1、第三章 木素化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究方法,第一節(jié) 木素化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀,1 木素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究歷史 木素是自然界僅次于纖維素的生物多聚體，和半纖維素一起充填細(xì)胞壁起加固粘結(jié)作用 1838年法國(guó)Payen將木材與硝酸和氫氧化鈉交替處理，獲得的絮狀物命名為纖維素，并將除去的物質(zhì)稱為結(jié)殼物質(zhì)。 1865年Schulz把包裹纖維素的結(jié)殼物質(zhì)稱為木素 1866年?duì)柕侣岢鰪哪舅刂械玫椒枷阕寤衔?，如原兒茶酸?1890年Bamberger發(fā)現(xiàn)木素含有甲氧基,木素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究歷史,1897年Klason提出木素與松柏醛和松柏醇有密切聯(lián)系 1907年他又認(rèn)為木素是高分子化合物，十年后提出木素是由松柏醛和松柏醇通過(guò)醇羥

2、基和酚羥基連續(xù)縮合而聯(lián)接起來(lái)的 Klason另一重要功績(jī)是在1908年提出木素的定量方法硫酸木素法 隨后其他科學(xué)家又提出鹽酸木素法(40%鹽酸) 鹽酸-磷酸木素法(36%鹽酸:80%磷酸=3:1) 銅氨木素法(沸騰的2%硫酸和銅氨溶液)等,木素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究歷史,19261932年Freudenberg發(fā)表了許多關(guān)于木素的假設(shè)，其中重要一點(diǎn)是木素的結(jié)構(gòu)單元象建筑石一樣，經(jīng)氧化(脫氫)互相縮合形成大分子的 從二十世紀(jì)30年代以來(lái)出現(xiàn)新的研究方法，如1939年Hibbert提出Hibbert酮是云杉木素的降解產(chǎn)物，具有愈創(chuàng)木基丙烷結(jié)構(gòu) Brauns抽提出占木材總量2-3%的“天然木素,50年代后木素

3、分離有了突破，Bjrkman提出變化小的磨木木素(MWL) 1975年Chang等提出用纖維素酶和半纖維素酶處理，再用96%和50%的二氧六環(huán)/水提取的纖維素酶木素，這是兩種最好木素分離方法 紫外和紅外光譜也應(yīng)用于木素結(jié)構(gòu)研究。此外，木素模型物合成和木素生物合成也有了發(fā)展,木素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究歷史,2 木素化學(xué)結(jié)構(gòu)研究成果,1960s隨著現(xiàn)代儀器的飛躍發(fā)展，色譜、質(zhì)譜、核磁共振、電子自旋共振的相繼應(yīng)用于木素結(jié)構(gòu)研究 提出了一些針葉材、闊葉材及麥草等新的木素結(jié)構(gòu)模式。,針葉木木質(zhì)素化學(xué)結(jié)構(gòu)模型（片段）,木素結(jié)構(gòu)針葉材木素結(jié)構(gòu)模型,木素結(jié)構(gòu)山毛櫸木素結(jié)構(gòu)木模型,木素-碳水化合物復(fù)合體 (wheat s

4、traw),Sun, et al., Ind. Crops Prod. 2002, 15(3): 179-188. Holzforschung 2000, 54: 349-356; 54 (5): 492-496. Wang, Xu, 另一類是鄰二酸或 羥基酸。 第一類羧基磷衍生物的3 1 P-NMR 化學(xué)位移出現(xiàn)在 1 2 7處 ,第二類出現(xiàn)兩個(gè)峰 ,相差約 7 但與普通的羧基和羥基又有所不同。這是由于反應(yīng)方式不同 ,發(fā)生酯交換,木素功能基- 3羧基,醛基與磷化試劑生成的衍生物，發(fā)生加成反應(yīng)，其3 1 P-NMR 化學(xué)位移在 130137范圍， 酮與磷化試劑不反應(yīng),尚不能測(cè)定,木素功能基-

5、4醛基,5 電子自旋共振(ESR)法,a為未處理材 b磨碎為40目 c進(jìn)一步用球磨機(jī)磨碎 d高純度漂白漿球磨,1963年Steelink證實(shí),各種木素中存在穩(wěn)定的游離基 游離基數(shù)量不等，其單位用游離基個(gè)數(shù)/OCH3或自旋數(shù)/木素分子表示 圖示中幾種木素的譜圖，經(jīng)射線照射后游離基能增加,6 色譜研究法,紙色譜及薄層色譜主要用于木素降解產(chǎn)物的分離和鑒定 一般紙色譜的層析劑有石油醚水、正丁醚水、石油醚:正丁醚:水=6:1:6等 顯色劑用2,4二硝基苯肼及1%三氯化鐵:1%氰化鐵 1:1混合液 香草醛、紫丁香醛、對(duì)羥苯甲醛 在石油醚-水中Rf值分別為0.39、0.12、0.1， 在正丁醚-水中Rf值分

6、別為0.64、0.37、0.64,其他色譜法,氣相色譜法及高壓液相色譜，可以分離和鑒定硝基苯氧化和乙醇解產(chǎn)物 凝膠色譜可以分析磨木木素及其降解產(chǎn)物的分子量和分布,第四節(jié) 研究木素化學(xué)結(jié)構(gòu)的破壞性方法,1 木素元素分析 采用元素分析儀(如PE-240C元素分析儀)只能分析C、H等元素的組成，O的含量是計(jì)算出來(lái)的 計(jì)算不飽和雙鍵數(shù)，如CaHbOc應(yīng)為(2a+2)-b/2,原理：動(dòng)態(tài)閃燒-色譜分離法， 通俗的叫法是杜馬斯燃燒法。 樣品經(jīng)過(guò)粉碎研磨后，通過(guò)錫囊或銀囊包裹，經(jīng)自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)入燃燒反應(yīng)管中，向系統(tǒng)中通入少量的純氧以幫助有機(jī)或無(wú)機(jī)樣品燃燒，燃燒后的樣品經(jīng)過(guò)進(jìn)一步催化氧化還原過(guò)程，其中的有機(jī)元素

7、碳C、氫H、氮N、硫S和氧O, 全部轉(zhuǎn)化為各種可檢測(cè)氣體。 混合氣體經(jīng)過(guò)分離色譜柱進(jìn)一步分離， 最后通過(guò)TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器完成檢測(cè)過(guò)程。,木素苯基丙烷單元經(jīng)典式計(jì)算,假設(shè)：,2 木素功能基測(cè)定,甲氧基(-OCH3)可采用HI酸處理轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3I，用醋酸鈉-醋酸-溴溶液吸收并進(jìn)行碘量滴定 ROCH3+HI ROH+CH3I CH3I +Br2 CH3Br +IBr IBr +2 Br2+3H2O HIO3+5HBr HIO3+5HI 3I2+3H2O I2+2Na2S2O3 Na2S4O6+2NaI,HCOOH,CH3COOH,羥基測(cè)定,總羥基(醇羥基加酚羥基)的測(cè)定，采用測(cè)定硫酸二甲酯甲基化后增

8、加的甲氧基數(shù)來(lái)計(jì)算 用高碘酸鹽氧化愈創(chuàng)木基酚，產(chǎn)生一分子甲醇就有一個(gè)酚羥基 總羥基數(shù)減去酚羥基數(shù)就是醇羥基數(shù),酚羥基-紫外離子化差示光譜,游離酚羥基與醚化酚羥基在pH13以上的堿液中的性質(zhì)，前者被離子化，吸收增多，使極大值向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，而醚化酚羥基變化不大。 酚羥基在堿性溶液中離解成酚鹽離子，使在280nm的最大消光系數(shù)增加，堿性溶液的吸收減去中性溶液中的吸收光譜，即可得到差示光譜，可測(cè)定酚羥基含量,羰基測(cè)定,采用羥胺法，先用堿中和鹽酸羥胺，使產(chǎn)生游離的羥胺，然后與羰基反應(yīng)生成肟 反應(yīng)液中多余的堿液用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，由樣品與空白滴定之差即可計(jì)算羰基含量 H2NOHHCl+NaOH H2NOH

9、+NaCl+H2O C=O+H2NOH C=NOH+H2O,羥胺,肟,3. 木素的模型物法和化學(xué)降解研究方法,（1）模型法 選擇能代表木素某些結(jié)構(gòu)的化合物 黎蘆基甘油及其二聚醚、二芳基醚 愈創(chuàng)木基甘油及其二聚醚、二芳基醚,（2）降解法研究木素化學(xué)結(jié)構(gòu),證明木素苯丙烷結(jié)構(gòu)單元 醇解生成Hibbert酮 氫解生成丙己烷或苯丙烷 堿性硝基苯氧化 高錳酸鉀氧化 酸解 其中方法3和4均生成香草醛(酸) 、紫丁香醛(酸)及其脫氫二聚體,得到一系列具有酮基的苯丙烷結(jié)構(gòu)的酚類，稱為Hibbert酮 乙醇解的研究不僅證明木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單元是由C6-C3單元構(gòu)成，也說(shuō)明了Hibbert酮的來(lái)源,降解法 1,醇解生成H

10、ibbert酮,木素的乙醇解產(chǎn)物,針葉木木素中存在大量愈創(chuàng)木基和少量對(duì)-羥苯基 闊葉木木素中存在大量愈創(chuàng)木基和紫丁香基，少量對(duì)羥苯基 禾本科木素中存在大量愈創(chuàng)木基、紫丁香基和少量對(duì)羥苯基,降解法 2,氫解 將云杉和槭木木粉在二氧陸環(huán)和銅鉻催化下，在280 氫化壓力2.4 107帕下進(jìn)行氫解，生成丙己烷或苯丙烷,降解法 3,堿性硝基苯氧化實(shí)驗(yàn)步驟,降解法 3,堿性硝基苯氧化 生成香草醛(酸)、紫丁香醛(酸)、脫氫二聚體及少量對(duì)羥苯甲醛,證明木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中存在紫丁香基、愈創(chuàng)木基、對(duì)羥苯基,木素模型化合物的硝基苯氧化,Thioacidolysis and the Raney nickel desulf

11、urization method,Lapierre et al. (1985, 1995) , used for the determination of lignin composition and resistant interunit bonds. Thioacidolysis was performed using 20 mg of extractive-free samples reacted with 15 mL of 0.2 M BF3 etherate（催化劑） in an 8.75:1 dioxane/ethanethiol（乙硫醇CH3CH2SH） mixture 100C

12、 for 4h. An aliquot（部分） of the thioacidolysis solution in CH2Cl2 was mixed with 1 mL Raney nickel aqueous slurry （雷尼鎳含水漿） for desulfurization（直接脫硫）. Lignin-derived monomers and dimers were identified by gas chromatography mass spectrometry (GC/MS) and quantified by GC, as their trimethylsilyl deriva

13、tives.,酸解,降解法4,EtSH 乙硫醇,三氟化硼乙醚,Typical Gas Chromatograms showing products from lignin sample,木質(zhì)素降解分析：選擇性降解芳基醚鍵，并可定量分析釋放出的單體 分為三個(gè)階段：木質(zhì)素與乙酰溴反應(yīng)，芐基結(jié)構(gòu)被溴化，游離羥基被乙?；荒举|(zhì)素-O-4鍵被鋅粉還原開(kāi)裂；新產(chǎn)生的游離酚羥基進(jìn)一步被乙酰化；氣相色譜定量分析 存在的問(wèn)題：產(chǎn)物得率低；產(chǎn)物不一定完全是-O-4鍵開(kāi)裂產(chǎn)物；有二聚體產(chǎn)生 改進(jìn)的方法,DFRC木素衍生化后再還原降解,DFRC木素衍生化后再還原降解,A new method for selectiv

14、e and efficient cleavage of arylglycerol-aryl (-O-4) ether linkages in lignins. The term “DFRC” was coined for derivatization followed by reductive cleavage. Derivatization, accompanied by cell wall solubilization, is accomplished with acetyl bromide (AcBr); reductive cleavage of resulting -bromo et

15、hers utilizes zinc in acetic acid. Degradation monomers, 4-acetoxycinnamyl acetates, from -ether cleavage by the DFRC method were identified by NMR, GC-MS, and comparison of GC retention times with authentic compounds. Under the conditions used in this study, the -ether linkage of all models was cle

16、aved in very high (92%) yield.,Selective -ether cleavage by DFRC,DFRC木素衍生化后再還原降解,丙酰溴/丙酸酐,乙酰溴/乙酸酐,Wu等改進(jìn)的方法,3. LCC的研究紅外光譜,LCC的存在,LCC聯(lián)接圖,聚己糖 、聚戊糖與木素聯(lián)接,LCC復(fù)合物,LCC復(fù)合物的聯(lián)接,Galactose,1-O-4,縮醛鍵,木素-碳水化合物復(fù)合體中的縮醛鍵是指木素結(jié)構(gòu)單元-碳原子上的醛基與半纖維素聚糖的游離 -基之間形成的鍵 此種聯(lián)接方式比上述幾種聯(lián)接方式少.,酯鍵 1,(1)糖醛酸苯甲酯 糖醛酸苯甲酯是指半纖維素中的 4-甲基 -葡萄糖醛酸的 -基

17、與木素結(jié)構(gòu)單元的 -碳原子形成酯鍵聯(lián)接。由于闊葉木和非木材植物的半纖維素含較多 4- -甲基 -葡萄糖醛酸 ,所以這些植物的中 ,有比較多的糖醛酸苯甲酯鍵聯(lián)接,酯鍵 2,(2)對(duì) -香豆酸酯和阿魏酸酯 木素中的對(duì) -香豆酸和阿魏酸 ,除了有部分與相鄰木素結(jié)構(gòu)單元形成了酯鍵以外 ,另一部分可以與半纖維素的糖基形成酯鍵聯(lián)接的 所有的中性糖主要是 -阿拉伯糖和 -木糖 ,兩者之比為 18,碳水化合物部分是由聚 -阿拉糖 -葡萄糖醛酸 -木糖組成。,3 LCC的分離,有機(jī)溶劑抽提木粉 制備MWL二氧六環(huán)抽提MWL 殘余木粉用DMF（二甲基甲酰胺）抽提離心分離出殘余木粉將離心液蒸干 用50%醋酸溶解并去

18、除不溶物后的透明液蒸干 用DMF溶解并逐滴加入1:1的二氯乙烷/乙醇的混合液使之產(chǎn)生沉淀 離心分離出沉淀并用溶劑洗滌、干燥、溶解 丙酮沉淀、離心分離、洗滌、風(fēng)干 真空干燥灰白色的粉末狀LCC,LCC分級(jí)鑒定 用有機(jī)溶劑分級(jí)法 離子交換色譜分級(jí),第五節(jié) 木素的化學(xué)改性研究1. 堿木素性能,平均相對(duì)分子質(zhì)量較低 多分散性 較高的甲氧基、酚羥基和含量較低的醇羥基 堿木素改性反應(yīng)，可以是親電或親核的,也可是自由基型的,堿木素的改性方法,有磺化、胺基化、羥烷基化、烷基化、烷氧基化、接枝共聚等 通過(guò)改性反應(yīng), 在木素中接入親水或親油基團(tuán)、改變相對(duì)分子質(zhì)量大小, 可提高其水溶性和表面活性, 極大地拓寬了堿木

19、素的應(yīng)用范圍.,堿木素的改性應(yīng)用,表面活性劑 減水劑、分散劑、水處理劑、乳化劑、絮凝劑、油田化學(xué)劑 作高分子材料 膠粘劑、橡膠增強(qiáng)劑、塑料 作農(nóng)用化學(xué)品 農(nóng)田緩慢釋放劑、土壤改良劑、肥料、植物生長(zhǎng)刺激劑、防腐劑、飼料添加劑,表面活性劑-1 作為減水劑,減水劑，木素磺酸鹽是建筑業(yè)中應(yīng)用最廣的混凝土普通減水劑 木質(zhì)素磺酸鈣經(jīng)過(guò)改性后 ,各項(xiàng)性能已接近現(xiàn)在廣泛使用的萘系高效減水劑的水平, 具有高效、緩凝、低塌落度損失、高強(qiáng)等優(yōu)良的綜合性能,為木素的高附加值利用提供了一條良好的途徑 。,表面活性劑-2 分散劑,磺化后的堿木素還可制得分散劑 以2 +、2 +為催化劑,堿木素與氯氣、硝酸、高錳酸鉀或過(guò)氧化

20、氫發(fā)生氧化反應(yīng), 或通過(guò)復(fù)配的方法提高其分散性 磺化硫酸鹽木素與非離子型表面活性劑 (如平平加、乳化劑、勻染劑 O12 )復(fù)配 ,可獲得效果良好的分散劑,表面活性劑-3水處理劑,在水處理方面 ,磺化堿木素可用作緩蝕劑、防銹劑、阻垢劑等 用作絮凝劑的平均相對(duì)分子質(zhì)量偏低,可以通過(guò)羥甲基化、與低級(jí)脂肪族醛聚合、氧化縮聚提高其相對(duì)分子質(zhì)量 木素磺酸鹽分子的酚羥基具有很好的表面活性酚羥基、醇羥基、羰基的氧原子具有未共用的電子對(duì),易與介質(zhì)中的多價(jià)金屬離子產(chǎn)生螯合作用 ,因而能夠附在金屬表面保護(hù)金屬 用堿處理以增加其酚基,然后胺烷化增加鏈長(zhǎng),再用雙酯試劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),最后制得陽(yáng)離子表面活性劑,用其處理染料

21、廢水有良好的絮凝效果,表面活性劑-4 乳化劑,在堿性介質(zhì)中,堿木素苯環(huán)上的酚羥基和側(cè)鏈上的羥基可與環(huán)氧烷基胺或環(huán)氧鹵代烷基胺等發(fā)生醚化接枝反應(yīng) ,可生產(chǎn)木素胺乳化劑。 目前所生產(chǎn)的木素胺道路瀝青乳化劑由于其性能優(yōu)良、成本低、選擇性好等優(yōu)點(diǎn), 近年在國(guó)內(nèi)得到了廣泛用途 堿木素的胺化 堿木素胺化反應(yīng)過(guò)程可分為兩步進(jìn)行. 第一步,環(huán)氧烷烴或環(huán)氧鹵代烷烴與有機(jī)胺反應(yīng),生成環(huán)氧烷基胺或環(huán)氧鹵代烷基胺中間體 .第二步 ,胺基化后的環(huán)氧烷烴或環(huán)氧鹵代烷烴中間體與堿木素反應(yīng),發(fā)生醚化接枝,生成木素胺,堿木素的胺化反應(yīng),乳化瀝青用途,可廣泛用于公路工程中，在道路新建中, 乳化瀝青用作粘層油和透層油。 在道路養(yǎng)護(hù)

22、中, 局部修補(bǔ)時(shí)乳化瀝青可用作路面膠結(jié)材料, 特別是使用乳化瀝青可對(duì)舊路面采用稀漿封層的方法進(jìn)行快捷有效的養(yǎng)護(hù)。 乳化瀝青還可用于橋面鋪裝、隧道防水、機(jī)場(chǎng)道路和沙塵路面防塵處理以及路堤的邊坡保護(hù)等。,2. 硫酸鹽木素利用(1),分離方法 采用兩段中和法，先用煙道氣中和至pH9，使木素以鈉鹽形式沉淀，再用硫酸中和pH2-3，木素沉淀 特點(diǎn) 熱穩(wěn)定性高、具多種功能基、反應(yīng)性好 化學(xué)產(chǎn)品制造 在堿存在下加硫化鈉并加熱250-300，生成二甲硫醚再氧化成二甲亞砜 木素500熱解為兒茶酚、甲基兒茶酚、丙基兒茶酚,二甲基硫醚和二甲基亞砜的生產(chǎn) 生產(chǎn)DMS和DMSO的主要反應(yīng)是親核的脫甲基反應(yīng)。硫離子對(duì)中間

23、產(chǎn)物甲基硫醇（MM）的形成是需要的，第二步硫醇根離子攻擊木素的另一個(gè)甲氧基形成DMS， DMS的產(chǎn)生一般是在硫酸鹽黑液中完成的。 DMS經(jīng)NO2氧化成DMSO，它是一種有極佳溶解性質(zhì)的液體,3. 香草醛（俗名香蘭素）的生產(chǎn) 亞硫酸鹽廢液經(jīng)濃縮并發(fā)酵脫去碳水化合物的針葉材木素磺酸鹽，在氫氧化鈉存在下，有時(shí)可用金屬氧化物如氫氧化鈷等作催化劑，加熱到100165度，212小時(shí)，用空氣中氧或純氧氧化，形成香草醛。反應(yīng)液以CO2處理后用苯抽提，再用真空蒸餾和再結(jié)晶純化。 工業(yè)生產(chǎn)中之用針葉材木素磺酸鹽作原料，因?yàn)殚熑~材木素中除產(chǎn)生香草醛外，還有紫丁香醛，不能從香草醛中經(jīng)濟(jì)的分離。,香蘭素制備,新型脫色絮

24、凝劑木素季胺鹽的研制,目前絮凝劑在我國(guó)的生產(chǎn)與使用已形成一定規(guī)模,但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,其品種較少,特別是天然及人工合成的有機(jī)高分子絮凝劑基本上局限于陰離子及非離子型,價(jià)格昂貴,難以推廣使用，開(kāi)發(fā)木素絮凝劑具實(shí)用意義 絮凝脫色實(shí)驗(yàn)方法 在 2 0 m L J酸染料廢水中加入一定量的絮凝劑 ,攪拌、靜置、沉淀后取上清液 ,經(jīng)稀釋用UV-可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)吸光度。色度用稀釋倍數(shù)法表示. 最佳投加量為 2 0 mg/ L,最佳 p H為 1 1 . 5。,木素絮凝劑合成實(shí)驗(yàn)方法,(1)單體的制備 取一定量的三甲胺溶液置于三口燒瓶中 ,裝上攪拌器和冷凝管 ,燒瓶置于冰鹽浴中 , 按照三甲胺 :環(huán)氧氯丙烷

25、 (摩爾比 )為 1 :0 . 7加入環(huán)氧氯丙烷 ,攪拌反應(yīng) 1 h,靜置 , 取幾滴上清液用Ag+檢查 ,如生成白色沉淀即為所需單體。生成的單體密度約為 1 . 1 g/ L,(2) 接枝聚合反應(yīng),把稱好的木質(zhì)素放入三口燒瓶中 ,置于70恒溫水浴中 ,裝好回流冷凝管 ,加入一定量催化劑使木質(zhì)素分子活化 , 短時(shí)間攪拌后加入 單體,繼續(xù)攪拌反應(yīng) 3 4h,即制成木素季胺鹽絮凝劑 , 產(chǎn)物為棕黑色粘稠液體 ,p H為 1 01 1 ,固體含量約為 50 % ,密度約為 1 . 2 kg/ L。 合成木素季胺鹽高分子絮凝劑的較佳工藝條件為反應(yīng)物質(zhì)量比 (木質(zhì)素 :單體 )為 1 :2 . 5;催化

26、劑為 4mol/l 的 Na OH,投加量為10ml;活化時(shí)間為 1 min;恒溫水浴溫度為70 ;反應(yīng)時(shí)間為 4h。 合成的絮凝劑為棕黑色粘稠液體 ,密度約為 1.2 kg/ L,p H為 1 0 1 1 ,固體含量約為 50 %,表面活性劑-5 油田化學(xué)劑,石油工業(yè)對(duì)化學(xué)品的需求量很大,工業(yè)木素來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,適合用作生產(chǎn)油田化學(xué)品的原料。 鉆井液添加劑、堵水調(diào)剖劑、三次采油化學(xué)品。目前我國(guó)木質(zhì)素類堵水劑、稠油降黏劑的研究已接近國(guó)際先進(jìn)水平 鉆井處理劑僅為美國(guó)的1 / 9,完井用隔離液、壓裂前置液和高溫固砂劑等方面與國(guó)外相比,我國(guó)現(xiàn)仍為空白 水泥化鉆井液的木素類分散劑和油氣集、輸過(guò)程中

27、的木素防腐劑等的發(fā)展也應(yīng)引起高度重視,作為高分子材料-膠粘劑,含酚羥基的芳環(huán)可與醛反應(yīng),利用這一性質(zhì)可將堿木素制成粘合劑。,作為高分子材料-2橡膠增強(qiáng)劑,堿木素可給予比炭黑作增強(qiáng)劑的橡膠以更高的抗張強(qiáng)度。 作為填充劑 ,堿木素是以與橡膠沉淀凝結(jié)作用加到橡膠中去的 堿木素將在橡膠增強(qiáng)劑方面最有發(fā)展?jié)摿Α?作為高分子材料-3塑料,木素中不僅含有酚羥基,還含有反應(yīng)活性較高的醇羥基 并存在于苯核或丙基側(cè)鏈,可用木素取代部分聚合二元醇來(lái)合成聚氨酯材料。 木素的側(cè)鏈短,其旁側(cè)的大基團(tuán)有阻礙作用,故而需加長(zhǎng)側(cè)鏈及增多羥基,而用環(huán)氧丙烷進(jìn)行烷基化反應(yīng)。,作為農(nóng)用化學(xué)品-農(nóng)藥緩慢釋放劑,由于堿木素具良好的吸收紫

28、外線性能 ,對(duì)光敏、氧敏的農(nóng)藥起到穩(wěn)定作用。 堿木素農(nóng)藥緩釋劑就是利用殺蟲(chóng)農(nóng)藥與帶有羥基的分離木素反應(yīng),分離木素的羥基和醇基有較大的反應(yīng)活性,利于生成帶有農(nóng)藥側(cè)鏈的分離木素 連結(jié)在木素上的農(nóng)藥隨木素降解而逐漸釋放。 將其作為緩釋劑摻入農(nóng)藥 ,能有效地控制農(nóng)藥組分的緩慢釋放降解后不會(huì)殘留污染物質(zhì),作為農(nóng)用化學(xué)產(chǎn)品-2土壤改良劑及肥料,可以促進(jìn)磷氮鎂等肥效,使土壤產(chǎn)生團(tuán)粒結(jié)構(gòu)并能在土壤中緩慢降解,最后變?yōu)楦操|(zhì),進(jìn)而改變土壤中的水分特性 含氮硫酸鹽木素肥料，木素結(jié)構(gòu)單元具有較高的反應(yīng)活性,表現(xiàn)出較強(qiáng)的螯合性能和膠體性質(zhì),因此可與微量元素絡(luò)合成有機(jī)微肥 (Fe、Zn、Cu) 在流化床反應(yīng)器中用催化劑

29、固定在硫酸鹽木素上進(jìn)行氨氧化作用, 是生產(chǎn)含氮有機(jī)肥料新方法。 磺化硫酸鹽木素螯合化肥是一種新型的含微鐵元素肥料 ,它與最有效的聚胺 -聚乙酸鹽螯合劑制成的微鐵元素肥料效果相同,生產(chǎn)成本低得多。,作農(nóng)用化學(xué)品-3植物生長(zhǎng)刺激劑及防腐劑,木質(zhì)素拌種劑，可提高小麥的發(fā)芽率 ,促進(jìn)有效分蘗,提高產(chǎn)量。堿木素在苗圃中處理云杉和松樹(shù)苗木,可明顯提高苗木移植后的成活率和生長(zhǎng)速率 植物防腐劑，堿木素具有防腐性質(zhì)及殺菌和抑制霉菌活性的能力, 適于預(yù)防食用根塊植物的根腐病。實(shí)驗(yàn)表明,堿木素可防止植物在存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)霉,作農(nóng)用化學(xué)品-4飼料添加劑,堿木素由碳、氫、氧 3種元素組成 ,(碳 )60 %。另外制漿黑液中

30、還含有少量糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等 ,可用作飼料添加劑。如牛用飼料中含有硫酸鹽木素添加劑 ,可提高家畜青春生長(zhǎng)期的增長(zhǎng)率 要使堿木素產(chǎn)品得到廣泛的推廣應(yīng)用 ,必須對(duì)堿木素的結(jié)構(gòu)、高分子性質(zhì)、改性反應(yīng)機(jī)理、動(dòng)力學(xué)及催化劑等做大量的基礎(chǔ)性研究工作.,木質(zhì)素基材料,Rigid polyurethane (PU) foams containing lignins. A: PU foam containing 50% hardwood ethanol organosolv lignin (HEL); B: PU foam containing 50% hardwood kraft lignin (HKL).