第二章 纺织纤维(2)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
还原性二糖 苷羟基是β型的
（二）纤维二糖
β-D-(+)-葡萄糖的苷羟基与另一分子α-或βD-(+)-葡萄糖分子中的C4上的醇羟基缩合-β-1,4-苷键--生成的二糖。
酶催化水解专一性 P61
鉴别糖苷键的构型
三、多 糖
• 多糖一般是由10个以上单糖分子缩合而成的高聚物。 • 按多糖的组成成分，可将其分为同聚多糖和杂聚多
[C6H7O2(OH)3]n
+
nNaOH
→
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
[C6H7O2(OH)3]n
+
nNaOH
→
[C6H7O2(OH)3NaOH]n
反应可能形成纤维素与碱的分子化合物或者是醇化物
反应的羟基数用γ表示：γ表示100个葡萄糖基起反应 的羟基数。
γ可以从0-300，碱纤维素的组成可变化：P65 γ值随温度增加而下降，由于反应放热 ；
CH2OH
• 糖分子的结构既有开链的醛式，
也有环状的半缩醛式，而且以后
者为主。
2、单糖的环状结构
• 一种是醛基与C5位上的羟基反应生成吡喃环（环中
含5个碳原子），称吡喃糖；
• 另一种是与C4位上的羟基反应生成呋喃环（环中含
4个碳原子），称呋喃糖。
• 天然葡萄糖以吡喃型为主。
• 凡半缩醛羟基与决定直
棉花、亚麻、苎麻和黄麻都含有大量优质的纤维素。 木材中的纤维素则常与半纤维素和木质素共同存在。
植物中纤维素的存在形态
微细纤维—原微细纤维—亚-原微细纤维
1、纤维素的分子结构
β－D－葡萄糖剩基以β-1，4糖苷键联结而成。 结构特点： （1）相邻葡萄糖剩基相互扭转180º，大分子对称性良
好，结构规整，有较好的结晶性能。 （2）每个葡萄糖环上有3个自由－OH ，具有一般醇
亚2麻80 ℃发生剧烈分解36000
3300
8000
棉在惰性3气25体0 保护下，1可08以00制备碳2纤52维0。
7800
(4)聚合度： (5)结晶度：70％左右
3、纤维素的化学性质
◆纤维素分子中的羟基（每一个葡萄糖分子含有3个自 由羟基，2、3位上仲醇基，6位上伯醇基），是纤维 素纤维染色、化学整理、改性和制备各种衍生物的基 础。 ◆纤维素分子结构中的糖苷键。
Cell-CHO+2CuSO4+2NaOH Cell-COOH +Cu2O+2Na2SO4+H2O
碘值：是指1g干燥纤维素能还原0.1N I2溶液的毫升数。
Cell-CHO+I2+2NaOH Cell-COOH+2NaI+H2O
（2）碱的作用
• 纤维素苷键对碱的稳定性较好，碱液能与纤维素分子
中的羟基作用生成碱纤维素。 （放热反应）
络合物的结果。
（二）纤维素
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。 无论一年生或多年生植物，尤其是各种木材都含有 大量的纤维素。植物体内约有50％的碳以纤维素的 形式存在。
估 计 地 球 上 绿 色 植 物 每 年 大 约 净 产 有 机 物 1520×1010吨，其中纤维素占三分之一至二分之一。
链构型的羟基（环）处 于碳链的同一边者为α型；反之，在不同边者 为β-型。
• 形成环状结构以后有多
少个手性碳原子？有多 少个旋光异构体？
3、开链式结构与氧环式结构的互变异构
六元环的构象
直立键 a键，平伏键 e键 平伏键位阻小，能量低，取代基尽量占据e键
葡萄糖构象
（二）单糖的性质
1、氧化性
6、取代
2-脱氧氨基葡萄糖 N-乙酰葡萄糖胺（P79）
• 最常见的取代单糖是氨基糖，它是构成多种多糖的
基本组成单位。氨基糖的氨基常被乙酰化，称为N乙酰氨基糖。
二、二 糖（双糖）
C12H22O11 蔗糖 乳糖 麦芽糖 纤维二糖
二、二 糖（双糖）
（一）麦芽糖
是由一分子α-D-葡萄糖C1上的苷羟基与另一分子D葡萄糖C4上的醇羟基脱水缩合而成的，这种缩合方 式称为α-l,4－糖苷键。 α-D-葡萄糖苷。
碱作用后纤维素的结构变体
浓NaOH（18%-25%）作用过程：
天然纤维素（纤维素Ⅰ） NaOH 碱纤维素 H2O 水合纤维素（纤维素Ⅱ）
Cell-OH Ⅰ （结晶度70%）
Cell-OH Ⅱ （结晶度50%）
天然纤维素的结晶结构为纤维素Ⅰ 碱处理后变成纤维素Ⅱ，为水化纤维素 其余的粘胶，醋酸纤维也为纤维素Ⅱ结晶结构
苷键连接，在结合11-12个葡萄糖残基后即产生一个分支，支链 与主链以α（1→6）糖苷键连接。
• 支链淀粉的相对分子质量一般在105-106之间。
2、淀Biblioteka Baidu的性质
• 淀粉是白色、无臭无味的高分子化合物，天然淀粉中一般直链
淀粉占10-20%，支链淀粉占80-90%。
• 天然淀粉一般不溶于水。 • 一个直链淀粉分子具有两个末端，一端由于存在一个游离的半
铜乙二胺溶液溶解，对空气稳定，常用来测定纤维素的聚合度。
(2)刚性
难以发生内旋转的六元环
分子间均有许多的氢键
玻璃化温度很高(＞200℃)
纤维素纤维的大分子缺乏柔性链，一般纤维素纤维的回弹性
欠佳 端基
超离心法 铜氨法
硝酸酯丙酮
(3)热性测能定法
测粘度
苎对麻热的4稳60定0 性 ，不能12被40熔0 融 ，18201℃00时，热裂解65。00
第二章 纺织纤维
2.1 合成纤维 2.2 纤维素纤维 2.3 蛋白质纤维
第二节 纤维素纤维
第二节 纤维素纤维
纤维素的基础知识 糖类化学
棉纤维 麻纤维 粘胶纤维 Tencel纤维 甲壳胺纤维
纤维素：是构成植物细胞壁 的基础物质，植物中含量最 多，分布最广。
纤维素分子式：
缩醛羟基，具有还原性，称为还原端，另一端为非还原端。
• 单个支链淀粉分子有1个还原端和n+1个非还原端，n为分支数。
（1）水解反应
• 淀粉大分子链中的葡萄糖糖苷键遇酸能水解，使大分子链断裂，
聚合度降低。
• 淀粉对碱的作用比较稳定，淀粉在酸或酶的作用下可逐步水解，
生成一系列化合物，可表示如下：
（C6H10O5）x → H（2CO6△H10O5）Hy△2O→ C12△HH222OO11 →C6H12O6
糖。
• 同聚多糖是由一种单糖组成的，杂聚多糖则是由一
种以上的单糖或衍生物组成。
淀粉 纤维素 甲壳素
（一）淀粉—植物体内的贮藏多糖
1、淀粉的结构
• 淀粉由许多α-D葡萄糖分子以糖苷键连接而成，由
于α-D葡萄糖在淀粉中结合方式的不同，存在着两 种不同结构的淀粉，即直链淀粉和支链淀粉。
• 直链淀粉溶于水，支链淀粉不溶于水。
淀粉
糊精 麦芽糖 葡萄糖
（2）与碘作用 •淀粉与碘能发生很灵敏的颜色反应，直链淀粉遇碘产生蓝色，支
链淀粉遇碘产生红色，因此淀粉遇碘呈蓝紫色。
•淀粉水解产物与碘作用所呈现的颜色，视水解的中间产物——糊
精分子大小不同而呈现蓝紫色、紫色、红色、橙色等。
•这个呈色反应是由于碘分子钻入直接淀粉螺旋中间，形成了蓝色
结晶部分不发生溶胀。
增大的百分率。
有限溶胀：结晶区间的溶胀：溶胀剂只到达无定形区和结晶区 表面，X射线衍射图不生变化。
无限溶胀：结晶区内溶胀：溶胀剂到达整个无定形区及结晶区， X射线衍射图变化，溶解，最终形成溶液。
溶胀剂：有极性的。水，碱溶液（LiOH、NaOH、KOH、 RbOH、 CsOH），（弱、稀）酸，甲醇，乙醇、苯胺、苯甲醚等
纤维素酸水解的影响因素
酸的性质：其他条件相同时，酸性越强，水解速率越 快。（强的无机酸作用最强烈，有机酸即使是酸性强 的作用也较缓和）
酸的浓度：浓度较低时，水解速率与浓度几乎成正比； 浓度较高时，水解速率比酸浓度增加的速率快。
反应温度：酸的浓度恒定，在20-100℃范围内，温度 每升高10℃，水解速率增加2-3倍。
羟基的性质。 （3）分子中的－OH可以形成氢键。
葡萄糖剩基的构象为椅式构象，三个－OH均为 平伏键。
纤维素有多种晶型，天然纤维素晶型为纤维素Ⅰ， 在不同条件下可以转换成其它晶型，如纤维素Ⅱ 和纤维素Ⅲ等。 结晶度
天然棉纤维 70%
丝光棉纤维 50%
天然麻
90%
2、纤维素的物理性质
戊糖和己糖在非氧化性强酸作用下发生脱水环化，分 别生成呋喃甲醛（糠醛）和羟甲基呋喃甲醛。
4、脎的生成
单糖与苯肼反应生成苯腙，如苯肼过量，则生成的苯腙仍可 与苯肼继续反应生成糖脎。
生成糖脎的反应需用三分子的苯肼与一分子的糖进行反应。当苯 肼用量为一摩尔时，得到苯腙。苯肼只和糖的C-1和C-2成脎。 成脎的反应常用于糖的鉴别和构型测定。
B、溶解
溶解分两步：溶胀和溶解 溶剂: 纤维素不溶于水，能溶解纤维素的溶剂不多 含水溶剂：某些无机的酸、盐、碱（铜氨溶液，铜乙二胺溶液） 非水溶剂：含有机溶剂的体系。 如三氟醋酸，乙基吡啶化氯等
Cu(NH3)4(OH)2 铜氨溶液，用于溶解纤维素，测定纤维素的粘 度与聚合度。 在硫酸作用下再生，制得铜氨纤维（再生纤维素纤维）。回收 铜和氨困难，价格高。 对氧敏感，易氧化降解。
（1）溶解性 （2）刚性 （3）热性能
（1）溶解性能
纤维素是白色、无味、无臭的物质，不溶于水，也 不溶于一般的有机溶剂 ，也不溶于一般的稀碱溶液。 强氢键
纤维素分子内和分子间的氢键作用
吸湿 溶胀 溶解
A、吸湿和溶胀
吸湿性好，回潮率8%； 纤维素纤维吸湿后发生溶胀现象；
溶胀度：纤维素 纤维溶胀时直径
•在糖的分子结构中，凡分子中含n个不同手性碳原子的， 具有2n个旋光异构体。 葡萄糖、果糖多少旋光异构体？
2、单糖的环状结构
• Fisher提出了单糖的环状结构。 • 单糖分子中醛基和其他碳原子上
的羟基能发生成环反应，称为半 缩醛反应。
O
CH H C OH OH C H H C OH H C OH
反应程度的不均一性： ①纤维结构不均一（形态结构和聚集态结构不均一）； ②反应介质的性能，试剂分子的大小和性能。
（1）酸的作用 （2）碱的作用 （3）成酯反应 （4）醚化反应 （5）纤维素氧化 （6）耐光性
（1）酸的作用
纤维素对酸敏感，对碱稳定。
纤维素分子中的苷键遇酸发生水解致使分子链断裂，分 子量降低（聚合度降低），纤维强度减小。醛基（还原 性）增加，溶解性增加
醛糖和酮糖还 原成已六醇
2、还原性
单糖都是还原糖
• 费林试剂：CuSO4、NaOH、酒石酸钾钠； • 多伦试剂（银氨溶液）：AgNO3、氢氧化铵溶液。 • 常使用费林试剂和多伦试剂来鉴别还原糖和非还原糖，以及还原糖
的定量分析。
• 费林试剂常用于棉和麻纤维经化学处理后损伤程度的测定。
3、酸、热反应
作用时间：其他条件相同，水解的程度与作用时间成 正比。
纤维素酸解损伤程度的测定
◆酸的作用可使纤维素的聚合度降低，还原性增加，所 以可通过测定聚合度和还原性判断纤维素损伤的程 度。
常采用测纤维素铜氨溶液的粘度来测定聚合度。 还原性能常通过测“铜值”法和“碘值”法。
铜值：100g干燥纤维素能使二价铜还原成一价铜的克数。
（1）直链淀粉
• 由α-D葡萄糖分子通过1→4糖苷键连接而成，它的
相对分子量约3.2×104-1.6×105，构象是盘旋呈螺旋 状，每一圈螺旋含有6个葡萄糖单位，每个直链淀 粉分子是一条线性的无分支的链型结构。
直 链 淀 粉 的 结 构
（2） 支 链 淀 粉
• 是一种带支链的多糖，组成它的葡萄糖残基之间以α（1→4）糖
（C6H10O5）n ：碳水化合物
多羟醛或多羟酮以及它们的聚合物或衍、 生物。
※单糖 ※低聚糖 ※多糖
一、单 糖
定义：糖是多羟基醛或多羟基酮。
元素组成：C、H、 O
• 通式：Cn(H2O)m
C5H10O4（脱氧核糖） HCHO、
C6H12O5（鼠李糖） 等
CH3COOH等
（一）单糖的结构
• 对于含3个C原子以上的糖，以距醛基或酮基最远的不对称碳
原子为准，羟基在右边的为D-型，在左边的为L-型。
• 自然界中存在的单糖大多数是D型的。 • 纤维素纤维都是由D-型葡萄糖连接而成的线型高分子化合物。
1、单糖的开链式结构
O
C H •葡萄糖
H C OH OH C H
H C OH
CH2OH
C O •果糖
HOCH
HCOH
H C OH CH2OH
HCOH CH2OH
5、糖苷
• 单糖半缩醛结构上羟基（苷羟基）可与其他含羟基的化合物
（如醇、酚等）失水缩合而成缩醛式衍生物，称为糖苷。
• 糖苷中的糖部分称为糖基，非糖部分称为配基或配糖体，糖
苷的化学性质和生物功能主要由配糖体决定。
• 由半缩醛羟基与配糖体缩合后生成的化学键称糖苷键。糖苷
键的构型（ α-型，β-型，P60）是由糖体决定的。
（二）纤维二糖
β-D-(+)-葡萄糖的苷羟基与另一分子α-或βD-(+)-葡萄糖分子中的C4上的醇羟基缩合-β-1,4-苷键--生成的二糖。
酶催化水解专一性 P61
鉴别糖苷键的构型
三、多 糖
• 多糖一般是由10个以上单糖分子缩合而成的高聚物。 • 按多糖的组成成分，可将其分为同聚多糖和杂聚多
[C6H7O2(OH)3]n
+
nNaOH
→
[C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O
[C6H7O2(OH)3]n
+
nNaOH
→
[C6H7O2(OH)3NaOH]n
反应可能形成纤维素与碱的分子化合物或者是醇化物
反应的羟基数用γ表示：γ表示100个葡萄糖基起反应 的羟基数。
γ可以从0-300，碱纤维素的组成可变化：P65 γ值随温度增加而下降，由于反应放热 ；
CH2OH
• 糖分子的结构既有开链的醛式，
也有环状的半缩醛式，而且以后
者为主。
2、单糖的环状结构
• 一种是醛基与C5位上的羟基反应生成吡喃环（环中
含5个碳原子），称吡喃糖；
• 另一种是与C4位上的羟基反应生成呋喃环（环中含
4个碳原子），称呋喃糖。
• 天然葡萄糖以吡喃型为主。
• 凡半缩醛羟基与决定直
棉花、亚麻、苎麻和黄麻都含有大量优质的纤维素。 木材中的纤维素则常与半纤维素和木质素共同存在。
植物中纤维素的存在形态
微细纤维—原微细纤维—亚-原微细纤维
1、纤维素的分子结构
β－D－葡萄糖剩基以β-1，4糖苷键联结而成。 结构特点： （1）相邻葡萄糖剩基相互扭转180º，大分子对称性良
好，结构规整，有较好的结晶性能。 （2）每个葡萄糖环上有3个自由－OH ，具有一般醇
亚2麻80 ℃发生剧烈分解36000
3300
8000
棉在惰性3气25体0 保护下，1可08以00制备碳2纤52维0。
7800
(4)聚合度： (5)结晶度：70％左右
3、纤维素的化学性质
◆纤维素分子中的羟基（每一个葡萄糖分子含有3个自 由羟基，2、3位上仲醇基，6位上伯醇基），是纤维 素纤维染色、化学整理、改性和制备各种衍生物的基 础。 ◆纤维素分子结构中的糖苷键。
Cell-CHO+2CuSO4+2NaOH Cell-COOH +Cu2O+2Na2SO4+H2O
碘值：是指1g干燥纤维素能还原0.1N I2溶液的毫升数。
Cell-CHO+I2+2NaOH Cell-COOH+2NaI+H2O
（2）碱的作用
• 纤维素苷键对碱的稳定性较好，碱液能与纤维素分子
中的羟基作用生成碱纤维素。 （放热反应）
络合物的结果。
（二）纤维素
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。 无论一年生或多年生植物，尤其是各种木材都含有 大量的纤维素。植物体内约有50％的碳以纤维素的 形式存在。
估 计 地 球 上 绿 色 植 物 每 年 大 约 净 产 有 机 物 1520×1010吨，其中纤维素占三分之一至二分之一。
链构型的羟基（环）处 于碳链的同一边者为α型；反之，在不同边者 为β-型。
• 形成环状结构以后有多
少个手性碳原子？有多 少个旋光异构体？
3、开链式结构与氧环式结构的互变异构
六元环的构象
直立键 a键，平伏键 e键 平伏键位阻小，能量低，取代基尽量占据e键
葡萄糖构象
（二）单糖的性质
1、氧化性
6、取代
2-脱氧氨基葡萄糖 N-乙酰葡萄糖胺（P79）
• 最常见的取代单糖是氨基糖，它是构成多种多糖的
基本组成单位。氨基糖的氨基常被乙酰化，称为N乙酰氨基糖。
二、二 糖（双糖）
C12H22O11 蔗糖 乳糖 麦芽糖 纤维二糖
二、二 糖（双糖）
（一）麦芽糖
是由一分子α-D-葡萄糖C1上的苷羟基与另一分子D葡萄糖C4上的醇羟基脱水缩合而成的，这种缩合方 式称为α-l,4－糖苷键。 α-D-葡萄糖苷。
碱作用后纤维素的结构变体
浓NaOH（18%-25%）作用过程：
天然纤维素（纤维素Ⅰ） NaOH 碱纤维素 H2O 水合纤维素（纤维素Ⅱ）
Cell-OH Ⅰ （结晶度70%）
Cell-OH Ⅱ （结晶度50%）
天然纤维素的结晶结构为纤维素Ⅰ 碱处理后变成纤维素Ⅱ，为水化纤维素 其余的粘胶，醋酸纤维也为纤维素Ⅱ结晶结构
苷键连接，在结合11-12个葡萄糖残基后即产生一个分支，支链 与主链以α（1→6）糖苷键连接。
• 支链淀粉的相对分子质量一般在105-106之间。
2、淀Biblioteka Baidu的性质
• 淀粉是白色、无臭无味的高分子化合物，天然淀粉中一般直链
淀粉占10-20%，支链淀粉占80-90%。
• 天然淀粉一般不溶于水。 • 一个直链淀粉分子具有两个末端，一端由于存在一个游离的半
铜乙二胺溶液溶解，对空气稳定，常用来测定纤维素的聚合度。
(2)刚性
难以发生内旋转的六元环
分子间均有许多的氢键
玻璃化温度很高(＞200℃)
纤维素纤维的大分子缺乏柔性链，一般纤维素纤维的回弹性
欠佳 端基
超离心法 铜氨法
硝酸酯丙酮
(3)热性测能定法
测粘度
苎对麻热的4稳60定0 性 ，不能12被40熔0 融 ，18201℃00时，热裂解65。00
第二章 纺织纤维
2.1 合成纤维 2.2 纤维素纤维 2.3 蛋白质纤维
第二节 纤维素纤维
第二节 纤维素纤维
纤维素的基础知识 糖类化学
棉纤维 麻纤维 粘胶纤维 Tencel纤维 甲壳胺纤维
纤维素：是构成植物细胞壁 的基础物质，植物中含量最 多，分布最广。
纤维素分子式：
缩醛羟基，具有还原性，称为还原端，另一端为非还原端。
• 单个支链淀粉分子有1个还原端和n+1个非还原端，n为分支数。
（1）水解反应
• 淀粉大分子链中的葡萄糖糖苷键遇酸能水解，使大分子链断裂，
聚合度降低。
• 淀粉对碱的作用比较稳定，淀粉在酸或酶的作用下可逐步水解，
生成一系列化合物，可表示如下：
（C6H10O5）x → H（2CO6△H10O5）Hy△2O→ C12△HH222OO11 →C6H12O6
糖。
• 同聚多糖是由一种单糖组成的，杂聚多糖则是由一
种以上的单糖或衍生物组成。
淀粉 纤维素 甲壳素
（一）淀粉—植物体内的贮藏多糖
1、淀粉的结构
• 淀粉由许多α-D葡萄糖分子以糖苷键连接而成，由
于α-D葡萄糖在淀粉中结合方式的不同，存在着两 种不同结构的淀粉，即直链淀粉和支链淀粉。
• 直链淀粉溶于水，支链淀粉不溶于水。
淀粉
糊精 麦芽糖 葡萄糖
（2）与碘作用 •淀粉与碘能发生很灵敏的颜色反应，直链淀粉遇碘产生蓝色，支
链淀粉遇碘产生红色，因此淀粉遇碘呈蓝紫色。
•淀粉水解产物与碘作用所呈现的颜色，视水解的中间产物——糊
精分子大小不同而呈现蓝紫色、紫色、红色、橙色等。
•这个呈色反应是由于碘分子钻入直接淀粉螺旋中间，形成了蓝色
结晶部分不发生溶胀。
增大的百分率。
有限溶胀：结晶区间的溶胀：溶胀剂只到达无定形区和结晶区 表面，X射线衍射图不生变化。
无限溶胀：结晶区内溶胀：溶胀剂到达整个无定形区及结晶区， X射线衍射图变化，溶解，最终形成溶液。
溶胀剂：有极性的。水，碱溶液（LiOH、NaOH、KOH、 RbOH、 CsOH），（弱、稀）酸，甲醇，乙醇、苯胺、苯甲醚等
纤维素酸水解的影响因素
酸的性质：其他条件相同时，酸性越强，水解速率越 快。（强的无机酸作用最强烈，有机酸即使是酸性强 的作用也较缓和）
酸的浓度：浓度较低时，水解速率与浓度几乎成正比； 浓度较高时，水解速率比酸浓度增加的速率快。
反应温度：酸的浓度恒定，在20-100℃范围内，温度 每升高10℃，水解速率增加2-3倍。
羟基的性质。 （3）分子中的－OH可以形成氢键。
葡萄糖剩基的构象为椅式构象，三个－OH均为 平伏键。
纤维素有多种晶型，天然纤维素晶型为纤维素Ⅰ， 在不同条件下可以转换成其它晶型，如纤维素Ⅱ 和纤维素Ⅲ等。 结晶度
天然棉纤维 70%
丝光棉纤维 50%
天然麻
90%
2、纤维素的物理性质
戊糖和己糖在非氧化性强酸作用下发生脱水环化，分 别生成呋喃甲醛（糠醛）和羟甲基呋喃甲醛。
4、脎的生成
单糖与苯肼反应生成苯腙，如苯肼过量，则生成的苯腙仍可 与苯肼继续反应生成糖脎。
生成糖脎的反应需用三分子的苯肼与一分子的糖进行反应。当苯 肼用量为一摩尔时，得到苯腙。苯肼只和糖的C-1和C-2成脎。 成脎的反应常用于糖的鉴别和构型测定。
B、溶解
溶解分两步：溶胀和溶解 溶剂: 纤维素不溶于水，能溶解纤维素的溶剂不多 含水溶剂：某些无机的酸、盐、碱（铜氨溶液，铜乙二胺溶液） 非水溶剂：含有机溶剂的体系。 如三氟醋酸，乙基吡啶化氯等
Cu(NH3)4(OH)2 铜氨溶液，用于溶解纤维素，测定纤维素的粘 度与聚合度。 在硫酸作用下再生，制得铜氨纤维（再生纤维素纤维）。回收 铜和氨困难，价格高。 对氧敏感，易氧化降解。
（1）溶解性 （2）刚性 （3）热性能
（1）溶解性能
纤维素是白色、无味、无臭的物质，不溶于水，也 不溶于一般的有机溶剂 ，也不溶于一般的稀碱溶液。 强氢键
纤维素分子内和分子间的氢键作用
吸湿 溶胀 溶解
A、吸湿和溶胀
吸湿性好，回潮率8%； 纤维素纤维吸湿后发生溶胀现象；
溶胀度：纤维素 纤维溶胀时直径
•在糖的分子结构中，凡分子中含n个不同手性碳原子的， 具有2n个旋光异构体。 葡萄糖、果糖多少旋光异构体？
2、单糖的环状结构
• Fisher提出了单糖的环状结构。 • 单糖分子中醛基和其他碳原子上
的羟基能发生成环反应，称为半 缩醛反应。
O
CH H C OH OH C H H C OH H C OH
反应程度的不均一性： ①纤维结构不均一（形态结构和聚集态结构不均一）； ②反应介质的性能，试剂分子的大小和性能。
（1）酸的作用 （2）碱的作用 （3）成酯反应 （4）醚化反应 （5）纤维素氧化 （6）耐光性
（1）酸的作用
纤维素对酸敏感，对碱稳定。
纤维素分子中的苷键遇酸发生水解致使分子链断裂，分 子量降低（聚合度降低），纤维强度减小。醛基（还原 性）增加，溶解性增加
醛糖和酮糖还 原成已六醇
2、还原性
单糖都是还原糖
• 费林试剂：CuSO4、NaOH、酒石酸钾钠； • 多伦试剂（银氨溶液）：AgNO3、氢氧化铵溶液。 • 常使用费林试剂和多伦试剂来鉴别还原糖和非还原糖，以及还原糖
的定量分析。
• 费林试剂常用于棉和麻纤维经化学处理后损伤程度的测定。
3、酸、热反应
作用时间：其他条件相同，水解的程度与作用时间成 正比。
纤维素酸解损伤程度的测定
◆酸的作用可使纤维素的聚合度降低，还原性增加，所 以可通过测定聚合度和还原性判断纤维素损伤的程 度。
常采用测纤维素铜氨溶液的粘度来测定聚合度。 还原性能常通过测“铜值”法和“碘值”法。
铜值：100g干燥纤维素能使二价铜还原成一价铜的克数。
（1）直链淀粉
• 由α-D葡萄糖分子通过1→4糖苷键连接而成，它的
相对分子量约3.2×104-1.6×105，构象是盘旋呈螺旋 状，每一圈螺旋含有6个葡萄糖单位，每个直链淀 粉分子是一条线性的无分支的链型结构。
直 链 淀 粉 的 结 构
（2） 支 链 淀 粉
• 是一种带支链的多糖，组成它的葡萄糖残基之间以α（1→4）糖
（C6H10O5）n ：碳水化合物
多羟醛或多羟酮以及它们的聚合物或衍、 生物。
※单糖 ※低聚糖 ※多糖
一、单 糖
定义：糖是多羟基醛或多羟基酮。
元素组成：C、H、 O
• 通式：Cn(H2O)m
C5H10O4（脱氧核糖） HCHO、
C6H12O5（鼠李糖） 等
CH3COOH等
（一）单糖的结构
• 对于含3个C原子以上的糖，以距醛基或酮基最远的不对称碳
原子为准，羟基在右边的为D-型，在左边的为L-型。
• 自然界中存在的单糖大多数是D型的。 • 纤维素纤维都是由D-型葡萄糖连接而成的线型高分子化合物。
1、单糖的开链式结构
O
C H •葡萄糖
H C OH OH C H
H C OH
CH2OH
C O •果糖
HOCH
HCOH
H C OH CH2OH
HCOH CH2OH
5、糖苷
• 单糖半缩醛结构上羟基（苷羟基）可与其他含羟基的化合物
（如醇、酚等）失水缩合而成缩醛式衍生物，称为糖苷。
• 糖苷中的糖部分称为糖基，非糖部分称为配基或配糖体，糖
苷的化学性质和生物功能主要由配糖体决定。
• 由半缩醛羟基与配糖体缩合后生成的化学键称糖苷键。糖苷
键的构型（ α-型，β-型，P60）是由糖体决定的。