纤维素的结构及性质VIP免费

一. 结构 纤维素是一种重要的多糖，它是植物细胞支撑物质的材料,是自然界最非丰富的生物质资源。在我们的提取对象－农作物秸秆中的含量达到450－460g/kg。纤维素的结构确定为β -D-葡萄糖单元经β －（1→4）苷键连接而成的直链多聚体，其结构中没有分支。纤维素的化学式：C6H10O5 化学结构的实验分子式为（C6H10O5）n 早在20 世纪 20 年代，就证明了纤维素由纯的脱水 D-葡萄糖的重复单元所组成，也已证明重复单元是纤维二糖。纤维素中碳、氢、氧三种元素的比例是：碳含量为44.44％，氢含量为6.17％，氧含量为49.39％。一般认为纤维素分子约由 8000～12000个左右的葡萄糖残基所构成。 OOOOOOOOOβ－（1→ 4）苷键OOHHOHOOHOHβ-D-葡萄糖纤维素分子的部分结构（碳上所连羟基和氢省略） 二．天然纤维素的原料的特征 做为陆生植物的骨架材料，亿万年的长期历史进化使植物纤维具有非常强的自我保护功能。其三类主要成分－纤维素、半纤维素和木质素本身均为具有复杂空间结构的高分子化合物，它们相互结合形成复杂的超分子化合物，并进一步形成各种各样的植物细胞壁结构。纤维素分子规则排列、聚集成束，由此决定了细胞壁的构架，在纤丝构架之间充满了半纤维素和木质素。天然纤维素被有效利用的最大障碍是它被难以降解的木质素所包被。 纤维素和半纤维素或木质素分子之间的结合主要依赖于氢键，半纤维素和木质素之间除了氢键外还存在着化学健的结合，致使半纤维素和木质素之间的化学健结合主要在半纤维素分子支链上的半乳糖基和阿拉伯糖基与木质素之间。 表：植物细胞壁中纤维素、半纤维素、和木质素的结构和化学组成 项目 纤维素 木质素 半纤维素 结构单元 吡喃型D－葡萄糖基 G、S、H D-木糖、苷露糖、L-阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸 结构单元间连接键 β-1,4-糖苷键 多种醚键和 C-C键，主要是 β-O-4 型醚键 主链大多为 β-1,4-糖苷键、支链为 β-1,2-糖苷键、β-1,3-糖苷键、β-1,6-糖苷键 聚合度 几百到几万 4000 200 以下 聚合物 β-1,4-葡聚糖 G 木质素、GS 木质素、 GSH 木质素 木聚糖类、半乳糖葡萄糖苷露聚糖、葡萄糖甘露聚糖 结构 由结晶区和无定型区两相 组成立体线性分子α 不定型的、非均一的、非线性 的三维立体聚合物 有少量结晶区的空间结构不均一的分子，大多为无定型 三 类 成 分之 间 的 连接 氢键 与半纤维素之间有化学健作用 与木质素之间有化学健作用 天然纤维...