木質(zhì)素

前言

《木質(zhì)素》出版于2001年，實(shí)際是1998年寫的，正如在前言中所說：“作者雖然想力求全面地反映國內(nèi)在木質(zhì)素方面的全部工作和成果，但由于國內(nèi)的科技文獻(xiàn)資料很難查找，所以估計(jì)遺漏較多，頗感遺憾。”近10年來，國內(nèi)外的木質(zhì)素研究和技術(shù)開發(fā)方面出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的局面，尤其是國內(nèi)，僅2007年一年發(fā)表的論文就超過了1000篇，而1950～1990年的40年總和也不超過500篇；另一個(gè)可喜的是在木質(zhì)素理論方面的研究也出現(xiàn)了新局面。國內(nèi)木質(zhì)素產(chǎn)品年產(chǎn)量超過了10萬噸，混凝土減水劑及水泥助磨劑、油田化學(xué)品已成為大宗產(chǎn)品，染料助劑、農(nóng)藥載體的品種越來越多，多種合成樹脂已付之實(shí)用，一些新產(chǎn)品正在開發(fā)、試用、推廣之中。另一方面，我國的紙漿產(chǎn)量年年在提高，木質(zhì)素的產(chǎn)生量也越來越多，根據(jù)2007年我國的紙漿產(chǎn)量，可以估計(jì)大約產(chǎn)生了1000萬噸的木質(zhì)素，這些木質(zhì)素不是被燒掉了就是被排到環(huán)境中污染環(huán)境了，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的危害更為嚴(yán)重。同時(shí)，近年來石油價(jià)格越來越高，2007年國際原油價(jià)格從20美元1桶漲到了100美元1桶，到2008年6月已接近150美元1桶。油價(jià)上漲帶動(dòng)了各種石化產(chǎn)品成倍漲價(jià)，其下游產(chǎn)品幾乎到了無法生產(chǎn)的地步。我國已在大力推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源的再利用，木質(zhì)素這種可再生資源，必將大有可為。有鑒于此，作者深感有必要改寫《木質(zhì)素》，一是要補(bǔ)充木質(zhì)素理論研究方面的進(jìn)展，對(duì)木質(zhì)素加深認(rèn)識(shí)；二是補(bǔ)充近10年來國內(nèi)外的研究成果，起到介紹和交流最新成果的作用，其中也不乏作者對(duì)一些技術(shù)問題的思考和評(píng)論，希望能對(duì)讀者有所裨益。

內(nèi)容概要

木質(zhì)素是地球上排在纖維素、甲殼素之后存在量為第三位的有機(jī)物，是自然界恩賜給人類的寶貴資源，但至今沒有被廣泛利用，非但造成資源的浪費(fèi)，還造成了環(huán)境污染。本書是國內(nèi)第一本從理論到實(shí)踐詳細(xì)描述木質(zhì)素的專著。從第一章到第四章介紹了木質(zhì)素的基礎(chǔ)知識(shí)和最新的理論研究成果，第五章到第十二章全面地?cái)⑹隽四举|(zhì)素及其衍生物制備、生產(chǎn)以及用于合成樹脂和膠黏劑、橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、油田化學(xué)品、建材助劑以及在輕工業(yè)和其他工業(yè)中的應(yīng)用、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用等的研究成果，其中有大量的實(shí)例和配方，由此而可開發(fā)出許多產(chǎn)品。    本書可作為高等學(xué)校有關(guān)專業(yè)師生和研究生的參考書，也可供合成樹脂、橡膠、油田化學(xué)、建材等工業(yè)及輕工業(yè)、農(nóng)林業(yè)和環(huán)境保護(hù)各個(gè)領(lǐng)域的科技人員閱讀。

書籍目錄

1. 木質(zhì)素的存在　1.1 木質(zhì)素　1.2 木質(zhì)素的分布　　1.2.1 在自然界的分布　　1.2.2 在植物中的分布　　1.2.3 在植物細(xì)胞壁中的分布　1.3 木質(zhì)素的生物合成　　1.3.1 木質(zhì)素單體的生物合成　　1.3.2 木質(zhì)素單體的聚合　　1.3.3 木質(zhì)素生物合成的基因調(diào)控　1.4 木質(zhì)素代謝的生理意義　　1.4.1 木質(zhì)素代謝與植物生長發(fā)育的關(guān)系　　1.4.2 木質(zhì)素代謝與植物的抗逆性　參考文獻(xiàn)2. 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)　2.1 元素組成　2.2 官能團(tuán)　　2.2.1 甲氧基　　2.2.2 羥基　　2.2.3 羰基　　2.2.4 羧基　　2.2.5 甲基　2.3 芳香環(huán)結(jié)構(gòu)　2.4 側(cè)鏈結(jié)構(gòu)　　2.4.1 α-乙二醇側(cè)鏈結(jié)構(gòu)　　2.4.2 丙三醇側(cè)鏈結(jié)構(gòu)　　2.4.3 松柏醇型和松柏醛型側(cè)鏈結(jié)構(gòu)　　2.4.4 α-醇羥基或醚型側(cè)鏈結(jié)構(gòu)　　2.4.5 酯型結(jié)構(gòu)　2.5 結(jié)構(gòu)單元間的連接　　2.5.1 β-O-4型連接　　2.5.2 β-5型連接　　2.5.3 β-β型連接　　2.5.4 5-5型連接　　2.5.5 5-O-4型連接　　2.5.6 α-O-4型連接　　2.5.7 β-1型連接　　2.5.8 β-6型和β-2型其他連接　2.6 木質(zhì)素與糖類的連接方式　　2.6.1 苯丙烷側(cè)鏈形成的糖苷鍵　　2.6.2 苯丙烷酚羥基形成的糖苷鍵　　2.6.3 醚鍵　　2.6.4 縮醛鍵　　2.6.5 酯鍵　2.7 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)模型　　2.7.1 針葉木木質(zhì)素　　2.7.2 闊葉木木質(zhì)素　　2.7.3 禾本科植物木質(zhì)素　參考文獻(xiàn)3. 木質(zhì)素的物理性質(zhì)　3.1 一般物理性質(zhì)　　3.1.1 顏色　　3.1.2 相對(duì)密度　　3.1.3 光學(xué)性質(zhì)　　3.1.4 燃燒熱　　3.1.5 溶解性　　3.1.6 電學(xué)性質(zhì)　3.2 高分子性質(zhì)　　3.2.1 熱塑性　　3.2.2 木質(zhì)素的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布　　3.2.3 木質(zhì)素分子的形狀　　3.2.4 熱穩(wěn)定性　3.3 波譜性質(zhì)　　3.3.1 紅外吸收光譜　　3.3.2 紫外和可見光吸收光譜　　3.3.3 核磁共振譜　　3.3.4 電子自旋共振吸收光譜（ESR）　參考文獻(xiàn)4. 木質(zhì)素的化學(xué)性質(zhì)　4.1 顯色反應(yīng)　4.2 氧化　　4.2.1 硝基苯氧化　　4.2.2 高錳酸鉀氧化　……5. 木質(zhì)素的制備及檢測(cè)6. 合成樹脂和膠黏劑 7. 橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑 8. 油田化學(xué)品9. 建材助劑10. 在輕工業(yè)中的應(yīng)用11. 在其他工業(yè)中的應(yīng)用12. 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：1.木質(zhì)素的存在1838年，法國化學(xué)家和植物學(xué)家A.Payen用硝酸和堿交替處理木材，并用酒精和乙醚洗滌，在分離出纖維素的同時(shí)得到了一種比纖維素含碳量更高的化合物，他稱之為“the ture woody material”（意為真正的木質(zhì)物質(zhì)）。1857年，F(xiàn).Schulze仔細(xì)分離出了這種化合物，并稱之為“l(fā)ignin”。lignin是從木材的拉丁文“l(fā)ighum”衍生而來，中文譯為“木質(zhì)素”，也叫“木素”。1.1 木質(zhì)素木質(zhì)素是一種存在于大部分陸地植物木質(zhì)部中的復(fù)雜的高分子化合物，大約占陸地植物生物量的l／3。裸子植物（針葉木類）和被子植物（闊葉木類和草類）中含有木質(zhì)素約l5％～36％。木質(zhì)素存在于所有的維管植物中，但熱帶的桫欏（dicksonia）除外。木質(zhì)素與纖維素（cellulose）和半纖維素（hemicellulose）是構(gòu)成植物骨架的主要成分。木質(zhì)素在自然界的存在非常豐富，就總量而言，地球上木質(zhì)素的數(shù)量僅次于纖維素，估計(jì)每年全世界由植物生長可產(chǎn)生1500億噸木質(zhì)素。我國森林資源不是很豐富，但農(nóng)作物秸稈每年有5億～6億噸。植物光合作用所固定的CO2有很大一部分被轉(zhuǎn)化成為木質(zhì)素，或者說，通過光合作用儲(chǔ)存于植物中的太陽能，木質(zhì)素大約占了40％。植物細(xì)胞分裂作用新生成的細(xì)胞壁薄、富含果膠等酸性多糖，接著逐漸生成纖維素及半纖維素，細(xì)胞則分化成各種特有的木質(zhì)部細(xì)胞（木纖維、管胞和導(dǎo)管等），當(dāng)形成次生壁S1層時(shí)，才開始由初生壁的角隅部分形成木質(zhì)素，這種現(xiàn)象一般叫做木質(zhì)化（lignification）。木質(zhì)化作用隨植物組織的成熟，向胞間層、初生壁和次生壁發(fā)展，木質(zhì)素在細(xì)胞壁內(nèi)和細(xì)胞壁間逐漸沉積，把細(xì)胞和細(xì)胞黏結(jié)起來，同時(shí)，在植物細(xì)胞壁的木質(zhì)化過程中，木質(zhì)素滲入到細(xì)胞壁中，加大了細(xì)胞壁的硬度，促進(jìn)機(jī)械組織的形成，增強(qiáng)了植物細(xì)胞與組織的機(jī)械強(qiáng)度和負(fù)重能力；木質(zhì)素使細(xì)胞壁具有疏水性，使植物細(xì)胞不易透水，為水分、礦物質(zhì)和有機(jī)物在植物體內(nèi)的長距離輸送提供了可靠保證；木質(zhì)素在細(xì)胞壁中的滲入，客觀上也形成一個(gè)物理屏障，有效地阻止了各種植物病原物的侵入；防止木質(zhì)部內(nèi)傳導(dǎo)分子將水分滲透出去，同時(shí)使陸地植物能夠在相對(duì)干旱的環(huán)境中生存，增強(qiáng)了植物的抗病能力。木質(zhì)素在植物中起到了對(duì)纖維素、半纖維素和無機(jī)鹽（主要是硅酸鹽）的黏結(jié)作用。

編輯推薦

《木質(zhì)素(第2版)》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

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