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1、LOGO关于纤维素的降解反应关于纤维素的降解反应第一页，本课件共有10页一、纤维素的酸水解降解一、纤维素的酸水解降解纤维素大分子的苷键对酸的稳定性很低，在适当的氢离子浓度、纤维素大分子的苷键对酸的稳定性很低，在适当的氢离子浓度、温度和时间条件下，发生水解降解，使相邻两葡萄糖单体间碳原温度和时间条件下，发生水解降解，使相邻两葡萄糖单体间碳原子子1C和氧原子所形成的苷键断裂。完全水解的产物是葡萄糖。分和氧原子所形成的苷键断裂。完全水解的产物是葡萄糖。分为均相酸水解和多相酸水解两种过程为均相酸水解和多相酸水解两种过程第二页，本课件共有10页二、碱性水解二、碱性水解纤维素的配糖键在一般情况下对碱是比较
2、稳定的，制浆蒸纤维素的配糖键在一般情况下对碱是比较稳定的，制浆蒸煮过程中，随温度升高及木素的脱除，纤维素会发生碱性煮过程中，随温度升高及木素的脱除，纤维素会发生碱性降解，主要为碱性水解和剥皮反应。降解，主要为碱性水解和剥皮反应。与酸性一样，碱性水解使纤维素的配糖键部分断裂，产生新的还与酸性一样，碱性水解使纤维素的配糖键部分断裂，产生新的还原性末端基，聚合度下降，纸浆强度下降。原性末端基，聚合度下降，纸浆强度下降。在碱性溶液中，即使条件温和也容易发生剥皮反应。所谓在碱性溶液中，即使条件温和也容易发生剥皮反应。所谓剥皮反应，就是在碱的影响下，纤维素具有还原性末端基剥皮反应，就是在碱的影响下，纤维素
3、具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转化为的葡萄糖基会逐个掉下来，直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应为止。偏变糖酸基的稳定反应为止。第三页，本课件共有10页醛酮糖互变及醛酮糖互变及-烷氧基消除反应烷氧基消除反应纤维素葡萄糖末端基在碱作用下转变为果糖末端基纤维素葡萄糖末端基在碱作用下转变为果糖末端基第四页，本课件共有10页在碱性溶液中，果糖末端基配糖键对在碱性溶液中，果糖末端基配糖键对C=O而言处于而言处于位，由于位，由于C=O是强吸电子基团，可进行消除反应。其机理可以用下是强吸电子基团，可进行消除反应。其机理可以用下式表示：式表示：式中式中B是一种碱，是一种
4、碱，L是负电性基团，醚键位于负电性基团的是负电性基团，醚键位于负电性基团的位。位。第五页，本课件共有10页上述上述-烷氧基消除反应的机理是：烷氧基消除反应的机理是：对于纤维素中具有对于纤维素中具有-烷氧基羰基结构时，在碱性条件下，迅烷氧基羰基结构时，在碱性条件下，迅速消去烷氧基，进行剥皮反应。速消去烷氧基，进行剥皮反应。而而OH-（G）n-1具有新的具有新的还原性末端基，可继续上述反应，逐个脱掉末端基。还原性末端基，可继续上述反应，逐个脱掉末端基。第六页，本课件共有10页第七页，本课件共有10页反应反应：终止反应：终止反应第八页，本课件共有10页 具有偏变糖酸末端基的纤维素因无具有偏变糖酸末端
5、基的纤维素因无-烷氧基羰基结构，故不烷氧基羰基结构，故不再进行上述剥皮反应。因此，这个反应称为稳定反应剥皮反应再进行上述剥皮反应。因此，这个反应称为稳定反应剥皮反应的速度与稳定反应的速度是不同的，前者较后者大，一般在单的速度与稳定反应的速度是不同的，前者较后者大，一般在单根纤维素分子链上大约要损失根纤维素分子链上大约要损失50个葡萄糖单元，直至纤维素个葡萄糖单元，直至纤维素末端基转化成偏变糖酸基的稳定反应而停止反应。末端基转化成偏变糖酸基的稳定反应而停止反应。在碱法蒸煮时总是存在剥皮反应，纤维素水解后产生了新的还在碱法蒸煮时总是存在剥皮反应，纤维素水解后产生了新的还原性末端基，它们都能进行剥皮反应。剥皮反应的结果是纤维原性末端基，它们都能进行剥皮反应。剥皮反应的结果是纤维素聚合度降低，纸浆得率下降。因此，在蒸煮的后期。不能过素聚合度降低，纸浆得率下降。因此，在蒸煮的后期。不能过分延长时间。分延长时间。第九页，本课件共有10页感感谢谢大大家家观观看看第十页，本课件共有10页