第三章纤维素及其衍生物.pptVIP

木质纤维素原料制取燃料乙醇木质纤维素的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素和半纤维都是多糖，水解后可生成葡萄糖、木糖等糖类，这些糖类经微生物发酵可转化为燃料乙醇，而木质素不能转化为乙醇木质纤维素纤维素木糖木质素（不能转化为乙醇）葡萄糖木酮糖乙醇水解发酵直接发酵直接发酵蒸馏发酵异构化图3-84木质纤维素转化为燃料乙醇的途径由木质纤维素制备乙醇过程主要包括三个阶段：第一阶段是通过物理、化学或酶技术将纤维素降解为单糖；第二阶段是微生物（一般采用酵母）将糖转化为乙醇；第三阶段是通过蒸馏回收乙醇。其中第一阶段最为重要。第三章思考题纤维素生物合成的母体是什么？叙述高分子化合物多分散性的基本概念。写出数均分子量、重均分子量、黏均分子量的数学表达式及Mn、Mw和Mη之间的关系。叙述黏度的基本概念并写出几种高分子溶液的黏度的定义。1.醛酮糖互变2.?-烷氧基消除?-烷氧基羰基结构??3.互变异构形成二羰基衍生物4.加成反应形成同碳二元醇+H2O?-异变糖酸?-异变糖酸5.异构化反应形成异变糖酸终止反应6.醛式变烯醇式7.烯醇式与酮式互变-H2O8.加成反应?-偏变糖酸末端纤维素?-偏变糖酸末端纤维素9.分子重排五、纤维素的氧化降解1.纤维素氧化途径纤维素受到空气、氧气、漂白剂的氧化作用，在纤维素葡萄糖基环的C2、C3、C6位的游离羟基，以及还原性末端基C1位置上，根据不同条件相应生成醛基、酮基或羧基，形成氧化纤维素(Oxycellulose)。（1）伯羟基氧化（2）还原性末端基氧化（3）C2、C3上的羟基氧化(4)C1和C5连接氧化破裂(5)C1和C2连接氧化破裂1,4-?-苷键（6）“氧桥”被氧化成过氧化物，随后断裂。2．纤维素氧化降解氧化纤维素按含基团分为还原性氧化纤维素（以醛基为主）和酸性氧化纤维素（以羧基为主）。纤维素的氧化断裂是按照β-烷氧基消除反应进行的。六、纤维素的微生物降解自1833年Payen和Persoz从麦芽水抽出物中用酒精沉淀得到一种热不稳定物质，它能促进淀粉水解成可溶性糖后，人们开始已意识到生物细胞中存在着一种类似于催化剂物质。1、酶的概念1878年W.Kuhne首先把这类物质称为Enzyme，按希腊语之意，即“在酵母中”，中译为酶。1979年Dixon和Webb提出：酶是一种由于其特异的活性能力而具有催化特性的蛋白质。①酶是一种生物催化剂在酶的作用下，许多生物化学反应过程可以在温和的条件下（如室温、常压）以很高的速率进行。②酶的组成——蛋白质。5、纤维素酶（Cellulase）外切β-1-4-聚葡萄糖酶（EC3.2.1.91，也称C1酶）——从纤维素链的非还原性末端基脱去单个葡萄糖单元；内切β-1-4-聚葡萄糖酶（EC3.2.1.4，也称Cx酶）——作用无规,可以随机降解纤维素的β-1,4-苷键；纤维二糖酶（EC3.2.1.21，也称β-葡萄糖二聚体酶）——主要作用在葡萄糖的β-二聚体上，包括纤维素二糖。1.内切-β-葡聚糖酶（endo-?-glucanases）（系统命名编号为EC3.2.1.4）2.外切-?-葡聚糖酶（exo-?-glucanases）（系统命名编号为EC3.2.1.91）3.?-葡萄苷酶（?-glucosidase）（系统命名编号为EC3.2.1.21）7.其它酶聚木糖酶(Xylanase)：主要用于纸浆的助漂，提高纸浆滤水性。内切-β-聚木糖酶：优先在不同位点上作用于聚木糖和长链木寡糖；外切-β-聚木糖酶：作用于聚木糖和木寡糖的非还原端，产生木糖；β-木糖苷酶：作用于短链木寡糖，产生木糖。聚甘露糖酶(Mannanase)：主要用于纸浆的助漂。木素降解酶：木素过氧化物酶：锰过氧化物酶：漆酶(Laccase)：淀粉酶（Amylase）：脂肪酶（Lipase）：果胶酶（Pectinase）：纤维素酶（Cellulase）：主要用于纸浆漂白。主要用于纸浆漂白和纸浆增强。主要用于纸浆漂白和纸浆增强。主要用于纸浆漂白和纸浆增强。主要用于废纸浆脱墨。主要用于废纸浆脱墨。主要用于废纸浆脱墨，提高纸浆滤水性。主要用于纸浆漂白，提高纸浆滤水性。漆酶潜在的工业应用前景（Potentialindustrialand