химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

арид, то образуется дисахарид; иэ дисахарида — трисахарид и т. д., т. е. образуется углевод, содержащий на одну единицу моносахарида больше, чем акцептор. Таким образом, цепи постепенно удлиняются.

Образование крахмала или целлюлозы схематически можно представить следующей реакцией:

* (Глюкозо-1-фосфат) + у (Глюкоза) —>? (Глюкоза), + + к (Фосфат).

Однако, как было установлено, при образовании крахмала, целлюлозы, ксилана и других растительных полисахаридов необходимы акцепторы, являющиеся не моносахаридами, а олиго-сахаридами, так называемая затравка. В этом случае удлинение цепи на одну единицу моносахарида дли крахмала (или целлюлозы) можно представить следующим образом:

(Глюкозо-1-фосфат) + (Глюкоза)т —? (Глюкоза)т+1 + (Фосфат)

W3

4. ХИМИЯ ЛИГНИНА

4.1. ПОНЯТИЕвВДИГНИНЕ И ЕГО СТРУКТУРНЫХ ЕДИНИЦАХ

Лигнин — это «ароматическая часть древесины, не'щв(№обная к гидролизу минеральными кислотами. Она наименее изучена. Точное строение лигнина еще не известно, несмотря на то, что он был открыт свыше 130 лет назад. Однако за последние 20—30 лет в химии лигнина достигнуты значительные успехи: установлены элементарные эвень"я лигнина, его характерные функциональные группы, основные типы связей между элементарными звеньями и структуры, присутствующие в макромолекулах лигнина.

Лигнин представляет собой смесь нерегулярных разветвленных полимеров родственного'строения, в основе которых лежат близкие по строению ароматические вещества. Макромолекулы лигнина построены из фенилпропановых структурных единиц Се—Са.

Продукт реакции (Глюкоза)га+1 служит акцептором для следующей реакции и т. д.

Считают, что превращение растворимых предшественников целлюлозы с малой СП в нерастворимый полисахарид приводит к росту микрофибрилл «с конца», цепь удлиняется на реду5 6

CM-ff

В хвойном лигнине эти единицы являются производными пирокатехина (гв а я ци л п ро п а нов ы е единицы 1), а в лигнине лиственных пород, кроме того, содержатся производные пирогаллола (сирингилпропановые единицы II).

НО пирогаллол

В состав некоторых лигнннов, главным образом травянистых растений, а иногда хвойной древесины входят единицы, не содержащие метоксильных групп (III).

но

пирокатехин

насо —с— —с— —с—

нои

Н,СО

сиреневый альдегид

При м»и(вм окислении нитробензолов*.в щелочной среде, из лигнина хвойных, пород получается ваяилнн, а из лигнина лиственных пород — смесь ванилина и сиреневого альдегида. Единицы III при нитробензольном окислении дают п-оксибензаль-дегид. 3?

Пройановые боковые цепи структурных единиц могут иметь различное строение (й зависимости от содержащихся в них функциональных групп). Таким образом, любой лигнин является сополимером. Лигнины лиственных пород древесины имеют более сложное строение, чем хвойных. Следует подчеркнуть, что структура макромолекул лигнина лишена регулярности, характерной для многих других природных полимеров.

В отличие от полисахаридов в лигнине отсутствует единый вид связи между структурными единицами. Наоборот, для него характерно многообразие связей, в результате чего он имеет макромолекулы с высокой степенью разветвленности. Предполагают, что лигнин в древесине является пространственным полимером, т. е. имеет сетчатую структуру.

Лигнин древесины почти полностью не растворим в известных растворителях, не гидролизуется кислотами до мономерных единиц, очень чувствителен даже к мягким обработкам и поэтому значительно изменяется при выделении. Все это является препятствием для его изучения.

В древесине хвойных пород содержится до 28—30% лигнина, а в древесине лиственных пород 18—24%.

4.2. ЛИГНИФИКАЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК И СВЯЗЬ ЛИГНИНА С УГЛЕВОДАМИ

Лигнин очень рано образуется в растительных клетках. В первые дни после образования клетки и отделения ее от камбия клеточная стенка еще не содержит лигнина. Через небольшой промежуток времени (у некоторых растений даже на второй-третий день) клеточные стенки начинают давать качественную реакцию на лигнин — красное окрашивание с солянокислым флороглюцином.

Процесс лигнификация (одревеснение) приводит к изменению механических свойств клеточных стенок. Растительная

ткань становится более прочной и устойчивой, более гидрофобной. .

Возникновение лигнина в природе, как показало изучение химического состава растений во взаимосвязи с их эволюцией, в определенной мере обусловлено переходом растительных организмов от водного к наземному образу жизни.

Процесс одревеснения сопровождается накоплением метоксильных групп в лигнине.

В клеточной стенке сложная срединная пластинка имеет высокое содержание лигнина, но большая его часть находится во вторичной стенке (слое). Окончание процесса лигнификации обычно совпадает с прекращением жизнедеятельности клетки.

Первоначально в результате микроскопических наблюдений остатков клеточных стенок после удаления из них либо углеводов, либо лигнина было выдвинуто предположение о чисто механической связи лигнина с углеводами (инкрустационная теория). Однако трудность разделения угл

страница 59
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кресло ch 848
металлическая урна, со съемной крышкой-кольцом;

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.04.2017)