浙江科技大学：《植物纤维化学》课程教学课件（PPT讲稿）第三章 纤维素及其衍生物 第一节 纤维素的化学结构及生物合成 第二节 纤维素的分子量和聚合度

第三章纤维素及其衍生物

第三章纤维素及其衍生物

第一节纤维素的化学结构及生物合成光6C0,+6H,0+674千卡C,H120g + 602 1叶绿素

第一节 纤维素的化学结构及生物合成

从能源的观点看：太阳能是无限的，而植物经过叶绿素与水和二氧化碳进行光合作用，产生大量纤维素也是无限的。所以可以说纤维素是自然界中取之不尽，可以再生的有机资源

从能源的观点看： 太阳能是无限的，而植物经过叶绿素与水和 二氧化碳进行光合作用，产生大量纤维素也是无限 的。所以可以说纤维素是自然界中取之不尽，可以 再生的有机资源

“纤维素”一词在不同领域使用时，其意义不同。、学术上的纤维素：特指常温下不溶于水、稀酸、稀碱的D一葡糖糖基以1,4一苷键连接而成的线型高分子聚合物。，工业上的纤维素：指植物原料经过特定的纤维化工程所得到的剩余物，即纸浆，其中含有一些半纤维素和木素

“纤维素”一词在不同领域使用时，其意义不同。 ⚫ 学术上的纤维素：特指常温下不溶于水、稀酸、 稀碱的D－葡糖糖基以1,4－苷键连接而成的线 型高分子聚合物。 ⚫ 工业上的纤维素：指植物原料经过特定的纤维 化工程所得到的剩余物，即纸浆，其中含有一 些半纤维素和木素

纤维原料不同，纤维素含量也不同，如表所示：棉>麻>木材（针叶木、阔叶木）>禾本科植物种类纤维素含量(%)棉花95-99麻80-90竹40-50木材40-50树皮20-30禾秆40-50苔藓25-30

纤维原料不同，纤维素含量也不同，如表所示： 棉>麻>木材（针叶木、阔叶木）>禾本科 植物种类 纤维素含量(%) 棉花 95-99 苧麻 80-90 竹 40-50 木材 40-50 树皮 20-30 禾秆 40-50 苔藓 25-30

纤维素的化学结构定义：纤维素是β-D葡萄糖基通过1,4一苷键连接而成的线型高分子化合物。研究方法：纤维素是天然高分子化合物，其化学结构式的确定，就是将纤维素水解成纤维素叁糖、纤维素贰糖，最后一个产物是葡萄糖

一．纤维素的化学结构 定义：纤维素是β-D葡萄糖基通过1,4－苷键 连接而成的线型高分子化合物。 研究方法：纤维素是天然高分子化合物，其 化学结构式的确定，就是将纤维素水解成纤维素 叁糖、纤维素贰糖，最后一个产物是葡萄糖

1：纤维素分子的基本结构单元·对精制棉花纤维素进行化学分析，测得纤维素的元素组成为：C：44.0%，H；6.2%，O：49.4%，其基环分子量C6H10O5=162。·1921年Mener-Willians用浓HSO4水解纯的棉花纤维，分离出得率为：90.7%的结晶D-葡萄糖。，1922年lrvine和Hirst把棉花醋酸化，转化成纤维素醋酸酯，然后甲醇解得到一种得率为：95.5%的甲基α-D-葡萄糖苷和甲基-β-D-葡萄糖苷的混合物,不含戊糖和其它物质

1．纤维素分子的基本结构单元 ⚫ 对精制棉花纤维素进行化学分析，测得纤维素的元 素组成为：C：44.0％，H；6.2％，O：49.4％，其 基环分子量C6H10O5＝162。 ⚫ 1921年Mener-Willians用浓H2SO4水解纯的棉花纤 维，分离出得率为：90.7%的结晶D-葡萄糖。 ⚫ 1922年Irvine和Hirst把棉花醋酸化，转化成纤维素 醋酸酯，然后甲醇解得到一种得率为：95.5%的甲 基α-D-葡萄糖苷和甲基-β-D-葡萄糖苷的混合物,不 含戊糖和其它物质

·另外也有人将纤维素先溶于40%HCL或72%H,SO4中，放置12~24hr，然后冲稀至含酸低于1%的水解液，再煮沸数小时，纤维素几乎完全成葡萄糖其得率达理论值的96%~98%由此证明：纯纤维素只含葡萄糖基

⚫ 另外也有人将纤维素先溶于40%HCL或72%H2SO4 中，放置12~24hr，然后冲稀至含酸低于1%的水 解液，再煮沸数小时，纤维素几乎完全成葡萄糖， 其得率达理论值的96%~98%。 由此证明：纯纤维素只含葡萄糖基

D-葡萄糖直链式结构CHOHCOHHOCHHCOHH-C-OHCH20H

D-葡萄糖直链式结构 C CHO H OH CH2OH C C C OH OH HO H H H

D-葡萄糖在水溶液中存在开链式和氧环式的动态平衡CHOCH,0HCH20HH-C-OH00HO-C-HOHOHOHH-COHOHHOHOOHOHH-C-OHCH20Hα-D-葡萄糖开链式结构β-D-葡萄糖

D-葡萄糖在水溶液中存在开链式和氧环式的动态平衡 C CHO H OH CH2OH C C C OH OH HO H H H O OH CH2OH OH HO OH O OH CH2OH OH OH HO α-D-葡萄糖 开链式结构 β-D-葡萄糖