楊大雷 木質素

1、姓名：楊大雷 專業(yè)：高分子化學與物理 學號：20130902011 木質素的存在 木質素是復雜的高分子化合物，存在于大部分陸地植物木質部中。 木質素，纖維素和半纖維素是構成植物骨架的主要成分，在自然界中木質素的儲量僅次于纖維素，是第二大天然有機物。 22 木質素的結構 木質素結構十分復雜，由苯基丙烷類結構單元鍵和醚 鍵鏈接而成的三維高分子化合物，含有多種活性官能團。 因基本結構單元不同，可以將木質素分為三種類型： （1）由紫丁香基丙烷單元形成的紫丁香基木質素。 （2）由愈創(chuàng)木基丙烷單元形成的愈創(chuàng)木基木質素。 （3）由對烴基苯基丙烷單元形成的對烴基苯基木質素。 不同植物的木質素有不同的基本結構單

2、元形成。 33 木質素的分離木質素的分離方法大致兩類: （1） 一類是將植物體中木質素以外的成分溶解出去，木質素作為不溶性成分被過濾分離出來。 （2）另一類，木質素作為可溶性成分，將植物體中的木質素溶解而纖維素等其它成分不溶解進行的分離。 44 木質素的生物合成木質素的合成途徑大致分為三個步驟：（1）莽草酸途徑（2）苯丙烷途徑（3）木質素合成的特異途徑55 木質素的化學性質（1）木質素的顯色反應，可用于木質素的定性 和定量分析。 （2）氧化 木質素的結構中，許多部位可以發(fā)生氧化反應，且產物非常復雜，氧化反應對木質素結構研究有很大作用。氧化反應包括： 硝基苯氧化，高錳酸鉀氧化，氧的氧化，臭氧的氧

3、化等。 （3）還原 研究木質素還原有兩個目的，一個是通過對還原產物的分析來推斷木質素的結構。6 另一個目的是通過控制條件，來生成苯酚或環(huán)己基丙烷等有價值的化工產品。（4）水解（5）醇解和酸解（6）光解（7）生物降解（8）?；?）烷基化（10）磺化（11）鹵化（12）硝化（13）縮合76 木質素的物理性質（1）顏色：原木木質素接近于白色或淺乳酪色，分離木質素取決于分離條件。（2）相對密度：1.33-1.45 比高聚糖低。（3）溶解度: 原木木質素溶解性能差，分離木質素溶解性能隨分離方法不同而異。（4）分子量和分子形狀：分子量，原木木質素分子量很大，但無法確切測量。分離木質素的分子量隨分離方法而

4、定。形狀，一般認為木質素的形狀呈緊密的球狀結構，x-射線研究 無定形。（5）比表面積：180m2/g 具有網(wǎng)狀結構 比表面積大。（6）木質素的熱性質：熱塑性的高分子化合物，無固定熔點，只有軟化點。（7）木質素的光譜性質：常用波譜分析法，紫外-可見光譜分析，紅外光譜分析，核磁共振波譜分析，質譜分析。87 木質素的改性方法木質素的改性方法有兩類： 一類是將木質素作為填充劑或相容劑來改性聚合物，制備多想聚合物基復合材料。 另一類是化學改性 ，木質素分子結構中存在很多活性官能團，因而可以發(fā)生許多化學反應。 具體改性方法如下：9（1） 磺化反應（2） 氧化反應（3） 烷基化和烴烷基化反應（4） 胺化反應

5、（5） 接枝共聚反映應（6） 縮合反應（7） 水解反應（8） 降解反應108 木質素的應用（1）合成樹脂和膠黏劑：木質素-酚醛樹脂，以造紙黑液為原料，甲醛木質素樹脂和糠醛木質素樹脂等。（2）橡膠補強劑（3）油田化學品（4）建材助劑（5）在輕工業(yè)中應用（6）在其它工業(yè)中的應用（7）在農業(yè)中的應用119 木質素的應用前景(1)可再生資源的生態(tài)化利用是人類社會可持續(xù)發(fā)展的必要保證。工業(yè)木質素的回收不僅可充分利用可再生資源，而且可減少制漿造紙工業(yè)廢液對環(huán)境的污染，具有重要的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。(2)木質素的分子結構中存在著芳香基、酚羥基、醇羥基、羰基、羧基等多種活性基團，因而決定了它可發(fā)生多種化學反應，從而可對其進行化學改性。12