木质素ppt课件
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木质素
（3）生物降解—不易
白腐菌—侧链氧化、β —芳醚键、芳香环氧化、
苯环上脱甲氧基或甲基化反应
（4）耐高温降解或光降解性
阻燃剂、防光老化剂
二、木质素的化学改性
1. 木质素官能团衍生化改性
芳香基
酚羟基 醇羟基 羰基 甲氧基 芳香核选择性反应—卤化和硝化、羧甲基
化、酚化、接枝共聚 烷基化和去烷基化
烷氧基化 甲硅烷基化 侧链反应
一般呈球形构象；
木质素分子在溶液中一般呈现球形构象，其流体力学半 径较小。
3. 超分子特性
羟基 分子内 甲氧基 羰基 和 分子间 氢键 超分子复合物
羧基
酚羟基 甲氧基
分子内氢键 分子间氢键
超分子复合物
Tg降低
4. 木质素物理性质 (1) 热性能 ①具有热塑性（酸木质素和铜铵木质素除外）； ②有确定的Tg，但没有确定的熔点； 软木、硬木木质素不同 ③热稳定性良好
3. 木质素制备其它材料
（1）环氧树脂 基本思路： ①木质素衍生物与通用环氧树脂共混；
②环氧化改性木质素；
③先改性木质素提高反应活性，再环氧化； 性能：复合材料黏结性显著提高。 问题：存在有机溶剂溶解性和加工性能不好。
（2）离子交换树脂
H2SO4 甲醛或糠醛 磺化木质素
①
牛皮纸木质素
离子交换树脂
性能；
④ 木质素具有热塑性、阻燃性和耐热性、防老化性、防紫外 辐射、成核性
——木质素及其衍生物应用于复合材料
成就：
制备PU和PF；
问题： ① 加入量低； ② 木质素羟基反应活性偏低，需通过衍生化或接枝共聚活 化羟基，如羟烷基化；
③木质素-聚合物相容性差；
④木质素的分散性差；
发展方向：
《木质素的发现》课件
聚合反应
木质素单体在特定的酶作用下，通过聚合反应形成长链分子，这些长链分子进 一步交联形成木质素纤维。
参与木质素合成的酶类
苯丙氨酸解氨酶
催化苯丙烷途径的起始反 应，将苯丙氨酸转化为香 豆酮。
肉桂醇脱氢酶
参与木质素单体的合成， 将香豆酮转化为肉桂醇。
聚合酶
催化木质素单体的聚合反 应，形成长链分子。
木质素生物合成的调控机制
提高生物柴油的产量
木质素可以作为生物柴油生产的原料，提高生物柴油的产量和品 质。
促进生物质能利用
木质素是生物质能的重要来源，利用木质素生产生物质能有助于减 少对化石燃料的依赖。
降低碳排放
木质素作为生物燃料原料，其生长过程中能够吸收二氧化碳，有助 于降低碳排放。
木质素在环境保护领域的应用
土壤改良
木质素可以改善土壤结构，增加 土壤的透气性和保水能力，提高
木质素在自然界中的分布
分布
木质素广泛存在于植物界，尤其是木 材、稻草、麦秆等农作物废弃物中含 量丰富。
用途
作为植物细胞壁的主要成分，木质素 有助于维持植物形态，增强植物抵抗 病虫害的能力。
木质素的主要用途
01
02
03
造纸
木质素是纸张制造过程中 的重要添加剂，有助于提 高纸张的硬度和不透明度 。
建筑
木质素可用于生产建筑模 板、胶合板等建筑材料， 其耐热性和刚性使它成为 理想的建筑材料。
能源
木质素可以转化为生物燃 料，如生物柴油和生物乙 醇，是一种可持续的能源 来源。
CHAPTER 02
木质素的化学结构
木质素的基本单元
01
木质素的基本单元是苯丙烷，其 结构由三个连续的碳原子组成。
生物标志物PPT课件
10
1、得到的单体不都是木质素所特有
四甲基氢氧化铵高温 裂解法(TMAH)
2、部分木质素特征单体没有标准化 合物，不利于定量 3、适合于有机物含量高且未经过高度降
解的土壤和沉积物环境
热裂解
在600 ～ 700℃高温下几秒钟即可完成裂 解，节约了试剂和时间，但产物复杂，
缺少标准，难以定量
.
7
木质素在碱性条件下经 CuO 氧化分解后生成 11 种单体
类型
单体
对羟基酚类(P 对羟基苯甲醛、对羟陆源植物特有
紫丁香基酚类 (S类)
丁香醛、丁香酮和丁香酸
被子植物木质素
香草基酚类(V 类)
香草醛、香草酮和香草酸
所有维管植物木质素,裸子植 物几乎只含V
肉桂基酚类(C 类)
香豆酸和阿魏酸
木本植物的叶或草本植物的 木质素
.
8
参数 S/V C/V
.
5
木质素的检测
木质素是一种以苯丙基为单体"通过碳 碳键和醚键连结的天然大分子聚合物
现有的分析技术很难对其进行直接的定 量分析,利用化学分解的方法将其结构 单元转化成易于检测的小分子化合物
.
6
降解方法 碱性CuO氧化法
特点
耗时长，所用试剂多，步骤繁琐，但可 得到特征单体，应用最广
硝基苯氧化法
易产生副产物，干扰多，空白高
生物标志物
--木质素 lignin
.
1
生物标志物 木质素的指示意义 木质素的结构 木质素的分解 木质素的测定
.
2
生物标志物是指来自于生物体内，由于各种原因进入地质 体中，长期稳定存在，或者经降解后稳定存在，或者按照 一定可循规律缓慢降解的有机质。
木质素化学PPT课件
乙烯基类单体：丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙 烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯睛。其中研究 最多的是木质素与丙烯酰胺的反应（丙烯 酰胺在烯类单体中活性最大，苯乙烯活性 低）。
二、 木质素的化学反应
（2）自由基反应，需要引发剂。 常 用 引 发 剂 ： 铈 盐 （ Se(NO3)2）、
H钾2O)2及-Fγe(射II线)、照高射锰等酸。钾、过硫酸盐(铵或
（3）共聚与均聚反应有竞争
共聚：木质素与乙烯基类单体； 均聚：乙烯基类单体之间聚合。
（4）苯酚抑制共聚反应，一般先甲基化，再接 枝共聚。 甲基化：重氮甲基化，硫酸二甲酯
二、 木质素的化学反应
木质素氧化还原引发共聚机理
二、 木质素的化学反应
木质素接枝共聚反应（环上反应为主）
二、 木质素的化学反应
木质素的物理性质各种分离木质素的玱璃态转化温度t木质素的物理性质树种分离木质素玻璃态转化温度干燥状态吸湿状态水云杉云杉云杉云杉桦木杨木针叶树高碘酸盐木质素高碘酸盐木质素二氧六环木质素相对低分子量二氧六环木质素相对低分子量高碘酸盐木质素二氧六环木质素相对低分子量木质素磺酸盐19312714617913423511512690271727192721281227872118212高聚物的玱璃态转化温度t不植物种类分离方法相对分子量有关玱璃态转化温度不木质素分子量之间成正比
二、 木质素的化学反应
（4）臭氧：能与酚型和非酚型木质素发生亲电取代反应。 （5） H2O2：在碱性介质中不能氧化木质素苯环，但能氧化
侧链的羰基和醌型结构，破坏发色基团，达到漂白的目 的。过氧化氢对木钙的聚合或降解作用均较弱, （6）过硫酸铵：可使木钙发生聚合反应。过硫酸铵氧化木 钙时,条件：过硫酸铵的用量为4%～6%,温度为80～90℃, pH=8～10 过硫酸铵在碱性条件下使木钙酚型物发生离子化脱氢,产 生了游离基,提高了木钙的反应活性,促进了木钙分子游 离基之间的聚合反应。
二、 木质素的化学反应
（2）自由基反应，需要引发剂。 常 用 引 发 剂 ： 铈 盐 （ Se(NO3)2）、
H钾2O)2及-Fγe(射II线)、照高射锰等酸。钾、过硫酸盐(铵或
（3）共聚与均聚反应有竞争
共聚：木质素与乙烯基类单体； 均聚：乙烯基类单体之间聚合。
（4）苯酚抑制共聚反应，一般先甲基化，再接 枝共聚。 甲基化：重氮甲基化，硫酸二甲酯
二、 木质素的化学反应
木质素氧化还原引发共聚机理
二、 木质素的化学反应
木质素接枝共聚反应（环上反应为主）
二、 木质素的化学反应
木质素的物理性质各种分离木质素的玱璃态转化温度t木质素的物理性质树种分离木质素玻璃态转化温度干燥状态吸湿状态水云杉云杉云杉云杉桦木杨木针叶树高碘酸盐木质素高碘酸盐木质素二氧六环木质素相对低分子量二氧六环木质素相对低分子量高碘酸盐木质素二氧六环木质素相对低分子量木质素磺酸盐19312714617913423511512690271727192721281227872118212高聚物的玱璃态转化温度t不植物种类分离方法相对分子量有关玱璃态转化温度不木质素分子量之间成正比
二、 木质素的化学反应
（4）臭氧：能与酚型和非酚型木质素发生亲电取代反应。 （5） H2O2：在碱性介质中不能氧化木质素苯环，但能氧化
侧链的羰基和醌型结构，破坏发色基团，达到漂白的目 的。过氧化氢对木钙的聚合或降解作用均较弱, （6）过硫酸铵：可使木钙发生聚合反应。过硫酸铵氧化木 钙时,条件：过硫酸铵的用量为4%～6%,温度为80～90℃, pH=8～10 过硫酸铵在碱性条件下使木钙酚型物发生离子化脱氢,产 生了游离基,提高了木钙的反应活性,促进了木钙分子游 离基之间的聚合反应。
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
B A D 105
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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
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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
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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
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 ……”
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 ……”
稻草秸秆中木质素纤维素测定方法(共9张PPT)
1结果分析 2.
木质素、纤维素含量都明显减少,同我们以往 W2,W1-W2为纤维素的含量。
致冷的72%硫酸,20e降解4h,后加入90ml蒸馏水,室 63%经49d培养分别减少至9.
所做的分析结果基本相似。 87%,纤维素含量由接种前含30.
第8页，共9页。
优点:
(1) 节约试剂:按照王玉万(1987)方法,纤维 素含量的测定需要蒽酮试剂,并且蒽酮试剂需 要现配现用,相对来说我们的方法比较简便, 同时减轻了工作量;
(2) 减少人员,节约电源:王玉万的方法灰化需要 4h,现在只要3h就可灰化好。而且所测结果同以 往我们所做的分析结果基本相似。
结论：
说明在不考虑酸溶木质素含量和不需了解 培养物中木质素、纤维素的绝对含量时,本测定 方法是可行的。
第9页，共9页。
稻2M草至盐秸酸秆衡溶中液木重:1质6为素7m纤l浓W维盐素3酸测,(W定比方重2法1-. W3即为木质素的含量
取经80℃3h烘至衡重的三个菌株各5g。 至衡重为W3,W2-W3即为木质素的含量 (2) 减少人员,节约电源:王玉万的方法灰化需要4h,现在只要3h就可灰化好。 W2,W1-W2为纤维素的含量。
稻草秸秆中木质素纤 维素测定方法
第1页，共9页。
❖ 测定木质素、纤维素含量的方法很多,如纤 维素含量的测定方法有浓酸水解定糖法、 硝酸乙醇法、氯化法等;木质素含量的测定 方法有浓酸水解法、紫外分光光度法、红 外光谱定量分析法和同位素标记法。由于 红外光谱法和同位素标记法对实验室要求 较高,所以应用并不普遍。我们常用的是浓 酸水解法。本试验应用中性洗涤剂法、2M HCl水解法、72%H2SO4水解法及灰化法 综合运用,一次性进行木质素、纤维素的测 定,并将灰化时间缩短至3h,所得结果较为准 确。
木质素、纤维素含量都明显减少,同我们以往 W2,W1-W2为纤维素的含量。
致冷的72%硫酸,20e降解4h,后加入90ml蒸馏水,室 63%经49d培养分别减少至9.
所做的分析结果基本相似。 87%,纤维素含量由接种前含30.
第8页，共9页。
优点:
(1) 节约试剂:按照王玉万(1987)方法,纤维 素含量的测定需要蒽酮试剂,并且蒽酮试剂需 要现配现用,相对来说我们的方法比较简便, 同时减轻了工作量;
(2) 减少人员,节约电源:王玉万的方法灰化需要 4h,现在只要3h就可灰化好。而且所测结果同以 往我们所做的分析结果基本相似。
结论：
说明在不考虑酸溶木质素含量和不需了解 培养物中木质素、纤维素的绝对含量时,本测定 方法是可行的。
第9页，共9页。
稻2M草至盐秸酸秆衡溶中液木重:1质6为素7m纤l浓W维盐素3酸测,(W定比方重2法1-. W3即为木质素的含量
取经80℃3h烘至衡重的三个菌株各5g。 至衡重为W3,W2-W3即为木质素的含量 (2) 减少人员,节约电源:王玉万的方法灰化需要4h,现在只要3h就可灰化好。 W2,W1-W2为纤维素的含量。
稻草秸秆中木质素纤 维素测定方法
第1页，共9页。
❖ 测定木质素、纤维素含量的方法很多,如纤 维素含量的测定方法有浓酸水解定糖法、 硝酸乙醇法、氯化法等;木质素含量的测定 方法有浓酸水解法、紫外分光光度法、红 外光谱定量分析法和同位素标记法。由于 红外光谱法和同位素标记法对实验室要求 较高,所以应用并不普遍。我们常用的是浓 酸水解法。本试验应用中性洗涤剂法、2M HCl水解法、72%H2SO4水解法及灰化法 综合运用,一次性进行木质素、纤维素的测 定,并将灰化时间缩短至3h,所得结果较为准 确。
红外光谱在木质素的应用优秀课件
按照植物种类不同木质素可分为针叶材、阔叶材和草本植物 木质素三大类。
针叶材木质素中含有大量的愈创木基丙烷结构和少量的对羟 苯基丙烷结构(G型木质素)；
阔叶材木质素中存在着大量的愈创木基丙烷和紫丁香基丙烷， 此外含有比针叶材中还少的对羟苯基丙烷结构(GS型木质素) ；
草本植物木质素主要由愈创木基丙烷单元和紫丁香基丙烷单 元及对羟苯基丙烷单元所构成(GSH型木质素) 。
红外光谱在木质素的应用优秀课件
主要内容
木质素的基本结构
利用红外光谱对木质素结构进行鉴定
木质素的基本结构单元
木质素是一种复杂的、非结晶性的、三维网状高分子聚合物， 一般有三种结构单元通过醚键或碳碳键连接而成。 三种结构单元是愈创木基丙烷、紫丁香基丙烷和对羟苯基丙烷。
愈创木基丙烷（G型） 紫丁香基丙烷（S型） 对羟苯基丙烷（H型）
主要官能团
羰基C=O 酚型和脂肪属羟基－OH 醚键－O－ 甲氧基－OCH3 双键C=C
结构单元间的连接方式
β－O－4连接 β－5连接 β－1连接 5－5连接 4－O－5连接 β－β连接 其它连接方式
β－O－4连接
β－5连接
β－1连接
5－5连接
4－O－5连接
β － β连接
杨树心、边材木质素的红外光谱 图
杨树心、边பைடு நூலகம்木质素的红外光谱 分析
木质素接枝改性产物的鉴定
木质素与丙烯酰胺和二甲基二烯基氯化铵接枝共聚物的鉴定
木质素的红外谱图
共聚物的红外谱图
红松、山毛榉的红外吸收光谱
利用红外光谱对木质素结构鉴定
红外（IR）光谱多用作木质素的定性研究，操 作简便，被研究的样品不需要溶解在任何溶剂 中，且需要的样品量很少。
木质素PPT课件
除含量差别外，树木各部位木质素的组成也有变化。阔叶材成 熟的木质部比初生木质部紫丁香基含量高，心材部分木质素紫 丁香基丙烷含量高于边材，根部木材的木质素愈疮木基丙烷含 量增加，针叶材的树皮木质素含有较多的对羟基苯丙烷，阔叶 材树皮木质素的愈疮木基丙烷含量比木材高。
.
6
3.1 木质素概述
➢ 各类细胞中木质素的组成与分布
.
4
3.1 木质素概述
（2）分类
➢ 习惯分法：针叶材木质素、阔叶材木质素、禾本科木质素
➢ 按结构分为：愈疮木基木质素(G木质素)、愈疮木基-紫丁 香基木质素(GS木质素)
愈疮木基木质素：松柏醇脱氢聚合而成（大多数针叶材）
愈疮木基-紫丁香基木质素：松柏醇和芥子醇脱氢共聚而
CH2OH
CH2OH
成（大部分阔叶材及禾本科）
4
4
2
2
-
3
-
1
.
总木质素（%）
黑云杉 花旗松
72
58
16
18
木质素浓度（g/g）
黑云杉 花旗松
0.23
0.25
0.5
0.56
12
11
0.85
0.83
-
10
-
0.40
-
8
-
0.28
82
78
0.22
0.23
10
10
0.60
0.60
8
6
1.00
0.90
-
4
-
-
-
2
-
-
8
3.1 木质素概述
愈疮木基和紫丁香基在白桦中的分布
CH
CH
CH
CH
.
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3.1 木质素概述
➢ 各类细胞中木质素的组成与分布
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3.1 木质素概述
（2）分类
➢ 习惯分法：针叶材木质素、阔叶材木质素、禾本科木质素
➢ 按结构分为：愈疮木基木质素(G木质素)、愈疮木基-紫丁 香基木质素(GS木质素)
愈疮木基木质素：松柏醇脱氢聚合而成（大多数针叶材）
愈疮木基-紫丁香基木质素：松柏醇和芥子醇脱氢共聚而
CH2OH
CH2OH
成（大部分阔叶材及禾本科）
4
4
2
2
-
3
-
1
.
总木质素（%）
黑云杉 花旗松
72
58
16
18
木质素浓度（g/g）
黑云杉 花旗松
0.23
0.25
0.5
0.56
12
11
0.85
0.83
-
10
-
0.40
-
8
-
0.28
82
78
0.22
0.23
10
10
0.60
0.60
8
6
1.00
0.90
-
4
-
-
-
2
-
-
8
3.1 木质素概述
愈疮木基和紫丁香基在白桦中的分布
CH
CH
CH
CH
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。
木质纤维素的转化PPT课件
在糖尿病患者的治疗上。 • 在生物基化学工业中，是合成HMF和乙酰丙酸的重要起始
原料。 • 天然果糖来源：蔗糖和菊糖
53
（5）乙醇
不与民争粮、不与粮争地，发展非粮乙醇。
54
（6）羟甲基糠醛（HMF）
55
羟甲基糠醛（HMF）
56
羟甲基糠醛（HMF）
57
（7）乙酰丙酸
58
乙酰丙酸
59
基于HMF和乙酰丙酸的产品家族谱
原料在高温高压下水解，生成糠醛同时还生成醋酸，此时醋酸也起 催化作用，因此无需另加催化剂。优点：生产工艺流程较简单，且为 连续化生产，建厂投资较少，近几年来国外较为重视的一种方法。
（3）自动蒸发法 （4）无机盐法 （5）中压直接酸法
67
直接酸法生产糠醛
美国 芬兰 意大利 法国
68
中压直接酸法 –我国的主要生产方法
30
Switch Grass 柳枝稷
31
General Scheme of a Lignocellulosic Biorefinery
32
Products of Lignocellulosic Feedstock Biorefinery
33
木质纤维素原料全组分利用的重要性
阔叶材：纤维素30-45%，20-30%半纤维素，2025%木质素
69
糠醛的主要应用
• 作为重要的平台化合物 • 作为萃取剂用于精制润滑油、柴油和植物油 • 作为杀真菌剂 • 作为杀线虫剂
70
糠醛基化学品
1946-1961年，生产尼龙 71
CHO O
>50% [H]
[O]
80-90% 甲醛、尿素、苯酚
呋喃树脂
[H]
原料。 • 天然果糖来源：蔗糖和菊糖
53
（5）乙醇
不与民争粮、不与粮争地，发展非粮乙醇。
54
（6）羟甲基糠醛（HMF）
55
羟甲基糠醛（HMF）
56
羟甲基糠醛（HMF）
57
（7）乙酰丙酸
58
乙酰丙酸
59
基于HMF和乙酰丙酸的产品家族谱
原料在高温高压下水解，生成糠醛同时还生成醋酸，此时醋酸也起 催化作用，因此无需另加催化剂。优点：生产工艺流程较简单，且为 连续化生产，建厂投资较少，近几年来国外较为重视的一种方法。
（3）自动蒸发法 （4）无机盐法 （5）中压直接酸法
67
直接酸法生产糠醛
美国 芬兰 意大利 法国
68
中压直接酸法 –我国的主要生产方法
30
Switch Grass 柳枝稷
31
General Scheme of a Lignocellulosic Biorefinery
32
Products of Lignocellulosic Feedstock Biorefinery
33
木质纤维素原料全组分利用的重要性
阔叶材：纤维素30-45%，20-30%半纤维素，2025%木质素
69
糠醛的主要应用
• 作为重要的平台化合物 • 作为萃取剂用于精制润滑油、柴油和植物油 • 作为杀真菌剂 • 作为杀线虫剂
70
糠醛基化学品
1946-1961年，生产尼龙 71
CHO O
>50% [H]
[O]
80-90% 甲醛、尿素、苯酚
呋喃树脂
[H]
木质素
（3）羰基 木素结构中存在约6种羰基，其定量 通常用盐酸羟胺法，与芳香环共轭的羰基，可用紫 外光谱法定量测定，磨木木素的羰基含量为0.180.20/OCH3。
（4）羧基 一般认为木素中是不存在羧基的，但 在磨木木素中存在0.01-0.02/OCH3。
3.3 木素与糖类连接
在植物体内，木素总是与纤维素及半纤维素共存的，甚 至还有一些寡糖存在，其共存方式影响组分分离和材料利 用。长期研究表明，木素的部分结构单元与半纤维素中的 某些糖基通过化学键连接在一起，形成木素-糖类复合体， 称为LCC复合体。
14级木材加工化学课程
第五讲: 木质素
Content
1 木素概论 2 木素的分离与精制 3 木素的化学结构 4 木素的物理性质 5 木素的化学性质 6 木素的应用
1 木素概述
木素(lignin)是植物内普遍存 在的一类高聚物，是支撑植物生 长的主要物质，同纤维素与半纤 维素一起构成纤维素纤维。木素 是植物界中仅次于纤维素的最为 丰富的有机高聚物，它广泛存在 于羊齿类(蕨类)植物以上的高等 植物中，是裸子植物和被子植物 所物有的化学成分。
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH HC CH2
+ H2O
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH CH2 HC OH
OCH3 OH
(3)
OH H2C
CH HC
OCH3 O
HC OH +
HC CH2
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 OH
磨木木素中羟基总数是1.00-1.25/OCH3，其中酚羟基 是0.24-0.335/OCH3，这些酚羟基又分为四种类型：非缩 合型、缩合型、侧链位有羰基的共轭型和肉桂醛型的共轭型 。木素中游离羟基的含量可采用乙酰化方法测定，酚羟基的 含量可采用气相色谱法测定。
（4）羧基 一般认为木素中是不存在羧基的，但 在磨木木素中存在0.01-0.02/OCH3。
3.3 木素与糖类连接
在植物体内，木素总是与纤维素及半纤维素共存的，甚 至还有一些寡糖存在，其共存方式影响组分分离和材料利 用。长期研究表明，木素的部分结构单元与半纤维素中的 某些糖基通过化学键连接在一起，形成木素-糖类复合体， 称为LCC复合体。
14级木材加工化学课程
第五讲: 木质素
Content
1 木素概论 2 木素的分离与精制 3 木素的化学结构 4 木素的物理性质 5 木素的化学性质 6 木素的应用
1 木素概述
木素(lignin)是植物内普遍存 在的一类高聚物，是支撑植物生 长的主要物质，同纤维素与半纤 维素一起构成纤维素纤维。木素 是植物界中仅次于纤维素的最为 丰富的有机高聚物，它广泛存在 于羊齿类(蕨类)植物以上的高等 植物中，是裸子植物和被子植物 所物有的化学成分。
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH HC CH2
+ H2O
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 O HC OH CH2 HC OH
OCH3 OH
(3)
OH H2C
CH HC
OCH3 O
HC OH +
HC CH2
OCH3 O
(2)
OH H2C
CH HC
OCH3 OH
磨木木素中羟基总数是1.00-1.25/OCH3，其中酚羟基 是0.24-0.335/OCH3，这些酚羟基又分为四种类型：非缩 合型、缩合型、侧链位有羰基的共轭型和肉桂醛型的共轭型 。木素中游离羟基的含量可采用乙酰化方法测定，酚羟基的 含量可采用气相色谱法测定。
木质素ppt课件
在植物结构中分布有规律。
木质素在木材细胞壁复合胞
间层中浓度最高约占3/4，在
纤维素
次生壁中约占1/4，但大量的
木质素仍分布在次生壁。
图5-2 管胞壁中的化学成分分布
2
4.木质素的结构
木质素是非常复杂的天然聚合物，其化学结构与纤维素和 蛋白质相比，缺少重复单元间的规律性和有序性。 研究表明，木质素是由木质素的结构单元（木质素的先驱 体）按照连续脱氢聚合作用机理，用几种形式相互无规则 地连接起来，形成一个三维网状的聚酚化合物。 因此它不能象纤维素等有规则天然聚合物可用化学式来表 示，木质素的结构是一种物质的结构的模型，是按测定结 果平均出来的假定分子结构。 这些测定包括：元素组成、结构单元和比例、官能团、连 接方式，从而推得结构模型。
因木质素在木材中的含量为20～30%。故木质素与木材物理性 质密切相关。 ①与木材强度，木材细胞由胞间层联结。如用药剂将胞间层的木 素除去，则细胞之间失去结合力。稍施外力，木材细胞将相分离， 木材失去了强度。 ②与木材电学性质：有人对15种木材做实验，发现酸不溶木素与 电容率和直流电导率成直线相关（沿木纹方向）。由此可见，可 以介电测定方法，无损测定木材中的木素含量。 ③与木材导热性：据研究，木材的热导率为木质素含量的函数， 似乎存在木质素含量越高，热导率越低的现象。
盐酸木素 铜氨木索 过碘酸盐木素
化学变化程度 化学变化极少
伴随有化学变化
伴随着化学变化 伴随着化学变化 化学变化少
19
木质素被溶出而分离的方法
有机溶剂
乙醇
பைடு நூலகம்
醋酸
二氧六环 酚 酸性条件
无机溶剂 氢氧化钠 硫化钠
亚硫酸钠
造纸
的制
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3
木质素的元素组成
木质素中含C为60—66%，H含量为5—6%，两者之比为12： 1。恰好与苯（苯类）的碳氢之比相同。木质素的基本结构 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。木质素的元素组成随植物品种、产地和分离方法 的不同而不同。
5.2 木质素 lignin
1.木质素的存在：
存在于高等植物中。 主要是在木质化植物的 细胞壁中。
木质素可分为三种:阔 叶树木质素、针叶树木 质素和草类木质素。
在木本植物中,木质素 含量为20％－35％,在 草本植物中为15％-25
1
图5－1 云杉木质素的结构示意图
木质素
2.木质素的分布
半纤维素
在木材中分布不均，通常采 集部位越高，木质素含量越 低。
9
燃烧热 木质素的燃烧热值是比较高的，如无灰份的云杉盐酸 木 质 素 的 燃 烧 热 是 110kJ/g ， 硫 酸 木 质 素 的 燃 烧 热 是 109.6kJ/g。
溶解度 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，造成了很强的分子内和分子间的氢键， 因此原本木质素是不溶于任何溶剂的。 分离木质素因发生了缩合或降解，许多物理性质改变了， 溶解性质也随之改变，从而有可溶性木质素和不溶性木质 素之分。酚羟基和醇羟基的存在，使木质素能在浓的强碱 溶液中溶解。碱木质素可溶于稀碱或中性的极性溶剂中， 木质素磺酸盐可溶于水中，形成胶体溶液。
13
6.木质素的化学性质
（1）显色反应 因为木质素中含有一些特殊基团，如乙烯基、羰基、苯基
等具有共轭双键的发色基团；以及羟基、羧基等助色基团，会使 木材产生颜色。同时木质素可和许多有机化合物，无机化合物发 生特殊的颜色反应，这对研究木材的颜色及其变化，细胞壁木质 化程度确定木质素在细胞壁中的分布和木质素大分子的功能基者 很重要，同时，还可作为区分针、阔叶树材及木材染色的依据。 用苯酚与盐酸处理木材时，木质素产生蓝绿色；用盐酸苯胺处理， 木质素产生黄色；用间苯三酚与盐酸处理，木质素产生红紫色， 具体见下表：
三个树种磨木木质素（MWL）的元素组成
磨木木质 素
云杉
山毛榉
桦木
元素组成
C9H8.82O2.27(OCH 3)0.95
C9H7.10O2.41(OCH 3)1.36
C9H9.05O2.77(OCH 3)1.58
由于甲氧基是木质素结构中特征官能团之一，并且比
较稳定，在表示木质素的元素组成时往往列出。不同产地
（6）木质素与糖类连 接：糖苷键连接、缩醛 键连接、酯键连接和醚 键连接。
（7）木质素的结构模 型：木素的结构复杂， 通常所说的木素结构是 指木素的基本结构单元 的形式以及它们之间的 联结方式等。
图5-4 苯丙烷基上的官能团 8
5.木质素的物理性质
(1)一般物理性质
颜色：原本木质素是一种白色近无色的物质,分离的木素一般是 淡黄色到深褐色,与分离的条件有关。 相对密度：分离的木素为粉状,比重为1.35－1.50。测定时用不 同的液体,得到的数据略有不同： 如用水测定,松木硫酸木质素的相对密度是1.451,苯测定是1.436 云杉二氧六环木质素用水作比重液,在20℃时测定为1.38,用二氧 六环作比重液测定为1.391。 制备方法不同的木质素,相对密度也不同,如松木乙二醇木质素是 1.362,而松木盐酸木质素是1.348。 光学性质：木质素具有高折光系数（1.61）且有特殊的紫外吸收 光谱，它说明木质素具芳香族的性质。
和分离过程的差异，出自不同文献，同一种木质素的元素
组成有差异。
4
木质素的结构
（ 1 ）木质素为天然高分子化 合物，具有三维空间结构；木 素的超分子结构形式借电子显 微镜观察，为球形小粒，并且 集聚成为球形聚集体。 （ 2 ）为芳香族化合物； （ 3 ）非结晶性； （ 4 ）结构单元为苯丙烷基 (三种)；结构单元之间以醚键 (C-O-C) 和碳－碳键(C-C)连结.
阔叶树木质素以紫丁香基结构单元和愈疮木基结构单元 为主，含有少量的对羟苯基结构单元，草类木质素与阔 叶树木质素的结构单元组成相似。
结构单元之间的连接方式主要是醚键，约占2/3-3/4， 还有碳碳键约占1/4-1/3。
木质素中结构单元的主要键型
7
（5）木素的主要官能 团为：甲氧基(-OCH3， 存在于苯环上)、羟基(OH，酚羟基和脂肪族羟 基)和羰基(-C=O，主要 存在于侧链上)；
10
（2）热性质
•
除了酸木质素和铜
氨木质素外，原本木质
素和大多数分离木质素
是一种热塑性高分子物
质，无确定的熔点，具
有玻璃态转化温度（Tg）
或转化点，而且较高。
11
（3）木质素的分子质量 分离木质素分子质量很低，一般是几千到
几万，只有原本木质素才能达到几十万。 分子量的高低与分离方法有关。
12
木质素与木材物理性质
5
苯丙烷作为木质素的主体结构单元，共有三种基本结构，即 愈疮木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。
C C C
OCH3 OH
愈疮木基丙烷（G）
C C C
H3CO
OCH3 OH
紫丁香基丙烷（S）
C
C
C
木
质
素
结
构
单
元
（
三
种
类
OH
型 ）
对羟苯基丙烷（H）
6
针叶树木质素以愈疮木基结构单元为主，紫丁香基结构 单元和对羟苯基结构单元极少。
在植物结构中分布有规律。
木质素在木材细胞壁复合胞Biblioteka 间层中浓度最高约占3/4，在
纤维素
次生壁中约占1/4，但大量的
木质素仍分布在次生壁。
图5-2 管胞壁中的化学成分分布
2
4.木质素的结构
木质素是非常复杂的天然聚合物，其化学结构与纤维素和 蛋白质相比，缺少重复单元间的规律性和有序性。 研究表明，木质素是由木质素的结构单元（木质素的先驱 体）按照连续脱氢聚合作用机理，用几种形式相互无规则 地连接起来，形成一个三维网状的聚酚化合物。 因此它不能象纤维素等有规则天然聚合物可用化学式来表 示，木质素的结构是一种物质的结构的模型，是按测定结 果平均出来的假定分子结构。 这些测定包括：元素组成、结构单元和比例、官能团、连 接方式，从而推得结构模型。
因木质素在木材中的含量为20～30%。故木质素与木材物理性 质密切相关。 ①与木材强度，木材细胞由胞间层联结。如用药剂将胞间层的木 素除去，则细胞之间失去结合力。稍施外力，木材细胞将相分离， 木材失去了强度。 ②与木材电学性质：有人对15种木材做实验，发现酸不溶木素与 电容率和直流电导率成直线相关（沿木纹方向）。由此可见，可 以介电测定方法，无损测定木材中的木素含量。 ③与木材导热性：据研究，木材的热导率为木质素含量的函数， 似乎存在木质素含量越高，热导率越低的现象。
木质素的元素组成
木质素中含C为60—66%，H含量为5—6%，两者之比为12： 1。恰好与苯（苯类）的碳氢之比相同。木质素的基本结构 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。木质素的元素组成随植物品种、产地和分离方法 的不同而不同。
5.2 木质素 lignin
1.木质素的存在：
存在于高等植物中。 主要是在木质化植物的 细胞壁中。
木质素可分为三种:阔 叶树木质素、针叶树木 质素和草类木质素。
在木本植物中,木质素 含量为20％－35％,在 草本植物中为15％-25
1
图5－1 云杉木质素的结构示意图
木质素
2.木质素的分布
半纤维素
在木材中分布不均，通常采 集部位越高，木质素含量越 低。
9
燃烧热 木质素的燃烧热值是比较高的，如无灰份的云杉盐酸 木 质 素 的 燃 烧 热 是 110kJ/g ， 硫 酸 木 质 素 的 燃 烧 热 是 109.6kJ/g。
溶解度 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，造成了很强的分子内和分子间的氢键， 因此原本木质素是不溶于任何溶剂的。 分离木质素因发生了缩合或降解，许多物理性质改变了， 溶解性质也随之改变，从而有可溶性木质素和不溶性木质 素之分。酚羟基和醇羟基的存在，使木质素能在浓的强碱 溶液中溶解。碱木质素可溶于稀碱或中性的极性溶剂中， 木质素磺酸盐可溶于水中，形成胶体溶液。
13
6.木质素的化学性质
（1）显色反应 因为木质素中含有一些特殊基团，如乙烯基、羰基、苯基
等具有共轭双键的发色基团；以及羟基、羧基等助色基团，会使 木材产生颜色。同时木质素可和许多有机化合物，无机化合物发 生特殊的颜色反应，这对研究木材的颜色及其变化，细胞壁木质 化程度确定木质素在细胞壁中的分布和木质素大分子的功能基者 很重要，同时，还可作为区分针、阔叶树材及木材染色的依据。 用苯酚与盐酸处理木材时，木质素产生蓝绿色；用盐酸苯胺处理， 木质素产生黄色；用间苯三酚与盐酸处理，木质素产生红紫色， 具体见下表：
三个树种磨木木质素（MWL）的元素组成
磨木木质 素
云杉
山毛榉
桦木
元素组成
C9H8.82O2.27(OCH 3)0.95
C9H7.10O2.41(OCH 3)1.36
C9H9.05O2.77(OCH 3)1.58
由于甲氧基是木质素结构中特征官能团之一，并且比
较稳定，在表示木质素的元素组成时往往列出。不同产地
（6）木质素与糖类连 接：糖苷键连接、缩醛 键连接、酯键连接和醚 键连接。
（7）木质素的结构模 型：木素的结构复杂， 通常所说的木素结构是 指木素的基本结构单元 的形式以及它们之间的 联结方式等。
图5-4 苯丙烷基上的官能团 8
5.木质素的物理性质
(1)一般物理性质
颜色：原本木质素是一种白色近无色的物质,分离的木素一般是 淡黄色到深褐色,与分离的条件有关。 相对密度：分离的木素为粉状,比重为1.35－1.50。测定时用不 同的液体,得到的数据略有不同： 如用水测定,松木硫酸木质素的相对密度是1.451,苯测定是1.436 云杉二氧六环木质素用水作比重液,在20℃时测定为1.38,用二氧 六环作比重液测定为1.391。 制备方法不同的木质素,相对密度也不同,如松木乙二醇木质素是 1.362,而松木盐酸木质素是1.348。 光学性质：木质素具有高折光系数（1.61）且有特殊的紫外吸收 光谱，它说明木质素具芳香族的性质。
和分离过程的差异，出自不同文献，同一种木质素的元素
组成有差异。
4
木质素的结构
（ 1 ）木质素为天然高分子化 合物，具有三维空间结构；木 素的超分子结构形式借电子显 微镜观察，为球形小粒，并且 集聚成为球形聚集体。 （ 2 ）为芳香族化合物； （ 3 ）非结晶性； （ 4 ）结构单元为苯丙烷基 (三种)；结构单元之间以醚键 (C-O-C) 和碳－碳键(C-C)连结.
阔叶树木质素以紫丁香基结构单元和愈疮木基结构单元 为主，含有少量的对羟苯基结构单元，草类木质素与阔 叶树木质素的结构单元组成相似。
结构单元之间的连接方式主要是醚键，约占2/3-3/4， 还有碳碳键约占1/4-1/3。
木质素中结构单元的主要键型
7
（5）木素的主要官能 团为：甲氧基(-OCH3， 存在于苯环上)、羟基(OH，酚羟基和脂肪族羟 基)和羰基(-C=O，主要 存在于侧链上)；
10
（2）热性质
•
除了酸木质素和铜
氨木质素外，原本木质
素和大多数分离木质素
是一种热塑性高分子物
质，无确定的熔点，具
有玻璃态转化温度（Tg）
或转化点，而且较高。
11
（3）木质素的分子质量 分离木质素分子质量很低，一般是几千到
几万，只有原本木质素才能达到几十万。 分子量的高低与分离方法有关。
12
木质素与木材物理性质
5
苯丙烷作为木质素的主体结构单元，共有三种基本结构，即 愈疮木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。
C C C
OCH3 OH
愈疮木基丙烷（G）
C C C
H3CO
OCH3 OH
紫丁香基丙烷（S）
C
C
C
木
质
素
结
构
单
元
（
三
种
类
OH
型 ）
对羟苯基丙烷（H）
6
针叶树木质素以愈疮木基结构单元为主，紫丁香基结构 单元和对羟苯基结构单元极少。
在植物结构中分布有规律。
木质素在木材细胞壁复合胞Biblioteka 间层中浓度最高约占3/4，在
纤维素
次生壁中约占1/4，但大量的
木质素仍分布在次生壁。
图5-2 管胞壁中的化学成分分布
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4.木质素的结构
木质素是非常复杂的天然聚合物，其化学结构与纤维素和 蛋白质相比，缺少重复单元间的规律性和有序性。 研究表明，木质素是由木质素的结构单元（木质素的先驱 体）按照连续脱氢聚合作用机理，用几种形式相互无规则 地连接起来，形成一个三维网状的聚酚化合物。 因此它不能象纤维素等有规则天然聚合物可用化学式来表 示，木质素的结构是一种物质的结构的模型，是按测定结 果平均出来的假定分子结构。 这些测定包括：元素组成、结构单元和比例、官能团、连 接方式，从而推得结构模型。
因木质素在木材中的含量为20～30%。故木质素与木材物理性 质密切相关。 ①与木材强度，木材细胞由胞间层联结。如用药剂将胞间层的木 素除去，则细胞之间失去结合力。稍施外力，木材细胞将相分离， 木材失去了强度。 ②与木材电学性质：有人对15种木材做实验，发现酸不溶木素与 电容率和直流电导率成直线相关（沿木纹方向）。由此可见，可 以介电测定方法，无损测定木材中的木素含量。 ③与木材导热性：据研究，木材的热导率为木质素含量的函数， 似乎存在木质素含量越高，热导率越低的现象。