木质素的化学反应

此外，木质素在化学反应中受到亲核以 及亲电试剂攻击时，木素的活性部位， 对于受到攻击的试剂各类，被限定在电 子接受性部位和电子供给性部位。
木素反应能 力强
木质素的亲核反应
和木质素发生亲核反应的试剂有氢氧化钠、硫 酸盐、亚硫酸氢盐、硫化钠等。其中硫离子的 亲核性最强。各种试剂的亲核性不同，在脱木 素的反应中，必然会影响脱木素的速度以及纤 维素的降解程度和纸浆强度等。
KP法
硫的亲核性比 氧离子更强
CH S HC S CH
H 3C O HC O HC
H 3C O O HC
H 3C O O
CH OR
CH
+
OCH3
OCH3 OO
OCH3 O
OCH3
OCH3
O
O
总的来说木质素在硫酸盐中蒸煮的反应，除 了主要的醚键断裂外，还能促使酚型结构单 元的β-芳基醚键断开，形成硫环化合物的中 间物，增大木素的亲液性，使木素的降解反 应继续下去。
木质素的化学反应
木质素具有多种功能基团和化学 键，且存在酚型和非酚型的芳香族 环。总的来说木素的反应能力强。
木质素的化学反应类型
与其它有机化合物一样，木 质素的化学反应分为两大类： 游离基反应和离子反应（包括 亲核反应和亲电取代）。
木质素的反应是如何 进行的
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木质素的结构单元
木质素是由苯丙烷结构单元通过多种类型的 键联接而成的高分子化合物，不同性质的键联 接的结构，不同的功能基联结在结构单元上造 成的木素结构单元的化学反应性质很不一样， 所以木素大分子中各部位的化学反应性能是不 均一的。木素结构单元可分为两大类：酚型结 构和非酚型结构。
1、酚型结构单元的特性
C
特点：苯环上有 游离羟基，能通 过诱导效应使酚 羟基对位侧链上 的α-碳原子活化， 使其化学反应能 δ 力得到强化，成 为电子接受体。
C
δδ+ αC :O
Ar
δ-
:O H ..
产生诱导效应
2、非酚型结构单元的特性
非酚型结构单元上苯环不具游离羟基，而是以酚醚键 联接到相邻单元，这样苯环上的酚羟基上已经有了取 代基，很难像酚型结构那样使α-碳原子得到活化，所 以比较稳定，反应活力比较弱。
AP法
H3CO H 3C O HC O HC CH O H 3C O C O
CH OR
-O R
HC
OCH3 OCH3 O
-
O CH3 OO-
碎片化并不彻底
木质素还可与亲电试剂发生亲电取 代反应、氧化反应等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
木质素在不同 介质中的变化。
木质素结构单元的酚型结构在碱性介质中形成亚甲基醌结构，在酸 性介质中不论是酚型结构还是非酚型结构都可形成碳正离子结构 在，即在酸性和碱性介质中脱木素的机理是不同的。
1、在碱性介质中的基本变化
C O R1
C
O
R1
C+
H 3C O
H3CO
H 3C O
:O :
H
O
-
O-
亚甲基醌的结构
C+
C
C
C
H 3C O O
-
OCH3 OO-
OCH3 O C H
3
O
电子云有较大的流动性。 亚甲基醌的电子云分布情况
在酸性介质中
H
.. CH3
O
+
CH3
+
..
HCl
CH3
O
CH3
Cl
C-OHR+比C-OH的 与醚和无机酸的反应类似。
..
极性强很多。
C+
C C O R1
:
OR1
H+
+H-H -R 1 O H R1OH
OCH3 OR OR OCH3
OCH3 OR
同样存在四种碳 正离子结构
由此可见：木质素在酸性介质中不论是酚型 还是非酚型结构都可形成正碳离子结构，而 正碳离子具有正电子中心，易接受电子，受 亲核试剂攻击。 AP法与KP法的比较
KP法：能导致木素分子中的酚型结构的α-芳基 AP法：非酚型结构的木素对氢氧化钠是 醚、α-烷基醚、非酚型结构的β-芳基醚等的醚 稳定的；而且碎片化不够彻底，有蒸煮 键的断开，相对氢氧离子有更强的亲核作用， 过程中会发生缩合反应，这对木素的碎 而且能抑制二次缩聚反应。 片化是不利的。