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木质素和纤维素的区别？木质素在农药中有什么作用呢？( 二 )


木质素在植物中的分布不均一 。随树种、树龄、取样部位的不同 ， 木质素的含量和结构都有差别 。据紫外显微镜和扫描电镜—能量分析仪（SEM-EDXA）测定 ， 针、阔叶树材和禾本科各类细胞的胞间层与细胞角的木质素浓度都比次生壁高得多 ， 其中以细胞角的浓度最高 。由于次生壁的体积比胞间层和细胞角大得多 ， 木材和禾本科木质素约有2/3分布于次生壁 。阔叶树材不同类型的细胞中木质素的类型不同 。木纤维中的木质素主要由紫丁香基丙烷构成 ， 而导管单元的木质素主要由愈疮木基丙烷构成 。
分离方法
按照木质素分离的原理可分为两类：①溶解植物中的高聚糖 ， 保留木质素残渣；②溶解木质素留下高聚糖 。属于前法分离的木质素有硫酸木质素、盐酸木质素和高碘酸盐木质素等；属于后者的有磨木木质素（简称MwL）、纤维素酶解木质素（简称CEL）、二氧六圜木质素等 ， 与制浆造纸工业有关的木质素磺酸、碱木质素和硫酸盐木质素也属于此类 。基于天然存在于植物中木质素的活泼性、结构的复杂性以及与高聚糖间错综复杂的关系 ， 至今未能分离出完全代表植物中木质素的分离木质素 。用缓和方法分离的木质素如MWL和CEL常用于木质素结构的研究 。
化学结构
包括元素组成、官能团、基本结构单元和结构单元间的连接、木质素的结构模型 。
元素组成
木质素主要由碳、氢、氧三种元素组成 。禾本科木质素除含上述元素外 ， 还有少量氮元素 。
官能团
木质素的主要官能团有甲氧基、羟基和羰基 。甲氧基是木质素的特征官能团 。存在于苯丙烷结构单元的苯环上 。针、阔叶树材木质素中的甲氧基分别为14～16%和17～22% 。木质素中的羟基有存在于苯环上的酚羟基和侧链上的醇羟基 。羰基存在于结构单元的侧链上 。禾本科木质素结构单元侧链上还有羧基 。
基本结构单元和结构单元间的连接
木质素的基本结构单元为苯基丙烷 ， 即
结构单元间通过醚键和碳碳键相连 。其中以醚键为主 。木质素中约有2/3～3/4的苯丙烷单元以醚键相连 ， 其余为碳碳键 。
醚键
木质素中醚键包括酚醚键、烷醚键和二芳醚键 。以酚醚键为主 。酚醚键中芳基-甘油-β-芳醚即β-O-4醚键数量最多 ， 占木质素结构单元的一半左右（结构图中结构单元1-2 ， 2-3 ， 4-5 ， 6-7 ， 7-8和13-14） 。其余为α-O-4醚键（结构单元3-4 ， 3-13和15-16）和二芳基醚键（结构单元8-10） 。此外还有二烷基醚键（结构单元10-11）等 。
碳碳键
主要的碳碳键有β-5（结构单元3-4） ， β-β（结构单元10-11） ， 5-5（结构单元5-6）和β-1（结构单元8-9）等 。
禾本科木质素中还有对-香豆酸和阿魏酸与相邻结构单元侧链α或γ碳键的酯键 。
木质素的结构模型
针叶树材木质素结构模型有弗罗登伯尔（K.Freudenberg）1968年提出的由18个苯丙烷构成的云杉木质素模型 ， 阿德勒（E.Alder）1977年提出的16个苯丙烷构成的云杉木质素模型（见图） ， 神原彰1980年提出的28个苯丙烷组成的结构模型 。量大的针叶树材木质素结构模型是格莱塞（W.Glasser）1981年提出由94个苯丙烷组成的火炬松木质素模型 。尼姆兹（H.Nimz）1974年提出阔叶树材山毛榉木质素模型图 ， 包括25个苯丙烷单元 。上述各种模型都只能代表木质素结构的片断 。目前已能较详细地描述针叶树材的木质素结构 。阔叶树材及禾本科木质素的结构尚有许多不明了处 。鉴于木质素细结构的复杂性和现行分析方法的某些缺陷 ， 现有的木质素模型仍需修改 。
物理性质
随木质素的来源、分离和纯化方法而异 。分离木质素的颜色由浅乳酪色至深棕色 。无光学活性 。折射率1.61 。密度1.25～1.40克/平方厘米 。分子量为几百至几十万 ， 具多分散性 。木材磨木木质素分子量为10000～20000 ， 禾本科磨木木质素为7000～9000 。分子形状近于球状或块状 。不溶于常用的中性有机试剂 。木质素具热塑性 ， 其软化温度与木质素的分子量和含水率有关 。干的分离木质素软化温度一般为120～200℃ 。木质素的热塑性与制浆造纸和木材加工工业有密切关系 。
化学性质
木质素可发生侧链反应和芳核的选择性反应 。侧链反应多与活性苯甲醇、烷醚键和芳醚键有关 。芳核上主要发生卤化和硝化反应 。与木质素改性有关的反应有甲酰化、氰乙基化、酚化和接枝共聚等 。木质素的化学反应对制浆造纸尤为重要 。木质素在制浆中发生侧链与氢氧化钠、硫化钠和亚硫酸盐的亲核反应 ， 在漂白中与分子氯、二氧化氯、氧、次氯酸盐和过氧化氢发生各种亲电和亲核反应 。在高温的酸性和碱性介质中还发生缩聚反应 。


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