氧化钠蒸煮中木素的反应
硫化钠脱木素理论
开裂促进学说：促进木素大分子的开裂而低分子化，
从而促进木素的脱出； 保护作用学说：由Hägglund提出； 游离基捕捉剂学说：由Kleinert提出。
保护作用学说
在NaOH蒸煮过程中，随着木素的溶出反应的进行，也 发生木素的缩合发应
在硫酸盐法蒸煮中，由于硫化钠的存在，其水解生成的SH－ 与木素反应，生成木素的硫化物，生成的硫化物能反复的 分解和生成，因此可以抑制木素结构单元间的二次缩合。
碱性SP
10.5～12.5
SO32-，OH-
中性SP中的反应（NS） 反应开始偏碱性（pH值9~10），结束时为中性
H+ + S2-
溶液组成：
Na2S + NaOH + H2O
S2-
亲核试剂：
HS-
OH-
酚型β-芳基醚
酚型结构单元
β-O-Ar断裂 -H+ +OH-
酚阴离子
开环
α-醚键断裂
亚甲基醌
HS-，S2-
苯甲硫基 结构
环硫化合物
硫代亚甲基醌
析出硫
木素碎解物
酚阴离子
亚甲基醌
苯甲硫基
-S
彻底、 迅速
硫代亚甲基醌
亲核性：OH－ < SO3H－ < SO32－、 SH－ < S2－ 各种试剂的亲核能不同，在脱木素反应中影响其脱木素速度 以及纤维素的降解程度和纸浆强度等。
2 木质素结构单元在酸碱介质中的变化
在碱性介质中的基本变化
酚型结构：
（1）酚-OH脱H+，形成酚氧阴离子
酚氧阴离子 亚甲基醌
（2）α –位脱-OR，形成亚甲基醌中 间体（quinone methide）。 亚甲基醌结构α –位电子云密度 降低，成为亲核反应中心。
（3）烧碱甲醇法蒸煮 优点：
脱木素速度快；
可以防止碳水化合物的剥皮反应； 纸浆的得率在相同的卡伯值情况下比硫
酸盐法高约5％；
纸浆强度与硫酸盐法浆相近。
（五）中性亚硫酸盐（NS）溶液和木素的反应
NS-Neutral sulfite
溶液组成与pH值有关：pH值高时，溶液中主要为SO32-；pH 值低时，溶液中主要为SO3H-，SO2·H2O
OH碳水化合物（C）
C1· + C2·
L
L1· ,L2· , C1· ,C2·
L1(Na2S), L2(Na2S), C1(Na2S)，C2(Na2S)
式2-27 硫酸盐蒸煮中，硫化钠的游离基捕捉作用示意图
甲基芳基醚结构的反应
高温
甲硫醇
二甲硫醚
式2-28 木素中甲基芳基醚结构在硫酸盐蒸煮条件下的反应
第四节 木素的化学反应 重点
主要研究：
与制浆蒸煮和漂白有关的化学反应 使木质素大分子溶解除去的途径：
ﻼ木质素大分子碎片化 ﻼ引进亲水性基团
这种结构上的变化是通过亲核反应和亲电
反应实现的。
一、木素的化学反应类型
游离基反应：游离基之间结合；游离基和其他 分子反应生成共价结合。 游离基反应：A• + •B → A—B
- H+ α –位脱-OR 酚型单元 酚氧阴离子 亚甲基醌结构 +OH非酚型结构： 不能形成酚氧阴离子
在酸性介质中的基本变化
垟盐
正碳离子
通过生成垟盐的途径， 使 α –醚键断裂，形 成正碳离子，易被亲 核试剂进攻。
酚型单元 非酚型单元
+H+ -H-
垟盐形式 C-α 醚键断裂 正碳离子 的醚基团
木素在碱性和酸性介质中的变化的异同
α位存在醚键，则醚键易断裂，使 α-C处于缺电状态，极易引入一些 负离子，如S2－，HSO3－等； α位存在游离羟基，则直接引入负 离子。
易发生反应
2、非酚型结构单元
苯环的酚羟基上有取代基，以酚醚键形式存在。 非酚型单元中存在的 α －醚键、 β －醚键都比较稳定
（反应活力较弱）。
三、木素的亲核反应
游离基捕捉剂学说
Kleinert认为，在蒸煮过程中，生成木素游离基和纤维素游
离基，作为游离基捕捉剂的硫化钠存在时，能保持木素的低分 子状态，从而保证脱木素的顺利进行； 而在烧碱法蒸煮时，由于游离基捕捉剂不存在，就会引起木素 的缩合，或木素与碳水化合物之间的结合。
木素（L）
OH-
L1· + L2·
L L1-C1,L1-C2 L2-C1,L2-C2
亲电试剂（电子接受体）：离子反应生成共
价键结合时，接受电子对的原子具有亲电性
称为亲电试剂（electrophilic reagent）或电
子接受体。 A: B + D A-D+B
二、木素结构单元的化学反应性能
木素大分子中联接键型不同、功能基不同，木素的反应 性能差别很大。
碳－碳键、二芳基醚键：稳定
（一）木素亲核反应的特点 1、和木素起反应的亲核试剂
亲核性：指试剂给予电子的能力（试剂对原
子核的亲合力）。其决定于电子云极性强弱 和化学质点的空间构型。
亲 核 试 剂 ： H2O 、 C6H5O － 、 SO2 、 OH － 、
SCN － 、 H2SO3 、 SO3H － 、 S2O32 － 、 SO32 － 、 SH－、CH3O－、S2－、C2H5O－。
α-芳基醚 α-烷基醚 β-芳基醚 甲基-芳基醚
酚型
AP 非酚型 酚型 KP 非酚型
√
× √ ×
√
× √ ×
×
√ NGP √ √ NGP
√
√ √ √
NGP（Neighbouring group participation）通过邻基参与反应使非酚型O-4断裂
（四）其他碱法蒸煮中木素的反应
（1）多硫化物蒸煮
式2-24 酚型β-芳基醚结构在硫酸盐法蒸煮条件下的反应
AP和KP蒸煮中木质素酚型−芳醚的反应
苯乙烯芳基醚 在碱液中稳定
S2- 和 HS- 进攻 α － C ，形成苯甲硫基结构，导致 β － 芳基醚键的断裂，这是硫酸盐蒸煮不同于苛性钠蒸煮 一个特点。
β- 芳基醚在木素结构中占有相当大的比例，因此它的 断裂对木素大分子降解成碎片而溶出是很有意义的， 这一反应在苛性钠法蒸煮中是次要的，而在硫酸盐法 蒸煮中则是一个主要反应 。
SO32- + H2O ↔ SO3H- + OH↕ + H 2O H2SO3 + OH↕ SO2 + H2O 根据蒸煮液的pH值，SP可分为： pH范围 酸性SP 亚硫酸氢盐 中性SP 1～ 2 3～ 5 6～10 主要亲核试剂 SO3H-，SO2·H2O SO3HSO3H-， SO32-，OH-（少量）
小结
通过木素大分子中酚型α -芳基醚键的断裂，酚型α-烷基醚键的断裂，非 酚型结构基团在α-原子上连有OH基的β-芳基醚键的断裂和苯环上芳基 甲基醚键的断裂，导致新的酚羟基的生成 上述4种醚键断裂的同时，还伴随着脱芳基、脱烷基、脱甲醛等反应， 使木素分子逐步降解而溶出，其中以非酚型结构的β-芳基醚键断裂的脱 芳基反应为引起木素降解的主要反应。但此反应只是在α-位置有醇羟基 的情况下才出现
在硫酸盐法和苛性钠法蒸煮药液中加入少量的蒽醌
重要
（一般加入0.5%）或蒽醌衍生物
促进脱木素 氧化还原性末端基，防止剥皮反应，
使纸浆得率增加;
并可节约烧碱、硫化碱; 减轻硫化物臭气的污染; 降低生产成本。
黄色针状，不溶于水
a NaOH蒸煮过程中蒽醌的作用
被氧化 被还原 被氧化 被还原
AQ/AHQ Pulping Redox Cycle(Traditional Picture)
α－醚键、β－芳基醚键和甲基芳基醚键：易于裂开
这些醚键所形成的结构单元的反应性能，受到在木 素结构单元侧链的对位上游离的酚羟基的影响，因此把这 些木素结构单元分为酚型结构和非酚型结构两大类。
1、酚型结构单元
结构特点:
苯环上有游离羟基，通过诱导效 应使酚羟基对位侧链上的α-C原子 活化，反应能力增强。 例如：
蒸煮液：NaOH＋Na2Sx（x＝2～4） Na2Sx作用： 在促进脱木素的同时，还具有防止碳水化合物的还原性末端 基的氧化而造成的“剥皮反应”的作用。 优缺点： 纸浆的得率比硫酸盐法高3％～5%，但因黑液中硫的回收在 技术上还有困难，此蒸煮法应用不广。
碱性条件下，各 种聚糖的醛末端 基的降解反应
（2）烧碱蒽醌法蒸煮
离子反应：阳离子和阴离子与其有相反电荷的 离子结合，形成共价结合。
热分解和光反应是游离基反应； 溶液中的反应属离子反应。
亲核试剂（电子供给体）：离子反应生成共
价键结合时，提供电子对的原子具有亲核性
称为亲核试剂（nucleophilic reagent）或电 子给予体。 A : B + :C A - C + :B
木素能和一些亲核试剂发生反应，不同
的亲核试剂其亲核性是不同的。所谓亲核性，
是指试剂给予电子的能力或是指试剂对原子
核的亲合力。
亲核试剂亲核能力的强弱以亲核性参数E表示
一些试剂的亲核性能
亲核 试剂 E H2O C6H5O1 1.46 SO2 OHSCNH2SO3 SO3H1.99 2.27 S2O32- SO322.52 SHS2-
1.51 1.65 1.83
2.57 2.57 3.08
表2-23 各种pH 值下蒸煮液的组成 反应初pH 14 14 10＋ 6～9＋ 2～6 1～2 蒸煮液 氢氧化钠 硫酸盐 碱性亚硫酸盐 中性亚硫酸盐 亚硫酸氢盐 酸性亚硫酸盐 组成 XOH XOH＋Na2S XSO3＋XOH（Na2S） XSO3＋XCO3（XOH或无） XHSO3 H2SO3＋XHSO3
式2-23 木素中甲基芳基醚键结构在碱法蒸煮中的断裂 氧原子的电子云偏向苯环，导致甲基上的电子云也偏向氧原子，于
是在甲基的碳原子上形成正电的中心，易被 OH －攻击，使 OH －联
接在碳原子上。连上的羟基上的氧原子的电子云向碳原子偏移，使 甲氧基中氧和碳原子间的作用削弱而脱出甲基，形成新的酚羟基，
甲基形成甲醇。（属亲核取代反应过程）
b. 蒽氢醌与木素反应历程
蒽氢醌
蒽氢醌离子
蒽酚酮离子
2 添加蒽醌的碱法蒸煮中木质素的反应
AHQ与亚甲基醌中间体的反应：快速反应。
AP蒸煮中酚型-O-4的变化？
添加蒽醌的碱法蒸煮中碳水化合物的反应
氧化还原反应，AQ的作用： 稳定高聚糖：将高聚糖的还原性端基氧化为羧基，阻止剥皮反应； 促进脱木质素：AQ自身还原为AHQ，参与木质素大分子的碎片化。
KP法蒸煮中木质素的反应与AP法比较
相同点：OH-引起的反应
a、酚型-芳醚、酚型-烷醚 b、非酚型-芳醚 c、酚型与非酚型甲基-芳醚 不同点：由亲核试剂亲核能力的差别引起 a、酚型-芳醚断裂 b、酚型与非酚型甲基-芳醚断裂程度KP>AP c、缩聚反应KP<AP (为什么？)
AP法和KP法制Hale Waihona Puke Baidu木素反应小结
酚型α-烷基醚
式2-20 松脂酚结构在碱法蒸煮条件下的反应
非酚型α-烷基醚在碱性介质中稳定
2、β-芳基醚结构基团的反应
酚型β-芳基醚
亚甲基醌
苯乙烯 芳基醚
式 2-21 酚型β-芳基醚结构在碱法蒸煮条件下的反应
非酚型β-芳基醚
式2-22 非酚型β-芳基醚结构在碱法蒸煮条件下的反应
3、甲基芳基醚结构基团的反应（Me-O-Ar）
注：表中X为阳离子，主要为钙、镁、钠、氨
从表中可看出，对于蒸煮脱木素反应，不同蒸煮液中 存在不同的亲核试剂：
烧碱法蒸煮液：OH-；
Alkaline pulping
硫酸盐蒸煮液： OH- 、 SH- 、 S2- ；
sulfate pulping
碱性亚硫酸盐蒸煮液：SO32－； 酸性亚硫酸盐蒸煮液：SO32-、SO3H-
α-芳醚
酚型 非酚型 √ ×
α-烷醚
√ ×
β-芳醚
× √ NGP
甲基-芳醚
√ √
（三） 硫化钠水溶液和木素的反应
重要
在硫酸盐法（kraft pulping，KP）蒸煮中，除了氢氧化钠 和木素的反应外，硫化钠和木素的反应是脱木素的主要的 反应。
Na2S在水溶液中的离解：
Na2S + H2O HS2Na++ HS + O H -
NaOH → Na+ + OH木素中的多种醚键受亲核试剂OH-离子的作用而断开， 并使木素大分子降解。
酚型α-芳基醚、α-烷基醚结构基团的反应 β -芳基醚结构基团的反应
甲基芳基醚结构的反应
1、α－芳基醚和α－烷基醚结构基团的反应—碱化断裂
酚型α-芳基醚
酚氧阴离子
1，2-二苯乙烯
非酚型α-芳基醚在碱性介质中是稳定的
木素结构单元均可形成α-C正碳离子活性中间体，可 被亲核试剂进攻
不同点：
碱性介质中：酚氧阴离子
1.反应机理不同
酸性介质中：垟盐 碱性介质中：酚型 2.反应单元不同 酸性介质中：酚型和非酚型
诱导效应使 α- 醚键 断 裂 形 成 α-C 呈 正 电的活性中间体
（二） 氢氧化钠蒸煮中木素的反应
硫化钠脱木素理论
开裂促进学说：促进木素大分子的开裂而低分子化，
从而促进木素的脱出； 保护作用学说：由Hägglund提出； 游离基捕捉剂学说：由Kleinert提出。
保护作用学说
在NaOH蒸煮过程中，随着木素的溶出反应的进行，也 发生木素的缩合发应
在硫酸盐法蒸煮中，由于硫化钠的存在，其水解生成的SH－ 与木素反应，生成木素的硫化物，生成的硫化物能反复的 分解和生成，因此可以抑制木素结构单元间的二次缩合。
碱性SP
10.5～12.5
SO32-，OH-
中性SP中的反应（NS） 反应开始偏碱性（pH值9~10），结束时为中性
H+ + S2-
溶液组成：
Na2S + NaOH + H2O
S2-
亲核试剂：
HS-
OH-
酚型β-芳基醚
酚型结构单元
β-O-Ar断裂 -H+ +OH-
酚阴离子
开环
α-醚键断裂
亚甲基醌
HS-，S2-
苯甲硫基 结构
环硫化合物
硫代亚甲基醌
析出硫
木素碎解物
酚阴离子
亚甲基醌
苯甲硫基
-S
彻底、 迅速
硫代亚甲基醌
亲核性：OH－ < SO3H－ < SO32－、 SH－ < S2－ 各种试剂的亲核能不同，在脱木素反应中影响其脱木素速度 以及纤维素的降解程度和纸浆强度等。
2 木质素结构单元在酸碱介质中的变化
在碱性介质中的基本变化
酚型结构：
（1）酚-OH脱H+，形成酚氧阴离子
酚氧阴离子 亚甲基醌
（2）α –位脱-OR，形成亚甲基醌中 间体（quinone methide）。 亚甲基醌结构α –位电子云密度 降低，成为亲核反应中心。
（3）烧碱甲醇法蒸煮 优点：
脱木素速度快；
可以防止碳水化合物的剥皮反应； 纸浆的得率在相同的卡伯值情况下比硫
酸盐法高约5％；
纸浆强度与硫酸盐法浆相近。
（五）中性亚硫酸盐（NS）溶液和木素的反应
NS-Neutral sulfite
溶液组成与pH值有关：pH值高时，溶液中主要为SO32-；pH 值低时，溶液中主要为SO3H-，SO2·H2O
OH碳水化合物（C）
C1· + C2·
L
L1· ,L2· , C1· ,C2·
L1(Na2S), L2(Na2S), C1(Na2S)，C2(Na2S)
式2-27 硫酸盐蒸煮中，硫化钠的游离基捕捉作用示意图
甲基芳基醚结构的反应
高温
甲硫醇
二甲硫醚
式2-28 木素中甲基芳基醚结构在硫酸盐蒸煮条件下的反应
第四节 木素的化学反应 重点
主要研究：
与制浆蒸煮和漂白有关的化学反应 使木质素大分子溶解除去的途径：
ﻼ木质素大分子碎片化 ﻼ引进亲水性基团
这种结构上的变化是通过亲核反应和亲电
反应实现的。
一、木素的化学反应类型
游离基反应：游离基之间结合；游离基和其他 分子反应生成共价结合。 游离基反应：A• + •B → A—B
- H+ α –位脱-OR 酚型单元 酚氧阴离子 亚甲基醌结构 +OH非酚型结构： 不能形成酚氧阴离子
在酸性介质中的基本变化
垟盐
正碳离子
通过生成垟盐的途径， 使 α –醚键断裂，形 成正碳离子，易被亲 核试剂进攻。
酚型单元 非酚型单元
+H+ -H-
垟盐形式 C-α 醚键断裂 正碳离子 的醚基团
木素在碱性和酸性介质中的变化的异同
α位存在醚键，则醚键易断裂，使 α-C处于缺电状态，极易引入一些 负离子，如S2－，HSO3－等； α位存在游离羟基，则直接引入负 离子。
易发生反应
2、非酚型结构单元
苯环的酚羟基上有取代基，以酚醚键形式存在。 非酚型单元中存在的 α －醚键、 β －醚键都比较稳定
（反应活力较弱）。
三、木素的亲核反应
游离基捕捉剂学说
Kleinert认为，在蒸煮过程中，生成木素游离基和纤维素游
离基，作为游离基捕捉剂的硫化钠存在时，能保持木素的低分 子状态，从而保证脱木素的顺利进行； 而在烧碱法蒸煮时，由于游离基捕捉剂不存在，就会引起木素 的缩合，或木素与碳水化合物之间的结合。
木素（L）
OH-
L1· + L2·
L L1-C1,L1-C2 L2-C1,L2-C2
亲电试剂（电子接受体）：离子反应生成共
价键结合时，接受电子对的原子具有亲电性
称为亲电试剂（electrophilic reagent）或电
子接受体。 A: B + D A-D+B
二、木素结构单元的化学反应性能
木素大分子中联接键型不同、功能基不同，木素的反应 性能差别很大。
碳－碳键、二芳基醚键：稳定
（一）木素亲核反应的特点 1、和木素起反应的亲核试剂
亲核性：指试剂给予电子的能力（试剂对原
子核的亲合力）。其决定于电子云极性强弱 和化学质点的空间构型。
亲 核 试 剂 ： H2O 、 C6H5O － 、 SO2 、 OH － 、
SCN － 、 H2SO3 、 SO3H － 、 S2O32 － 、 SO32 － 、 SH－、CH3O－、S2－、C2H5O－。
α-芳基醚 α-烷基醚 β-芳基醚 甲基-芳基醚
酚型
AP 非酚型 酚型 KP 非酚型
√
× √ ×
√
× √ ×
×
√ NGP √ √ NGP
√
√ √ √
NGP（Neighbouring group participation）通过邻基参与反应使非酚型O-4断裂
（四）其他碱法蒸煮中木素的反应
（1）多硫化物蒸煮
式2-24 酚型β-芳基醚结构在硫酸盐法蒸煮条件下的反应
AP和KP蒸煮中木质素酚型−芳醚的反应
苯乙烯芳基醚 在碱液中稳定
S2- 和 HS- 进攻 α － C ，形成苯甲硫基结构，导致 β － 芳基醚键的断裂，这是硫酸盐蒸煮不同于苛性钠蒸煮 一个特点。
β- 芳基醚在木素结构中占有相当大的比例，因此它的 断裂对木素大分子降解成碎片而溶出是很有意义的， 这一反应在苛性钠法蒸煮中是次要的，而在硫酸盐法 蒸煮中则是一个主要反应 。
SO32- + H2O ↔ SO3H- + OH↕ + H 2O H2SO3 + OH↕ SO2 + H2O 根据蒸煮液的pH值，SP可分为： pH范围 酸性SP 亚硫酸氢盐 中性SP 1～ 2 3～ 5 6～10 主要亲核试剂 SO3H-，SO2·H2O SO3HSO3H-， SO32-，OH-（少量）
小结
通过木素大分子中酚型α -芳基醚键的断裂，酚型α-烷基醚键的断裂，非 酚型结构基团在α-原子上连有OH基的β-芳基醚键的断裂和苯环上芳基 甲基醚键的断裂，导致新的酚羟基的生成 上述4种醚键断裂的同时，还伴随着脱芳基、脱烷基、脱甲醛等反应， 使木素分子逐步降解而溶出，其中以非酚型结构的β-芳基醚键断裂的脱 芳基反应为引起木素降解的主要反应。但此反应只是在α-位置有醇羟基 的情况下才出现
在硫酸盐法和苛性钠法蒸煮药液中加入少量的蒽醌
重要
（一般加入0.5%）或蒽醌衍生物
促进脱木素 氧化还原性末端基，防止剥皮反应，
使纸浆得率增加;
并可节约烧碱、硫化碱; 减轻硫化物臭气的污染; 降低生产成本。
黄色针状，不溶于水
a NaOH蒸煮过程中蒽醌的作用
被氧化 被还原 被氧化 被还原
AQ/AHQ Pulping Redox Cycle(Traditional Picture)
α－醚键、β－芳基醚键和甲基芳基醚键：易于裂开
这些醚键所形成的结构单元的反应性能，受到在木 素结构单元侧链的对位上游离的酚羟基的影响，因此把这 些木素结构单元分为酚型结构和非酚型结构两大类。
1、酚型结构单元
结构特点:
苯环上有游离羟基，通过诱导效 应使酚羟基对位侧链上的α-C原子 活化，反应能力增强。 例如：
蒸煮液：NaOH＋Na2Sx（x＝2～4） Na2Sx作用： 在促进脱木素的同时，还具有防止碳水化合物的还原性末端 基的氧化而造成的“剥皮反应”的作用。 优缺点： 纸浆的得率比硫酸盐法高3％～5%，但因黑液中硫的回收在 技术上还有困难，此蒸煮法应用不广。
碱性条件下，各 种聚糖的醛末端 基的降解反应
（2）烧碱蒽醌法蒸煮
离子反应：阳离子和阴离子与其有相反电荷的 离子结合，形成共价结合。
热分解和光反应是游离基反应； 溶液中的反应属离子反应。
亲核试剂（电子供给体）：离子反应生成共
价键结合时，提供电子对的原子具有亲核性
称为亲核试剂（nucleophilic reagent）或电 子给予体。 A : B + :C A - C + :B
木素能和一些亲核试剂发生反应，不同
的亲核试剂其亲核性是不同的。所谓亲核性，
是指试剂给予电子的能力或是指试剂对原子
核的亲合力。
亲核试剂亲核能力的强弱以亲核性参数E表示
一些试剂的亲核性能
亲核 试剂 E H2O C6H5O1 1.46 SO2 OHSCNH2SO3 SO3H1.99 2.27 S2O32- SO322.52 SHS2-
1.51 1.65 1.83
2.57 2.57 3.08
表2-23 各种pH 值下蒸煮液的组成 反应初pH 14 14 10＋ 6～9＋ 2～6 1～2 蒸煮液 氢氧化钠 硫酸盐 碱性亚硫酸盐 中性亚硫酸盐 亚硫酸氢盐 酸性亚硫酸盐 组成 XOH XOH＋Na2S XSO3＋XOH（Na2S） XSO3＋XCO3（XOH或无） XHSO3 H2SO3＋XHSO3
式2-23 木素中甲基芳基醚键结构在碱法蒸煮中的断裂 氧原子的电子云偏向苯环，导致甲基上的电子云也偏向氧原子，于
是在甲基的碳原子上形成正电的中心，易被 OH －攻击，使 OH －联
接在碳原子上。连上的羟基上的氧原子的电子云向碳原子偏移，使 甲氧基中氧和碳原子间的作用削弱而脱出甲基，形成新的酚羟基，
甲基形成甲醇。（属亲核取代反应过程）
b. 蒽氢醌与木素反应历程
蒽氢醌
蒽氢醌离子
蒽酚酮离子
2 添加蒽醌的碱法蒸煮中木质素的反应
AHQ与亚甲基醌中间体的反应：快速反应。
AP蒸煮中酚型-O-4的变化？
添加蒽醌的碱法蒸煮中碳水化合物的反应
氧化还原反应，AQ的作用： 稳定高聚糖：将高聚糖的还原性端基氧化为羧基，阻止剥皮反应； 促进脱木质素：AQ自身还原为AHQ，参与木质素大分子的碎片化。
KP法蒸煮中木质素的反应与AP法比较
相同点：OH-引起的反应
a、酚型-芳醚、酚型-烷醚 b、非酚型-芳醚 c、酚型与非酚型甲基-芳醚 不同点：由亲核试剂亲核能力的差别引起 a、酚型-芳醚断裂 b、酚型与非酚型甲基-芳醚断裂程度KP>AP c、缩聚反应KP<AP (为什么？)
AP法和KP法制Hale Waihona Puke Baidu木素反应小结
酚型α-烷基醚
式2-20 松脂酚结构在碱法蒸煮条件下的反应
非酚型α-烷基醚在碱性介质中稳定
2、β-芳基醚结构基团的反应
酚型β-芳基醚
亚甲基醌
苯乙烯 芳基醚
式 2-21 酚型β-芳基醚结构在碱法蒸煮条件下的反应
非酚型β-芳基醚
式2-22 非酚型β-芳基醚结构在碱法蒸煮条件下的反应
3、甲基芳基醚结构基团的反应（Me-O-Ar）
注：表中X为阳离子，主要为钙、镁、钠、氨
从表中可看出，对于蒸煮脱木素反应，不同蒸煮液中 存在不同的亲核试剂：
烧碱法蒸煮液：OH-；
Alkaline pulping
硫酸盐蒸煮液： OH- 、 SH- 、 S2- ；
sulfate pulping
碱性亚硫酸盐蒸煮液：SO32－； 酸性亚硫酸盐蒸煮液：SO32-、SO3H-
α-芳醚
酚型 非酚型 √ ×
α-烷醚
√ ×
β-芳醚
× √ NGP
甲基-芳醚
√ √
（三） 硫化钠水溶液和木素的反应
重要
在硫酸盐法（kraft pulping，KP）蒸煮中，除了氢氧化钠 和木素的反应外，硫化钠和木素的反应是脱木素的主要的 反应。
Na2S在水溶液中的离解：
Na2S + H2O HS2Na++ HS + O H -
NaOH → Na+ + OH木素中的多种醚键受亲核试剂OH-离子的作用而断开， 并使木素大分子降解。
酚型α-芳基醚、α-烷基醚结构基团的反应 β -芳基醚结构基团的反应
甲基芳基醚结构的反应
1、α－芳基醚和α－烷基醚结构基团的反应—碱化断裂
酚型α-芳基醚
酚氧阴离子
1，2-二苯乙烯
非酚型α-芳基醚在碱性介质中是稳定的