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 第三节 纤维素的物理结构

第三节纤维素的物理结构

第三节 纤维素的物理结构

一、纤维素的结构层次纤维素结构：指纤维素不同尺度结构单元在空间的相对排列，包括高分子的链结构和聚集态结构。1.纤维素分子链结构（一级结构）纤维素分子链结构又称一级结构，它表明一个分子链中原子或基团的几何排列情况

一、纤维素的结构层次 纤维素结构：指纤维素不同尺度结构单元在空间 的相对排列，包括高分子的链结构和聚集态结构。 1．纤维素分子链结构（一级结构） 纤维素分子链结构又称一级结构，它表明一个分 子链中原子或基团的几何排列情况

（近程结构）1.1第一层次结构指单个高分子内一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构。1.2第二层次结构(远程结构)指单个高分子的大小和在空间所存在的各种形状（构象）。例如，是伸直链、无规律团还是折叠链、螺旋链等

1.1 第一层次结构（近程结构） 指单个高分子内一个或几个结构单元的化学 结构和立体化学结构。 1.2 第二层次结构 (远程结构) 指单个高分子的大小和在空间所存在的各种 形状（构象）。例如，是伸直链、无规律团还是 折叠链、螺旋链等

2.纤维素分子聚集态结构（二级结构）指高分子整体的内部结构，包括晶体结构、非晶体结构、取向态结构、液晶结构。描述高分子聚集体中分子之间是如何堆砌的，称第三层次结构

2．纤维素分子聚集态结构（二级结构） 指高分子整体的内部结构，包括晶体结构、 非晶体结构、取向态结构、液晶结构。 描述高分子聚集体中分子之间是如何堆砌的， 称第三层次结构

二、纤维素大分子的构型和构象(一）组成纤维素的葡萄糖基的构型（C5-OH和C1-OH的构型）构成纤维素分子的葡萄糖基环是属于β-D-型葡萄糖构型

二、纤维素大分子的构型和构象 （一）组成纤维素的葡萄糖基的构型 （ C5 -OH和C1 -OH的构型 ） 构成纤维素分子的葡萄糖基环是属于β-D-型 葡萄糖构型

构型：指分子中的基团或原子团化学键所固定的空间几何排列，这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂。构象：一定构型的任何分子，在其键允许的范围内，原子或原子团旋转或相互扭转时，能以不同的空间排布存在，这种空间排布称为构象。可以理解为由于各基团围绕单键内旋转而形成聚合物链的不同形态

构型：指分子中的基团或原子团化学键所固定的空间 几何排列，这种排列是稳定的，要改变构型必须经 过化学键的断裂。 构象：一定构型的任何分子，在其键允许的范围内， 原子或原子团旋转或相互扭转时，能以不同的空间 排布存在,这种空间排布称为构象。可以理解为由于 各基团围绕单键内旋转而形成聚合物链的不同形态

纤维素由葡萄糖基环构成，构型属β-D型。D一葡萄糖基的构象为椅式构象。在椅式构象中，联接取代基的键分直立键和平伏键，β-D吡喃型葡萄糖环中主要的键均处于平伏位置

纤维素由葡萄糖基环构成，构型属ß–D型 。D －葡萄糖基的构象为椅式构象。在椅式构象中, 联接取代基的键分直立键和平伏键, ß–D吡喃型 葡萄糖环中主要的键均处于平伏位置

不对称碳原子CHOHC-OHHOCHCHO-COH-HCOHHCOHCH2OHCH2OHD-葡萄糖D-甘油醛

D-甘油醛 D-葡萄糖 CHO C CH2 OH H OH H OH CHO C C C C CH2 OH H H OH HO H OH 不对称碳原子

CH2OHOH.OC-HOHCH2OHCH2OHOOOHOHOHOHHOHOOHOH-D-葡萄糖-D-葡萄糖

H O O O O H O H O H O HC OH O H C H 2 O H O O HO H O H O C H 2 O H O H H H C H 2 O H - D -葡萄糖 - D -葡萄糖

葡萄糖单元在水溶液中存在动态平衡CHOCHOHH-C-OHCH20H00HO-C-HOHOHOHH-C-OHOHHOHOOHOHH-C-OHCHOHα-D-葡萄糖β-D-葡萄糖

葡萄糖单元在水溶液中存在动态平衡 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 β-D-葡萄糖