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木）
木素含量24~16%
温带阔叶木木质素 S/V=1~5通 , 常为3
klason木素OCH3:17~22%
热带阔叶木木质素 木素含量25~33% S/V<温带阔叶木木素
klaso木 n 素OCH3:15~18.5%
木素含量17~23%
草木质素 S/V<0.5~1.0
§7.2 木质素Z A的F U分离与测定
ZAFU
生物质材料
第七章 木质素
概述
ZAFU
1838年法国农学家Payen从木材分离出纤维素，同
时还发现一种含碳量更高的化合物；
Schulze仔细分析，并称之为“lignin”，是从木材的 拉丁文“lignum”衍生而来，译作“木质素”，有时 简称为“木素”。
20世纪初Klasson木质素定量法的发明、木质素起源 于松柏醇学说的提出；30年代木质素模型物研究方
针叶木：愈创木基丙烷 阔叶木：愈创木基丙烷、紫 丁香基
丙烷
禾本科：愈创木基丙烷、紫丁香 基丙烷、对羟苯基丙烷
木质素分布的Z A斯F 汤U （Stone）模型
管胞细胞壁是由很多以 木质素为主和以碳水化合 物为主的薄的同心层所组 成。证明木材细胞壁中木 质素和半纤维素一起成切 向同心薄层和纤维素间隔 地、Байду номын сангаас均匀地分布。
二、 结构单元Z A F U
木质素的主体结构为苯丙烷，有三种基本结构 单元，即愈疮木基苯丙烷、紫丁香基苯丙烷和对 羟苯基苯丙烷结构。
三、 木质素中的Z 官A F能U 团
1、甲氧基
甲氧基
针叶木：14-16% 阔叶木：19-22%
联接在芳香 环上
禾本科：14-15%
甲氧基是木质素最有特征的功能基，甲氧基的连接 部位可以通过氢碘酸甲氧基裂开反应证实。
2、羟基
ZAFU
酚羟基
羟基 脂肪族羟基（、、碳）
醚化羟基 游离羟基
3、羰基及醚状氧Z A原F U子
ZAFU
四、 木质素结构单元间的联接
ZAFU
一、醚键
ZAFU
现在研究证明：木质素苯丙烷间的联接键型有两种方式：
醚键联接（60～70％） 碳碳键（30～40％）
烷基醚键 酚醚键
醚木键质的素主结要构形单式元内：的酚醚醚Z键键A：（F甲二U基芳芳基基醚醚键键以（及芳90～烷9基5％醚）键）
一、 元素组成 原本木质素的元素组成：C、H、O
1、不同纯化方法
2、不同种类Z A F U
3、依不据同不同级分分子量的碱木质Z素A在F中U性或酸性介质中溶解度的不
同进行分级，分子量较大者，在同一pH值的酸性介质中溶解度 较小。因此，通过逐渐降低介质的pH值，可使碱木质素按分子 量从大到小的次序沉淀出来。在不同pH值条件下依次离心分离 沉淀，即可将碱木质素分成具有不同分子量的一系列级分。
二、碳－碳键 Z A F U
ZAFU
ZAFU
ZAFU
五、 木质素与碳水化合物之间 的连接（LCC）
一、木质素-碳水化合物Z复A合F 体U （LCC）的连接键形式
1、α-醚键连接 2、酯键连接
CH 2OH
CH 2
CH O
H2C
O
OH OCH 3 O
OH OH
极弱的酸性环境 170°C断裂
O
CH 2OH
3、如果原料中单宁含量多，还必须用热水
三、 木质素的分Z 离A F与U 精制
一）、分离原则：
1、尽量采取比较温和的条件，减少木质素结构 的变化。
2、尽量提取纯度较高的木质素，且尽可能分离 木质素 。
二）、木质素Z的A F分U 离方法
一般可将木质素的分离方法分两类 ： 1、溶解碳水化合物，残渣就是木质素。
ZAFU
木质素是仅次于纤维素的、最丰富的天然 高分子有机物，木质素存在于裸子植物、 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， 木质素含碳量高，蕴藏着丰富的化学能。
§7.1 木质素的Z存A F在U
一、 木质素的存在
针叶木：25～35% 阔叶木：20～25% 禾本科：15～25%
4、其他键
CH 2 OH
O
O OH OH
CH 2 OH CH 2 CH
苯基配糖键
O OCH 3 缩醛键
O
O
CH CH O
OCH3 C H 2O OCH3
C
H
2
OH
O
O OH
O
三、木质素与碳水化合物之间的氢键作用
ZAFU 木质素和碳水化合物之间联接，除了上述的化 学键之外，还值得注意的是氢键的作用。
（改性72。%H2SO4法）——木质素往往已被 2、溶解木质素，剩余物是碳水化合物。
ZAFU
二、木质素的Z测A F定U
直接方法（72%H2SO4法）
方法 分类
1、在聚糖测定以后计算求得。 间接方法 2、用木质素与氧化剂反应的结果求得
3、用红外、紫外光谱来测定木质素 （物理方法）。
7.3 木质素的结Z构A研F 究U
3）木质素的不稳定性，使得分离过程中的温度、 化学试剂、机械力甚至光照都会造成木质素结 构或多或少地发生变化；
4）木质素的化学结构中某些组分和结构与高聚 糖的相似性，因此在不改变木质素化学结构的
二、 分离步骤 Z A F U
1、原料准备（40～60目之间的全部原料）。
2、有机溶剂抽提（避免在分离过程中抽提 物与木质素形成缩合产物）。
一、 木质素分离目的
1、研究木质素的结构和性质。 2、为了工业生产的应用。 3、为了测定木质素。
问题： Z A F U
1）木质素与纤维素、半纤维素之间错综复杂的 关系，包含了化学和物理上的连接，使木质素 不易从纤维素和半纤维素中分离出来；
2）木质素化学结构很复杂，不同来源的木质素 的化学结构都不尽相同；
CH 2
CH
OOC
一、木质素-碳水化合Z 物A F复U合体的连接键形式
3、碳碳键、碳氧键(-C-O-或-C-C-)结合
O
CH3O
CH2O(C6H10O5)n
CH CH O
C
CH3O
CH2OH
OO
HOOH CH3O
CH CHCH2OH
比α-醚键及酯键稳定，对水解有一定的抵抗性
一、木质素-碳水化合Z 物A F复U合体的连接键形式
ZAFU
二、苯丙烷结构单Z元A 中F U碳原子的标志方法
HOH 2C γ HC β
HC α
OCH 3
5 6α β γ
O 4 1 CH CH CH2OH
3
OCH
3
2
6 12
3
H 3 CO
54
OH
OCH 3
二、 木质素的分Z类A F U
1、愈疮木基型木质素（G木质素）：（针叶木）
2、愈疮木基-紫丁香基木质素（GS木质素）：（阔叶