高分子科學(xué)概論第2章

2.1多糖類2.1.1纖維素纖維素（cellulose）是D-吡喃葡萄糖酐相互以

(1-4)苷鍵連結(jié)而成的線形高分子，通式為(C6H10O5)n纖維素的結(jié)構(gòu)式自然界中以棉花的纖維素含量最高，達(dá)到90%~98%木材則是纖維素化學(xué)工業(yè)的主要原料，木材的主要成分是纖維素，半纖維素，木質(zhì)素1半纖維素——纖維素以外的碳水化合物（少量果膠和淀粉除外），由兩種或以上單糖殘基組成的不均一聚糖，大多帶短側(cè)鏈，構(gòu)成半纖維素的單糖主要有：D-木糖，L-阿拉伯糖，D-半乳糖，D-甘露糖，D-葡萄糖和4-O-甲基-D-葡萄糖木質(zhì)素由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元組成的具有復(fù)雜三維空間結(jié)構(gòu)的非晶高分子木材的主要組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）2組成半纖維素的各種殘?zhí)腔?木質(zhì)素的組成單元產(chǎn)生葡萄糖的光合作用反應(yīng)式4纖維素的生產(chǎn)反應(yīng)在酶作用下，葡萄糖通過極高活性的磷酸酯衍生物進(jìn)行聚合，先是1位羥基被磷酸酯化，生成具有高反應(yīng)活性的脲啶葡萄糖磷酸酯-葡萄糖（UDP-葡萄糖），UDP-葡萄糖受到其他葡萄糖分子的進(jìn)攻而聚合生成纖維素5纖維素的每個葡萄糖殘基含有三個活潑羥基，經(jīng)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)可制備出各種纖維素衍生物，主要有酯化纖維素和醚化纖維素兩大類（1）纖維素酯Cell-ONO2+H2OCell-OH+HNO3纖維素纖維素硝酸酯Cell-OH+(CH3CO)2OCell-O-COCH3+CH3COOH纖維素纖維素乙酸酯Cell-OH+NaOH+CS2Cell-O-C-SNa+H2O‖S纖維素黃酸鈉CuO+2NH4OH[Cu(NH3)4OH]2(Cell-O)2[Cu(NH3)4]2Cell-OH銅氨纖維素Cell-O-C-SNa+21H2SO4Cell-OH+CS2+21Na2SO4再生纖維素S‖6（2）纖維素醚纖維素與醚化劑反應(yīng)生成纖維素醚甲基纖維素Cell-OH+CH3CH2Cl+NaOHCell-OCH2CH3+NaCl+H2O乙基纖維素Cell-OH+ClCH2COOH+NaOHCell-OCH2COONa+NaCl+H2O羧甲基纖維素（鈉）羥丙基纖維素72.1.2淀粉

分直鏈淀粉和支鏈淀粉兩大類

（1）直鏈淀粉D-葡萄糖殘基以

-1,4-苷鍵連接的多糖（2）支鏈淀粉高度的分支結(jié)構(gòu)，即D-葡萄糖殘基一部分以-1,6-苷鍵連接而成的多糖，分支與分支之間的距離為11~12個葡萄糖殘基8不同植物分離出的淀粉中直鏈和支鏈淀粉的含量不同（%）結(jié)構(gòu)玉米淀粉小麥淀粉馬鈴薯淀粉木薯淀粉直鏈28282117支鏈72727983直鏈淀粉易結(jié)晶，不溶于冷水；純的支鏈淀粉能均勻分散在水中天然淀粉不溶于冷水，60~80℃于水中發(fā)生“糊化作用”。變性淀粉氧化淀粉——用次氯酸鹽或過氧化氫氧化淀粉，其主要用于造紙業(yè)的施膠，包裝業(yè)的紙箱膠粘劑，紡織業(yè)的上漿劑和食品業(yè)的增稠劑交聯(lián)淀粉——用環(huán)氧氯丙烷、甲醛等作交聯(lián)劑，交聯(lián)淀粉主要用作食品業(yè)的增稠劑，紡織業(yè)的上漿劑和醫(yī)藥工業(yè)外科乳膠手套的潤滑劑和賦形劑淀粉酯——與相應(yīng)的纖維素酯結(jié)構(gòu)類似，如乙酸酯、高級脂肪酸酯、磷酸酯、黃原酸酯、硫酸酯、硝酸酯等淀粉醚——與相應(yīng)的纖維素醚類似，如羥丙基淀粉和羧甲基淀粉等92.1.3甲殼素殼聚糖甲殼素（chitin）又叫幾丁質(zhì)、甲殼質(zhì)，學(xué)名為(1,4)-2-乙酰基-2-脫氧-

-D-葡萄聚糖，廣泛存在于蝦、蟹等節(jié)足類動物的外殼，還有昆蟲甲殼，軟體動物的殼和骨髓及菌、藻類之中，在自然界僅次于纖維素的第二大天然高分子，生物合成量達(dá)100億噸殼聚糖（chitosan）是甲殼素脫去大部分乙?；玫降难苌铮邏A性，可溶于有機(jī)酸如醋酸中制備甲殼素和殼聚糖的方法如下：凈蝦、蟹殼·除碳酸鈣3%~10%HCl浸泡30min~2,3d除蛋白質(zhì)70~100℃30min~6h3%~10%NaOHKMnO4脫色甲殼素NaHSO3漂白10甲殼素濃堿催化水解脫乙?；苽錃ぞ厶菤ぞ厶鞘菈A多糖，有很好的性能和用途：很好的生物相容性，生物活性，可生物降解性，具抗菌，消炎，止血，免疫，排毒等作用，可用于人造皮膚，手術(shù)縫合線，人工骨，生物支架，抗凝血劑，緩釋藥物載體材料等殼聚糖的低糖、寡糖，和單糖具有很好的營養(yǎng)和保健價(jià)值，每年的消耗量快速增加。112.2天然橡膠（naturalrubber）巴西膠是高順式1,4加成結(jié)構(gòu)的天然橡膠，具有很好的彈性和綜合力學(xué)性能天然橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是聚異戊二烯順1,4加成結(jié)構(gòu)反1,4-加成結(jié)構(gòu)天然橡膠具良好彈性，回彈率在0~100℃時可達(dá)50%~80%以上，最大伸長率達(dá)1000%，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐屈繞性。天然橡膠含有大量的孤立雙鍵，易老化需經(jīng)硫化成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后才能具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值122.3蛋白質(zhì)

與生命現(xiàn)象關(guān)系最密切的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量3萬~30萬

由氨基酸組成，約有20種，由氨基和羧基縮合形成肽鍵

純蛋白質(zhì)：白朊、球朊、硬朊（腱骨膠原、爪與毛發(fā)的角朊）肽鍵的形成13

復(fù)合蛋白質(zhì)：核蛋白質(zhì)（加核酸），核糖蛋白質(zhì)（加磷脂質(zhì)），糖蛋白（加糖），色素蛋白（加鐵、銅、有機(jī)色素如血紅朊和細(xì)胞色素）等

從蛋白質(zhì)形態(tài)上講，可分為纖維蛋白質(zhì)（由分子內(nèi)氫鍵鍵接）和球蛋白質(zhì)（由分子間氫鍵鍵接）,兩種:

纖維蛋白——毛發(fā)、指甲等的角蛋白，結(jié)締組織的骨膠原