木素的分离及精制.ppt

Bj?rkman木素与原本木素并不相等，分子量都比原本木素低许多。而且游离的酚羟基和α-羰基都比原本木素高。甲氧基含量低； Bj?rkman木素中含有2%~8%的碳水化合物（ MWL进一步抽提，得到木素－糖结合体，LCC）。 3.3 Bj?rkman木素方法的改进 1961年Brownell介绍了用普通球磨（在陶瓷缸中加卵石球）代替用Lampén磨和振动球磨的方法，得到了球磨磨木木素。 （BMWL- Ball-Milled Wood Lignin） Harkin提出：先用冷醋酸乙酯从粗MWL中除去低分子的杂质，再用二氧六环-水（9:1）抽提，然后往溶液中缓缓加入0.08份溶剂的苯，以使含糖物质沉淀。此时加入少量氧化铝作过滤助剂。将滤液真空浓缩后进行冷冻干燥。用这种方法从云杉制得的纯MWL的糖含量为0.2%； 1950年，Chang等人首次提出：振动球磨磨碎的木粉用可以分解纤维素和半纤维素的酶处理之后，以含水的二氧六环抽提，抽提液用磨木木素类似的方法精制而得到。 这样得到的为：纤维素分解酶木素（CEL-Cellulolytic Enzyme Lignin） 纤维素酶解木素，1975年由张厚民等系统提出。 制备方法与特点： 磨 → 酶处理（分解纤维素和半纤维素）→ 有机溶剂抽提（含水二氧六环） 得率：纯化后50~70%，含糖量与MWL相近时，CEL的得率高 颜色：浅乳酪色 分子量：较高 CEL是用于木素结构和性能研究较理想的木素制备物，但其含糖量较高，同时由于酶蛋白的干扰，其中含一定量的N元素。 4. 纤维素酶解木素（Cellulolytic Enzyme Lignin, CEL） 二、从制浆废液中分离木素 遵循三点： 分离的木素应有一定的得率； 分离的木素没有被污染； 工艺简单、便于操作。 从硫酸盐制浆废液中分离木素（硫酸木素） 通过酸沉淀和热凝结过程，分三步：酸化、过滤、洗涤。 1、酸化：充分搅拌，加入5%~20%的浓度的硫酸或盐酸沉淀木素。酸化可一步调至pH为2，所有木素沉淀；也可逐步酸化到不同的pH，得到木素沉淀级分。对黑液加热使木素微粒凝结有利于过滤。 2、过滤：离心、压滤、真空过滤。 3、洗涤：目的得到更为纯净的木素。将过滤的木素在酸性条件下重新制浆并过滤，或者用pH2的水洗涤滤饼2-3次。 * anion 阴离子 cation 阳离子 * Chapter 2 Lignin * Chapter 2 Lignin * Tianjin University of Science Technology 第二节 木素的分离与精制 一．木 素 的 分 离 研究木素的化学结构时，分离出的木素试样是否保持着天然的状态，木素的结构是否能代表它的平均状态，时常成为疑问。 目的： 研究木素的结构和性质 研究脱木素机理：脱木素过程中的化学反应，脱木素顺序，脱木素的动力学及终点控制 测定木素：木素含量 研究木素的方法 化学法：将木素进行保护性的裂解，或是进行某些化学反应来研究木素的基本结构单元、基本结构单元间的键型、各种结构单元和键型在数量上的比例等。 物理法：采用先进的手段包括紫外吸收光谱（UV）、红外吸收光谱（IR）、核磁共振吸收波谱、电子自旋共振吸收波谱、质谱、电子显微镜等研究木素。 ☆ 结构复杂，溶解性能差 具有三度空间网状结构，并且苯丙烷单元的化学结构既具有糖类性质（1/3与糖相似），又具有芳香族的特性（2/3芳香特性）。 ☆ 性质不稳定 在光、热、化学、机械等作用下，易发生变化。 ☆ 与高聚糖之间错综复杂的联系 无论何种方法分出的木素，都或多或少发生了变化，以不同与原来只在于植物体中的木素。 分离木素的困难性 木素分离的困难性： 只能分离出部分木素，而非全部木素。 分离的木素要注明分离方法、试剂、研究者名称。 木素分离的种类 对象：从植物纤维原料；从纸浆中；从制浆废液中。 目的：定量分离；定性分离。 原理：沉淀木素（残渣形式）；溶解木素（溶解形式）。 1．分离方法存在的缺点 木素在分离的过程中已基本上改变了它自己的天然结构。 只能分离出全部木素量的相对未改变的一部分。 2． 木素分离方法分类 第一类：木素作为残渣而分离 将无抽提物木材经水解除去聚糖（纤维素、半纤维素），木素则以不溶性残渣分离出来。如：硫酸木素、盐酸木素。这种方法分离的木素其结构已发生了变化。 第二类：木素被溶解而分离 选用与木素不起反应溶剂将木材中的木素抽提出来或将木素转变成可溶性的衍生物，再用适当溶剂抽提。如：Brauns木素、纤维素分解酶木素、Bj?rkman木素、二氧六环木素等。这种方法往往不能得