浙江科技大学：《植物纤维化学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 半纤维素 第三节 半纤维素的化学性质 第四节 半纤维素的物理性质

第三节半纤维素的化学性质

第三节 半纤维素的化学性质

、酸性水解一半纤维素武键在酸性介质中会被裂开而使半纤维素发生降解，这一点与纤维素酸性水解是一样的。但是由于半纤维素的糖基种类多，因此其反应情况比纤维素复杂

一、酸性水解 半纤维素甙键在酸性介质中会被裂开而使 半纤维素发生降解，这一点与纤维素酸性 水解是一样的。但是由于半纤维素的糖基 种类多，因此其反应情况比纤维素复杂

酸水解速率：甲基吡喃式阿拉伯糖配糖化物>甲基一D-吡喃式半乳糖配糖化物>甲基一D-吡喃式木糖配糖化物>甲基一D-吡喃式甘露糖配糖化物>甲基一D-吡喃式葡萄糖配糖化物β-D-型>α-D-型呋喃式>吡喃式

酸水解速率： 甲基吡喃式阿拉伯糖配糖化物>甲基—D-吡喃 式半乳糖配糖化物>甲基—D-吡喃式木糖配糖 化物> 甲基—D-吡喃式甘露糖配糖化物>甲 基—D-吡喃式葡萄糖配糖化物 β-D-型>α-D-型 呋喃式>吡喃式

二、碱性降解半纤维素在碱性条件下可以降解，碱性降解包括碱性水解与剥皮反应。例如在5%NaOH溶液中，170℃时，半纤维素苷键可被水解裂开，即发生了碱性水解。在较温和的碱性条件下，也发生剥皮反应

二、碱性降解 半纤维素在碱性条件下可以降解，碱性降 解包括碱性水解与剥皮反应。例如在5%NaOH 溶液中，170℃时，半纤维素苷键可被水解裂 开，即发生了碱性水解。在较温和的碱性条件 下，也发生剥皮反应

(一）石碱性水解由于植物纤维原料不同，半纤维素的结构也不同，为了研究半纤维素的碱性水解反应，现以简单的模型物质研究各种糖基及各糖醛酸基的碱性水解速率。(表4-8P231)

（一） 碱 性 水 解 由于植物纤维原料不同，半纤维素的结构 也不同，为了研究半纤维素的碱性水解反应， 现以简单的模型物质研究各种糖基及各糖醛酸 基的碱性水解速率。 （表4-8P231)

顺位OHHOCH3HOOHHHH-0OCH3CH20H反位

o OH OH CH2 O OH H H H H H OCH3 OCH3 顺位 反位

(二）剥皮反应半纤维素的剥皮反应从聚糖的还原性未端基开始，逐个、逐个糖基进行。但是由于半纤维素是由多种糖基构成的不均聚糖，所以半纤维素的还原性末未端基有各种糖基，而且还有枝链，故其剥皮反应更复杂

（二）剥 皮 反 应 半纤维素的剥皮反应从聚糖的还原性末端 基开始，逐个、逐个糖基进行。但是由于半纤维 素是由多种糖基构成的不均聚糖，所以半纤维素 的还原性末端基有各种糖基，而且还有枝链，故 其剥皮反应更复杂

1→4连接的聚木糖的剥皮反应CH2OHCHOHCHOC-OH-C-OHH-C-OHHOCHHO-CHHOCHHCOXnHCOxnHCOxnCH2OHCH2OHCH2OH(1)醛酮糖互变

CHO C C C CH2OH H OH HO H H O x n H O x n HO H H CHO C C C CH2OH OH H O x n HO H CH2O C C C CH2OH O H H 1→ 4连接的聚木糖的剥皮反应 （1）醛酮糖互变

-烷氧基羰基结构CH2OHCH2OHCH2OHCOC-0C=0- XnOHOCHHO—CHHOCHHCHCOXnHCOxnCH2OHCH2OHCH2OH(2)-烷氧基消除

CH2OH C C C CH2OH O HO H H O x n CH2OH C C C CH2OH HO H H O x n O - CH2OH C O CH2OH C HO CH H - XnO - -烷氧基羰基结构 （2） -烷氧基消除

CH2OHCH2OHCH2OHC=0C=OC=0HOC-OHC=OHOCH1CH2CH2HC1CH2OHCH2OHCH2OH加成反应(4)(3)形成二羰基衍生物

H HO H CH2 O C O CH2 OH C C H CH2 O C O C O C CH2 OH H H2 H2 CH2 OH C O C C CH2 OH HO OH （3）形成二羰基衍生物 （4）加成反应