纤维素的大分子结构

第三节棉纤维的结构

棉纤维的结构一般包括大分子结构、超分子结构和形态结构。棉纤维的性能基本上由这些结构所决定。因此，了解棉纤维结构可为检验棉花品质提供理论基础。

一、棉纤维的大分子结构

成熟的棉纤维绝大部分由纤维素组成。纤维素是天然高分子化合物，其分子式为（C6H10O5），大分子结构式如图1-3所示。

图1-3 纤维素大分子结构式

纤维素是一种多糖物质，每个纤维大分子都是由n个葡萄糖剩基，彼此以1-4苷键联结而形成的。所以，纤维素大分子的基本链节是葡萄糖剩基，在大分子结构式中为不对称的六环形结构，也称“氧六环”。相邻两个氧六环彼此的位置扭转180°，依靠苷键连成一个重复单元，即大分子单元结构是纤维素双糖，长度为1.03nm,是纤维素大分子结构的恒等周期。纤维素大分子的空间结构，如图1-4所示。

图1-4 纤维素大分子空间结构示意图

纤维素大分子的官能团是羟基和苷链。羟基是亲水性基团，使棉纤维具有一定的吸湿能力；而苷键对酸敏感，所以棉纤维比较耐碱而不耐酸。此外，纤维素大分子中氧六环之间距离较短，大分子之间羟基的作用又较多，所以纤维素大分子的柔曲性较差，是属于较僵硬的线型大分子，棉纤维表现为比较刚硬，初始模量较高，回弹性质有限。

二、棉纤维的超分子结构

超分子结构是指大于分子范围的结构，又称“聚焦态结构”。

（一）大分子间的结合力

棉纤维中大分子之间是依靠分子引力（又称“范德华力”）和氢键结合的。

1．分子引力

分子引力是永远存在分子间的一种作用力，是由偶极分子之间的静电引力、相邻分子之间诱导电动势引起的诱导力以及相邻原子上电子云旋转引起瞬间偶极矩产生的色散力综合组成。它的强度比共价键的强度小得多，而且与分子间的距离有关，作用距离约为0.3-0.5nm，当分子间距离大于0.5nm时，这种作用力可忽略不计。

2．氢键

氢键是大分子侧基上（或部分主链上）极性基团之间的静电引力。它的结合力略大于分子引力，在作用距离约0.23-0.32nm条件下能使相邻分子较稳定地结合。

（二）结晶态和非结晶态

纤维中大分子的排列是比较复杂的，一般存在两种状态，即某些局部区域呈结晶态，另一些局部区域呈非结晶态。纤维中大分子在规律地整齐排列的状态都叫“结晶态”，纤维中呈现结晶态的区域叫“结晶区”。在纤维的结晶区中，由于大分子排列比较整齐密实，缝隙孔洞较少，分子之间互相接近的各个基团的结合力互相饱和，因而纤维的吸湿较困难，强度较高，变形较小。棉纤维结晶区内结晶结构的最小单元，即单元晶格是由五个平行排列的纤维素大分子在两个氧六环链节长的一段上组成，中间的一个大分子与棱边的四个大分子是倒向的。不同种类的纤维素纤维其晶胞尺寸是不相同的。棉纤维和麻纤维单元晶格的尺寸为a=0.835nm，b=1.03nm，c=0.795nm，?＝84°,称为“纤维素Ⅰ晶胞”，如图1-5所示。粘胶

纤维及丝光处理后的丝光纤维其单元晶格的尺寸为a=0.814nm，b=1.03nm，c=0.914nm，?＝62°,称为“纤维素Ⅱ晶胞”，如图1-6所示。

图1-5 棉、麻纤维的晶胞结构示意图

图1-6 丝光棉、粘胶纤维晶胞结构示意图

纤维中大分子不呈结晶态那样规则整齐排列的状态都叫“非晶态”或“无定形态”，纤维中呈现非晶态的区域叫“非晶区”或“无定形区”。在纤维的非晶区中，大分子排列比较紊乱，堆砌比较疏松，其中有较多的缝隙与孔洞，密度较低。一些大分子表面的基团距离较大，联系力较小，没有完全饱和，表现为易于吸湿，易于染色，强度较低，变形较大。

（三）结晶度和取向度

实际上棉纤维是结晶态和非结晶态的混合物。在一根棉纤维中，同时存在着结晶区和非结晶区。结晶部分占整根纤维的百分比称为“结晶度”。用重量百分比表示的称为“重量结晶度”；用体积百分比表示的称为“体积结晶度”。棉纤维的结晶度约为70%，即棉纤维内大约有30%的非晶区。纤维结晶度较高时，吸湿比较困难，强度较高，变形较小。

三、棉纤维的形态结构

形态结构一般是指测试手段能观察辨认的具体结构，其尺寸随着测试手段的发展不断变小。形态结构对纤维的力学性质、光泽、手感、保暖性、吸湿性等均有影响。

（一）外观形状

棉纤维是一种细而长的物体。一根成熟棉纤维的梢部、中部和基部的形态如图1-7所示。

正常成熟的棉纤维，纵向外观上具有天然转曲，即棉纤维纵面呈不规则的而且沿纤维长度方向不断改变转向的螺旋形扭曲。天然转曲是棉纤维所特有的纵向形态特征，在纤维鉴别中可以从天然转曲这一特征将棉与其他纤维区别开来。天然转曲一般以棉纤维单位长度（cm）中扭转半周（即180°）的个数表示。细绒棉的转曲数约为39-65个/cm，比正常成熟的长绒棉少。

（二）截面形状

棉铃吐絮前，纤维内含有较多水份，经过伸长并加厚以后，棉纤维成为不同厚薄的管状细胞，截面呈圆形，如图1-8所示。截面中次生胞壁的各个部位在结构上有显著不同，这种现象称为“棉纤维的双边结构”。

图1-8 成熟棉纤维的横截面

图1-9 棉纤维瘪缩前、后横截面变化示意图

在棉纤维的横截面上，次生胞壁的各个位置上密度发生变化，纤维素微原纤的集积方式也随之改变，因此试剂的可及性和原纤的膨化能力都不相同。如图1-9所示，截面中A区的曲率最大，密度最高，溶液渗入最难；B区的结构和瘪缩前相近，溶液渗入比较容易；C区因受挤而成内凹状，溶液容易进入，因此反应最为活泼。在C与A之间，化学反应的活泼程度自C至A逐渐递减，N区形成中间区，反应能力中等。

（三）截面结构

棉纤维的横截面由许多同心层组成，目前已可区分出6个层次，主要的有初生层、次生层、中腔3个部分。如图1-10所示。

图1-10 棉纤维截面结构示意图

初生层：是棉纤维的外层，即棉纤维在伸长期形成的纤维细胞的初生部分。初生层的外皮是一层极薄的蜡质与果胶，表面有细丝状皱纹。皱纹的深度和间距约为0.5μm以上。一般薄壁纤维的皱纹较深，厚壁纤维的皱纹较平滑。初生层与棉纤维的表面性质密切相关。例如，棉蜡使棉纤维具有良好的适宜于纺纱的表面性能，但在棉纱、棉布漂染前要经过煮炼以除去棉蜡，保证染色均匀。

次生层：是棉纤维在加厚期淀积纤维素而成的部分，又可分为三个层次。在初生层下面是一厚度不到0.1μm的S1层，由微原纤紧密堆砌而成。在S1层下面是另一厚度约1-4μm的S2层,由基本同心的环状层桑拿构成棉纤维的主体，全部为纤维素组成。接着S2层的是厚度不到0.1μm的S3层，有与S2层相似的特征。次生层决定了棉纤维的主要物理机械性质。中腔：是棉纤维生长停止后遗留下来的内部空隙。同一品种的棉纤维，中段初生胞壁周长大致相等。当次生胞壁厚时，中腔就小；次生胞壁薄时，中腔就大。中腔内留有少数原生质和细胞核残余物，对棉纤维颜色有影响。

纤维素的结构及性质

一.结构 纤维素是一种重要的多糖，它是植物细胞支撑物质的材料,是自然界最非丰富的生物质资源。在我们的提取对象－农作物秸秆中的含量达到450－460g/kg。纤维素的结构确定为β-D-葡萄糖单元经β－（1→4）苷键连接而成的直链多聚 体，其结构中没有分支。纤维素的化学式：C 6H 10 O 5 化学结构的实验分子式为 （C 6H 10 O 5 ） n 早在20世纪20年代，就证明了纤维素由纯的脱水D-葡萄糖的重复 单元所组成，也已证明重复单元是纤维二糖。纤维素中碳、氢、氧三种元素的比例是：碳含量为44.44％，氢含量为6.17％，氧含量为49.39％。一般认为纤维素分子约由8000～12000个左右的葡萄糖残基所构成。 O O O O O O O O O 1→4）苷键β-D-葡萄糖 纤维素分子的部分结构（碳上所连羟基和氢省略）二．天然纤维素的原料的特征 做为陆生植物的骨架材料，亿万年的长期历史进化使植物纤维具有非常强的自我保护功能。其三类主要成分－纤维素、半纤维素和木质素本身均为具有复杂空间结构的高分子化合物，它们相互结合形成复杂的超分子化合物，并进一步形成各种各样的植物细胞壁结构。纤维素分子规则排列、聚集成束，由此决定了细胞壁的构架，在纤丝构架之间充满了半纤维素和木质素。天然纤维素被有效利用的最大障碍是它被难以降解的木质素所包被。 纤维素和半纤维素或木质素分子之间的结合主要依赖于氢键，半纤维素和木质素之间除了氢键外还存在着化学健的结合，致使半纤维素和木质素之间的化学健结合主要在半纤维素分子支链上的半乳糖基和阿拉伯糖基与木质素之间。 表：植物细胞壁中纤维素、半纤维素、和木质素的结构和化学组成

高中化学选修5 第一章 专题与练习 有机物分子式的确定

专题与练习有机物分子式的确定 1．有机物组成元素的判断 一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，Cl→HCl。某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。 2．实验式(最简式)和分子式的区别与联系 (1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。不能确切表明分子中的原子个数。 注意： ①最简式是一种表示物质组成的化学用语； ②无机物的最简式一般就是化学式； ③有机物的元素组成简单，种类繁多，具有同一最简式的物质往往不止一种； ④最简式相同的物质，所含各元素的质量分数是相同的，若相对分子质量不同，其分子式就不同。例如，苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的最简式相同，均为CH，故它们所含C、H元素的质量分数是相同的。 (2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。 注意： ①分子式是表示物质组成的化学用语； ②无机物的分子式一般就是化学式； ③由于有机物中存在同分异构现象，故分子式相同的有机物，其代表的物质可能有多种； ④分子式＝(最简式)n。即分子式是在实验式基础上扩大n倍，

。 3．确定分子式的方法 (1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。 (2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。（标况下M=dg/cm3×103·22.4L/mol） (3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。 (4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。 由于x、y、z相对独立，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子式。 [例1] 3.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分子质量为60，求该样品的实验式和分子式。 (1)求各元素的质量分数 （2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比

纤维素结构

纤维素的结构 引言 纤维素是地球上存在的最丰富的可再生有机资源, 在高等植物、细菌、动物、 海藻等生物中广泛存在, 每年总量有几百亿吨, 具有巨大的经济开发价值[1]。五 十年代至六十年代，由于合成高分子材料的兴起，纤维素资源的开发研究受到极大的影响。七十年代初期，由于国际上出现了石油危机，这种曾被忽视的可更新资源又再次被重视起来.能否利用这些丰富的可再生资源是解决未来能源问题的关键因素。因此，世界各国都很重视纤维素的研究与开发[2]。纤维素结构是纤维素性能研究及应用的基础，本文就纤维素的化学剂物理结构进行了概述。 1纤维素的化学结构 纤维素的元素组成为：C=44.44%，H=6.17%,O=49.39%, 其化学实验式(C 6H 10O 5)n （n 为聚合度，一般高等植物纤维素的聚合度为7000—150000）[3] 纤维素大分子的基环是脱水葡萄糖，其分子式为(C 6H 10O 5)。纤维素的化学结构是由D-吡喃葡萄糖环彼此以β- 1, 4-糖苷键以C1椅式构象联结而成的线形高分 子化合物[4]，其结构表达式如图1所示。 非还原端 纤维二糖 还原端 图1 纤维素链结构 除两端的葡萄糖基外，每个葡萄糖基上都有三个游离羟基，分别位于C 2、C 3和C 6位上，所以纤维素的分子可以表示为[[C 6H 7O 2(OH)3]n,其中C 2和C 3位上为仲醇羟基，C 6位上为伯醇羟基，他们的反应能力不同，对纤维素的性质具有重要影 响，如纤维素的酯化、醚化、氧化和接枝共聚，以及纤维素之间的分子间氢键作用，纤维素的溶胀与水解都与纤维素的羟基有关。 纤维素大分子两端的葡萄糖末端基，其结构和性质不同，一端的葡萄糖末端基在C4上存在一个苷羟基，此羟基的氢原子易转移，与基环上的氧原子结合，使氧环结构转变为开链式结构，在C1处形成醛基，具有潜在还原性，固有隐形醛基之称。左端的葡萄糖末端为非还原性的，由于纤维素的每一个分子链一端是还原性，另一端是非还原性，所以纤维素分子具有极性和方向性。 纤维素以及糖链形成以后，其葡萄糖残基上的经基和分子间或者内部的经基基团形成稳定的氧键网络，平行面上的糖链形成稳定的一层糖链片层，使纤维糖链形成极为稳定的超大分子，图2为糖链片层的结构模型。

半纤维素简介与知识点总结

第三节半纤维素 一、半纤维素的分离与测定 半纤维素存在于各种植物原料中，在牛纤维素基础理论研究或应用机理研究巾，往往需要把半纤维素从原料中分离出来，分离要彻底，并且要尽量减少半纤维素的裂解。但由于中纤维素与木素之间有化学键联接，此复合体简称L.C．C，与纤维素虽没化学键联接，但结合紧密，性质近似，所以半纤维素的分离是比较复杂的。 1．半纤维素的分离 纤维原料中除了三大组成外，还有其它少量组分存在，在半纤维素的分离(抽提)前必须先把这些少量组分除去。通常是采用苯一乙醇或丙酮抽提除去。经过抽提后的试料，称为无抽提物试料。分离提取半纤维素有两种方法，一是直接抽提法，二是制成综纤维素后再提取。直接抽提法适用于阔叶木和草类原料，不适用于针叶木，因为针叶木管胞次生壁的木质化程度高，使碱不易进入，因而分离出来的半纤维素很少，无实用价值。直接法所得的半纤维素量少，且杂质也多，给提纯工作增加困难。因此，大多数是制备综纤维素，再从综纤维素中抽提半纤维素，这种做法比较普遍。 2．半纤维素的测定 对半纤维素的测定研究，自60年代以来，所用方法日趋完善。现在除用部分水解法、高碘酸盐氧化法及甲基化法外，又增加了Smith降解法，并且用色谱和质谱联用鉴定技术等。现以白桦半纤维素为例，将这些方法的主要原理简介如下： (1)部分水解法。将半纤维素水解，得到糖的复合物，主要含木糖和糖醛酸。用阴离子交换树脂将这两种糖分离，而糖醛酸又可用色谱法分成三种。 (2)高碘酸盐氧化法。高碘酸盐氧化法可以测定聚糖还原性末端基的数目和支链情况，因此可以通过高碘酸盐的消耗量和形成的甲酸量计算末端基和支链的数目。 (3)Smith降解法。它是目前用得最多的办法，是在高碘酸盐氧化的基础上发展起来的方法。其基本原理是：聚糖经过高磺酸的氧化后用硼氢化钠还原，然后进行酸水解、还原，最后用色谱鉴定所得产物，藉以了解聚糖结构情况。

分子式和结构式的确定

考点48有机物分子式和结构式的确定 复习重点 1．了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算； 2．有机物分子式、结构式的确定方法 难点聚焦 一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算 有关化学方程式 烷烃＋＋＋烯烃或环烷烃＋点燃 点燃 C H O nCO (n 1)H O C H +3n 2 O CO nH O n 2n+2222n 2n 222312 n +?→???→?? 炔烃或二烯烃＋＋－点燃C H O nCO (n 1)H O n 2n 2222--?→??312n 苯及苯的同系物＋＋－点燃 C H O nCO (n 3)H O n 2n 6222--?→??332n 饱和一元醇＋＋饱和一元醛或酮＋＋点燃 点燃 C H O +3n 2 nCO (n 1)H O C H O O nCO nH O n 2n+222n 2n 222O n 2312 ?→??-?→?? 饱和一元羧酸或酯＋＋点燃 C H O O nCO nH O n 2n 2222322n -?→?? 饱和二元醇＋＋ ＋点燃 C H O O nCO (n 1)H O n 2n+22222312n -?→?? 饱和三元醇＋＋＋点燃 C H O O nCO (n 1)H O n 2n+23222322n -?→?? 由上可知，相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同(把 C H O C H H O n 2n+2n 2n 2看成·：相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及饱和二元醇完全 燃烧时，耗氧量相同(醛：C H O C H H O n 2n n 2n 22→·-饱和二元醇： C H O C H 2H O n 2n+22n 2n 22→·-)；相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧，耗氧量相

纤维素结构

纤维素结构 structure of cellulose 包括纤维素的化学结构和物理结构。 纤维素的化学结构纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基（失水葡萄糖）组成。简单分子式 为[kg2](C H10O)；化学结构式可用下二式表示： 霍沃思式是由许多D-葡萄糖基（1-5结环）,藉1-4,β-型联结连接起来的,而且连接在环上碳原子两端的OH和H位置不相同，所以具有不同的性质。式中为聚合度。在天然纤维素中,聚合度可达10000左右；再生纤维素的聚合度通常为200～800。在一个样品中，各个高分子的聚合度可以不同，具有多分散性。 [1045-05] 椅式由于内旋转作用，使分子中原子的几何排列不断发生变化，产生了各种内旋转异构体，称为分子链的构象。纤维素高分子中，6位上的碳-氧键绕5和6位之间的碳-碳键旋转时,相对于5位上的碳-氧键和5位与4位之间的碳-氧键可以有三种不同的构象。如以g表示旁式,t表示反式，则三种构象为gt、tg、和gg（图1[C(6位)上O H基团的 构象]H基团的构象" class=image>）。多数人认为,天然纤维素是gt构象，再生纤维素是tg构象。 [1045-06] 在纤维素分子链中，存在着氢键。这种氢键把链中的O(6位上的氧)与O2'以及O与

O5'连接起来使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。在砌入晶格以后, 一个高分子链的O与相邻高分子的O之间也能生成链间氢键（图2[纤维素高分子的链中 和链间氢键]）。 纤维素的物理结构晶胞及其参数具有一定构象的纤维素高分子链按一定的秩序堆砌，便成为纤维素的微晶体，微晶体的组成单元称为晶胞。代表晶胞尺寸的参数可以从纤维素的宽角X射线图象（图3[纤维素的宽角X射线纤维图 象]）直接算出。 在纤维素中存在着化学组成相同，而单元晶胞不同的同质多晶体（结晶变体）,常见的结晶变体有四种,即纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。四种结晶变体的晶胞参数见表[纤维素的各种结晶变体的晶胞参

植物纤维素化学试题

浙江理工大学 二O一O年硕士学位研究生招生入学考试试题 考试科目：植物纤维化学代码：963 （*请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效） 一、名词解释（3×5=15分） 1. 亲电试剂 2. 玻璃转化点 3. 结晶度 4. 剥皮反应 5. —纤维素 二、选择题(2×10=20分(1-6单选，7-10多选)) 1. 针叶材的管胞约占木质部细胞总容积的二-1。 A 45-50%B90-95%C60-70%D30-50% 2. 我们所得到的分离木素中二-2木素和原本木素结构是一样的。 A磨木B Brauns C 硫酸 D 没有一种 3. 无论是碱法还是亚硫酸盐法制浆、脱木素化学过程主要是一种二-3反应。 A 亲电 B 氧化 C 磺化 D 亲核 4. 用NaClO2处理无抽提物木粉、使木素被氧化而除去，剩下的产物为：二-4。 A 综纤维素 B β－纤维素 C 克－贝纤维素 D 氧化纤维素 5. 碱法制浆中、部分木素结构单元的α-醚键断裂后形成二-5中间产物。 A 亚甲基醌 B 正碳离子 C 酚型结构 D 非酚型结构 6. 木素生物合成过程中、不属于首先合成的木素结构单元是：二-6。 A 香豆醇 B 紫丁香醇 C 松柏醇 D 芥子醇 7. 在酸性亚硫酸盐制浆中、木素的缩合方式主要有：二-7。 A Cβ-C5 B Cα-C6 C Cα-C1 D Cβ-C1 E Cβ-C2 8. 半纤维素上的功能基主要有：二-8。 A 羰基 B 羧基 C 乙酰基 D 羟基 E 甲氧基

9. 半纤维素又可称为：二-9。 A 非纤维素的碳水化合物 B 木聚糖 C 结壳物质 D 填充物质 E 骨架物质 10. 一般树皮都含有较多的二-10，故不宜造纸。 A 灰分 B 鞣质 C 木栓质 D 果胶质 E 木素 三、判断题（2×10=20分，正确的打“T”，错误的打“F”） 1. 纤维素单位晶胞的Meyer-Misch模型和Blackwell模型的主要区别在于前者没有考虑纤维素的椅式构象和分子内氢键。 2. 一般来说，吡喃式配糖化物中，β型的酸水解速率低于α型的。 3. 各种碱对纤维素的润胀随着碱浓度的增大，其润胀能力增大。 4. 纤维素的氢键对纤维素纤维及纸张的性质影响不大。 5. 木材在碱法蒸煮过程中木素与氢氧化钠的反应，非酚型结构如在α-碳原子上连有OH基的β-芳基醚键也可以断裂，形成环氧化合物的中间物以及苯环上芳基甲基醚键断裂。 6. 在木素大分子中，大约有60%-70%的苯丙烷单元是以醚键的形式联接到相邻的单元上的，其余30%-40%的结构单元之间以碳-碳键联接。 7. 木材在碱法蒸煮过程中，木素与氢氧化钠的反应首先通过木素大分子中酚型结构基团的α-芳基醚键、α-烷基醚键断裂，形成亚甲基醌中间物。 8. 针叶木的半纤维素主要是己糖，而阔叶木的半纤维素主要是戊糖。 9. 超过纤维饱和点再增加的水称为饱和水。 10. 从木素浓度来看：次生壁>复合胞间层> 细胞角隅胞间层。 四、填空题（每空1×25=25分） 1. 木素分子中存在多种功能基，如（四-1 ）、（四-2 ）、（四-3 ）等，这些功能基影响着木素的化学性质和反应性能。 2. 使原料中的木素溶出转入溶液，（四-4 ）的同时，还必须（四-5 ），才能达到目的。 3. 木素分子的生色基团（发色基团）有：（四-6 ）、（四-7 ）、（四-8 ）、（四-9 ）等。 4.纤维素分子量和聚合度的测定方法有（四-10 ）、（四-11 ）、（四-12 ）等。(三种即可) 5. 半纤维素的碱性降解包括（四-13 ）和（四-14 ）。 6. 针叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（四-15 ），阔叶木的有机溶剂抽出物主要成分是（四-16 ），而草类的有机溶剂抽出物主要成分是（四-17 ）。 7. 木素的化学反应类型有：（四-18 ）和（四-19 ）。

半纤维素综述

半纤维素综述 091060002 钟毅铭 一、什么是半纤维素(hemicellulose)： ①是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳 糖，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。 ②半纤维素木聚糖在木质组织中占总量的50%，它结合在纤维素微纤维 的表面，并且相互连接，这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络。１.构成半纤维素的主要糖基： ①糖基：D-木糖、D-甘露糖、D－葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、 4-氧甲基-D-葡萄糖醛酸及少量L-鼠李糖、L-岩藻糖等。 ②半纤维素主要分为三类： Ⅰ、聚木糖类 Ⅱ、聚葡萄甘露糖类 Ⅲ、聚半乳糖葡萄甘露糖类。 ２.半纤维素结构： 3.半纤维素的生物合成： 在植物细胞德尔内质网的核蛋白体上合成的蛋白质可以向高尔基体转移并进行糖苷化,合成的半纤维素包含在高尔基囊泡内并向细胞表面移动,在细胞膜处高尔基囊泡融合成连续的质膜,从而使半纤维素粘到细胞壁上。高尔基体之所以能产生半纤维素，使高尔基体能产生合成半纤维素所需的酶。

4.半纤维素的命名法： ①先写支链糖基，后写主链糖基；含量少在前，含量多在后；词首加“聚”。 ②只写主链糖基，不写支链糖基，词首写“聚”字 ③将构成半纤维素的各种糖基都列出来，首先写支链少的糖基，再写支 链多的糖基，最后写主链糖基。 分支度：分子中支链数与分子量的比值，表示半纤维素分子结构中枝链的多少。用相同溶剂在相同条件下同一类半纤维素中分枝度高的半纤维素溶解度高。 5.半纤维素在细胞壁中的分布： ①半纤维素浓度分布的趋势为胞间层和细胞外壁较高，次生壁，特别 S2层中最低。 ②半纤维素浓度在S1外层最多，从S1向S2方向降低，在S1/S2交界 处半纤维素浓度重新增加到S1外层的水平，在S2层逐渐下降到一个水平，并在此水平基本恒定，到S2/S3交界处，浓度又重新上升，S3层的半纤维素浓度通常与S2层中部差不多或稍高。 二、半纤维素的分离与提取： 1.分离前的准备： ①微量组分的去除。 ②综纤维素的制备。 2.抽提： 浓碱溶解硼酸铬分级抽提法（对象：针叶木原料）、逐步增加碱液浓度分级抽提法（对象：针叶木综纤维素）、单纯碱抽提法（对象：阔叶木与草类原料中的聚木糖）、二甲亚砜抽提法（优点：可以保留半纤维素中乙酰基）。 三、半纤维素化学结构的研究方法： ①部分水解法。 ②高碘酸盐氧化法。 ③Smith降解法。

纤维的分子结构和化学性质(精)

第一节纤维的分子结构和化学性质 成纤高分子：1）线性、长链的分子结构，即使有侧基或支链，也比较短、小。 2）以碳原子为主链的构成元素，因此大多数纤维高分子是有机高分子，即有机纤维。 3）分子链有一定长度，分子间可以达到高的相互作用而有强度。 染整关注：纤维高分子与水有无结合基团、与染料分子有无作用点、与整理剂等有无结合点，是共价键结合、离子键结合、氢键结合还是范得华作用力结合。 例如： 棉纤维麻纤维聚乙烯纤维聚丙烯纤维： 分子结构差异大，左者所用染料和整理剂右者就无法使用。 一、纤维分类 二、纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素分子结构式

结构特点： 1) 环上三个—OH，反应活性点 2) 环间—O—，酸分解之，碱稳 3) 链端：有一隐-CHO，M低还原性 4) 链刚性，H-键多，强度高 5）聚合度 （二）纤维素分子化学性质 1、与酸作用 酸促使苷键水解:(反应式) 酸作用情况 酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重下降。 纤维结构、酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解反应速率。 生产上应用：含氯漂白剂漂白后，稀酸处理，起进一步漂白作用；中和过剩碱；烂花、蝉翼等新颖印花处理。 用酸注意：稀酸、低温、洗净，避免带酸干燥。 2、与氧化剂作用 纤维素氧化后分子断裂，基团氧化变化，织物强度损伤。 纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。 强氧化剂完全分解纤维素。中、低强度氧化剂在一定条件下氧化分解纤维素能力弱，可用来漂白织物。注意：空气中O2在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物，应避免。 氧化反应：Cell-OH + [O] Cell-CHO, Cell-C=O, Cell-COOH

有机物分子式和结构式的确定

有机物分子式和结构式的确定 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1.某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度是 2.59 g·L-1，其分子式为（） A.C2H6 B.C4H10 C.C5H8 D.C7H8 2.某烃的衍生物分子式可写成（CH2）m(CO2)n(H2O)p，当它完全燃烧时，生成的CO2与消耗的O2在同温同压下体积比为1∶1，则m∶n的比值为（） A.1∶1 B.2∶3 C.1∶2 D.2∶1 3.某烃分子中有40个电子，它燃烧时生成等体积的CO2和H2O（g)，该有机物的分子式为（） A.C4H8 B.C4H10O C.C5H10 D.C4H10 4.某有机物中碳和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使KMnO4酸性溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机物可能是（） A.CH≡C—H3 B. C. D. 5.某气态化合物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件，欲确定化合物X的分子式，所需的最少条件是（） ①X中C的质量分数②X中氢气的质量分数③X在标准状况下的体积④X对氢气的相对密度⑤X的质量 A.①②④ B.②③④ C.①③⑤ D.①② 6.两种物质以任意质量比混合，如混合物的质量一定，充分燃烧时产生的二氧化碳的量是定值，则混合物的组成可能是（） A.乙醇、丙醇 B.乙醇、乙二醇 C.丙三醇、甲苯 D.乙烯、丙烯 7.在同温同压下，10 mL某种气态烃，在50 mL O2里充分燃烧，得到液态水和体积为35 mL 的混合气体，则该烃的分子式可能为（） A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C3H4 8.某化合物含碳、氢、氮三种元素，已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构，且每2个氮原子间都有1个碳原子，分子中无C—C、C==和C≡键。则此化合物的分子式是（） A.C6H12N4 B.C4H8N4 C.C6H10N4 D.C6H8N4 9.某有机物C x H m O n完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，则该有机物分子式中x、m、n的关系不可能是（）

纤维素的大分子结构

第三节棉纤维的结构 棉纤维的结构一般包括大分子结构、超分子结构和形态结构。棉纤维的性能基本上由这些结构所决定。因此，了解棉纤维结构可为检验棉花品质提供理论基础。 一、棉纤维的大分子结构 成熟的棉纤维绝大部分由纤维素组成。纤维素是天然高分子化合物，其分子式为（C6H10O5），大分子结构式如图1-3所示。 图1-3 纤维素大分子结构式 纤维素是一种多糖物质，每个纤维大分子都是由n个葡萄糖剩基，彼此以1-4苷键联结而形成的。所以，纤维素大分子的基本链节是葡萄糖剩基，在大分子结构式中为不对称的六环形结构，也称“氧六环”。相邻两个氧六环彼此的位置扭转180°，依靠苷键连成一个重复单元，即大分子单元结构是纤维素双糖，长度为1.03nm,是纤维素大分子结构的恒等周期。纤维素大分子的空间结构，如图1-4所示。 图1-4 纤维素大分子空间结构示意图 纤维素大分子的官能团是羟基和苷链。羟基是亲水性基团，使棉纤维具有一定的吸湿能力；而苷键对酸敏感，所以棉纤维比较耐碱而不耐酸。此外，纤维素大分子中氧六环之间距离较短，大分子之间羟基的作用又较多，所以纤维素大分子的柔曲性较差，是属于较僵硬的线型大分子，棉纤维表现为比较刚硬，初始模量较高，回弹性质有限。 二、棉纤维的超分子结构 超分子结构是指大于分子范围的结构，又称“聚焦态结构”。 （一）大分子间的结合力 棉纤维中大分子之间是依靠分子引力（又称“范德华力”）和氢键结合的。 1．分子引力 分子引力是永远存在分子间的一种作用力，是由偶极分子之间的静电引力、相邻分子之间诱导电动势引起的诱导力以及相邻原子上电子云旋转引起瞬间偶极矩产生的色散力综合组成。它的强度比共价键的强度小得多，而且与分子间的距离有关，作用距离约为0.3-0.5nm，当分子间距离大于0.5nm时，这种作用力可忽略不计。 2．氢键 氢键是大分子侧基上（或部分主链上）极性基团之间的静电引力。它的结合力略大于分子引力，在作用距离约0.23-0.32nm条件下能使相邻分子较稳定地结合。 （二）结晶态和非结晶态 纤维中大分子的排列是比较复杂的，一般存在两种状态，即某些局部区域呈结晶态，另一些局部区域呈非结晶态。纤维中大分子在规律地整齐排列的状态都叫“结晶态”，纤维中呈现结晶态的区域叫“结晶区”。在纤维的结晶区中，由于大分子排列比较整齐密实，缝隙孔洞较少，分子之间互相接近的各个基团的结合力互相饱和，因而纤维的吸湿较困难，强度较高，变形较小。棉纤维结晶区内结晶结构的最小单元，即单元晶格是由五个平行排列的纤维素大分子在两个氧六环链节长的一段上组成，中间的一个大分子与棱边的四个大分子是倒向的。不同种类的纤维素纤维其晶胞尺寸是不相同的。棉纤维和麻纤维单元晶格的尺寸为a=0.835nm，b=1.03nm，c=0.795nm，?＝84°,称为“纤维素Ⅰ晶胞”，如图1-5所示。粘胶

14有机分子式和结构式的确定

专题十四有机物分子式和结构式的确定 专题新平台 【直击高考】 1．了解常见有机物的组成和结构，能够识别结构简式中各原子的连接次序。并能根 据结构简式中各原子的连接次序的不同，确定其不同的化学性质。 2．能根据化学实验现象，结合化学反应推导并确定有机物的分子式及结构式（或结 构简式）。 3．能根据实验现象、实验数据分析有机反应，确定其化学式及其结构。 4．综合应用有机化学知识，确定分子式及结构式，此类试题选择、填空均有，有时 还涉及到有机化学计算，为高考化学中的常考题。 【难点突破】 1．方法与技巧 （1）如果两种有机物燃烧时耗氧量相同，则每增加1个氧原子，必须多2个氢原子，若增加2个氧原子，则应多4个氢原子，以此类推。或每增加1个碳原子，必须多2个氧原子，若增加2个碳原子，则应多4个氧原子，以此类推。 （2）如果有机物的通式可写成(CO)n H m的形式，则其完全燃烧的产物，通过Na2O2后，其增加的质量即为有机物的质量。 （3）常见的有机分子的空间构型有四面体型（CH4、CCl4等）、直线型（C2H2等）、平面型（C2H4、C6H6等），掌握其结构对推断复杂分子的结构非常重要。 （4）放大的有机结构（参见本专题训练4、8题），通常应用在有机小分子中，此类 试题要求考生能将放大后的结构，根据题设要求回复到通常状态，然后对题中设问遂一 化解。 （5）缩小的有机结构（如键线式），通常应用在较大或较复杂的有机物质中，此类试 题要求考生能将缩小后的结构，根据题设要求回复到一般的结构简式，然后再对题中设 问遂一分析，以此方可获得正确结果。 2．解题注意点 （1）组成有机物的元素虽然较少，但由于碳碳间可通过共价键连接，因而其物质种 类较多。因此有关有机物组成的分析，必须依靠燃烧或其它的相关反应。 （2）有机结构的分析包括：空间结构的分析；结构简式的分析。 ①空间结构的分析：此类试题主要考查考生对原子共平面或共直线的分析与判断。在解题时，要注意将甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的结构迁移到新的物质中。 ②结构简式的分析：要注意利用官能团的结构，来确定有机化学反应。 3．命题趋向 有机化学中分子式和结构式的考查，是高考中的重点和难点。随着考试内容与考试方 式的改革，有关有机结构的考查形式也在不断地发生变化，如目前巳考查到顺反异构、 手性异构。在此类试题面前，不少考生显得束手无策，唯有抓住信息，理清关系，方能 正确作答。

纤维素总结

一：纤维素的结构分类及应用： 1）纤维素的结构： 2）纤维素的分类： 根据其在特定条件下的溶解度,可以分级为:α—纤维素，β-纤维素，γ-纤维素，α—纤维素指的是聚合度大于200的纤维素,β-纤维素是指聚合度为10一200的纤维素,γ-纤维素是指聚合度小于10的纤维素。 3）纤维素的应用： 纤维素是一多羟基葡萄糖聚合物,经过特定的物理或化学改性后,具有不同的功能特性,可以粉状，片状，膜，纤维以及溶液等不同形式出现,因此用纤维素开发的功能材料极具灵活性及应用的广泛性。 3.1 高性能纤维材料： 纤维素纤维是现代纺织业的重要原料之一,同时也是纤维素化工和造纸业的重要原料，当前,纸己经成为社会发展的必需品,不仅大量应用于印刷，日用品及包装物,还可以用于绝缘材料，过滤材料以及复合材料等领域,具有广泛而重要的用途。 3.2 可生物降解材料

纤维素能够作为可降解材料的基材使用,因为纤维素具有很多独特的优点:(1)纤维素本身能够被微生物完全降解;(2)维素大分子链上有许多轻基,具有较强的反应性能和相互作用性能,使得材料便于加工,成本低,而且无污染;(3)纤维素具有很强的生物相容性;(4)纤维素本身无毒,可广泛使用，由于纤维素分子间存在很强的氢键,而且取向度和结晶度都很高,使得纤维素不溶于一般溶剂，高温下分解而不融,所以无法直接用来制作生物降解材料,必须对其进行改性，纤维素改性的方法主要有醋化，醚化以及氧化成醛，酮，酸等。纤维素生物降解材料应用广泛,例如园艺品，农，林，水产用品，医药用品，包装材料及光电子化学品等,这里要特别提出的是纤维素在医学，光电子化学，精细化工等高新技术领域应用的更好西川橡胶工业公司研制开发的纤维素，壳聚糖系发泡材料存在很好的应用前景,其特点是重量轻，绝热性好，透气，吸水等,这些特点使其广泛应用于农业，渔业，工业，包装，医疗等各个领域。 3.3 纤维素液晶材料： 天然纤维素及其衍生物液晶是一类新颖的液晶高分子材料，和其它的纤维素衍生物液晶相比,新型的复合型纤维素衍生物液晶在纤维素大分子链中引入了刚性介晶基元,使得控制其液晶性质能够成为现实"这同时就为开发具有特殊性能的液晶高分子提供了新的研究领域,并且其相应的理论基础研究对探索高分子液晶的形成也有十分重要的指导意义，另外,由于天然纤维素是自然界取之不尽，用之不竭的可再生天然高分子,那么在石油及能源日益枯竭的今天,我们就很有必

纤维素纤维基本知识

纤维素纤维基本知识 一、概述 纤维素纤维如棉、苎麻、黄麻、大麻、蕉麻、剑麻、木棉及粘胶纤维、TENCEL纤维、铜氨纤维的主要组成物质为纤维素。除纤维素之外，还有各种伴生物质。 纤维素是一种多糖物质，主要是由很多葡萄糖剩基联结起来的线型大分子，分子式可写成（C6H10O5）n。通常认为纤维素是β-d-葡萄糖剩基彼此以1，4苷键联结而成的大分子，在结晶区内相邻的葡萄糖环相互倒置，糖环中的氢原子和羟基分布在糖环平面的两侧。纤维素的结构式中有以下几个特点： （1）纤维素分子中的葡萄糖剩基（不包括两端的）上有三个自由存在的羟基，其中2，3位上是两个仲醇基，6位上是一个伯醇基，它们具有一般醇基的特性； （2）在左端的葡萄糖剩基上都含有四个自由存在的羟基，但实际上在右端的剩基中含有一个潜在的醛基。按理纤维素也应具有还原性质，但是由于醛基数量甚少，所以还原性就不显著，然而会随着纤维素分子量的变小而逐渐明显起来。 二、纤维素的主要化学性质 人们在对纤维素分子结构有正确认识之前，由于广大劳动人民的实践，对纤维素的化学性质早已有了一定的了解，并能利用这些性能进行一些有关的加工。随着对纤维素分子结构，纤维的形态和超分子结构认识的不断加深，就更有利于人们自觉地去利用这些性能和掌握有关的加工过程。纤维的结构决定了纤维的性能，而纤维的性能则必然是纤维结构的反映，两者是紧密相联的。 1. 纤维素纤维进行化学反应的特征 从纤维素的分子结构来看，它至少可能进行下列两类化学反应：一类是与纤维素分子结构中联结葡萄糖剩基的苷键有关的化学反应。例如：强无机酸对纤维素的作用就属此类；另一类则是纤维素分子结构中葡萄糖剩基上的三个自由羟基有关的化学反应。例如对染料和水分的吸附、氧化、酯化、醚化、交链和接枝等。 从纤维素纤维的形态和超分子结构来看，在保持纤维状态下进行化学反应时，具有不均一的特征，染整加工中所进行的化学反应往往多属此类。产生这种反应不均一性的原因，除了由于纤维表面和内部与反应溶液接触先后不同以及试剂的扩散有关外，从根本上来说则是与纤维的形态和超分子结构的不均一性有关；其次则与反应介质的性能、试剂分子的大小和性能有关。纤维素分子在纤维中组成层、原纤、晶区和无定形区，或者说组成了侧序度高低不同区域，形成了特定的形态和超分子结构。不同的试剂在不同的介质中只能深入到纤维中某种侧序度以下的区域（称为可及区），而不能到达侧序度更高的区域（称为非可及区），以致造成各部分所发生的化学反应程度的不均一。 2. 吸湿和溶胀 在大气中，所谓干燥的纤维素纤维实际上并非绝对干燥的，而是吸附着一定的水分。纤维中水分的含量通常是采用吸湿率或回潮率以及含水率这两项指标表示的。若以D表示试样的绝对干燥重量，W为试样吸收水分的重量，则回潮率或吸湿率（R）和含水率（M）分别是纤维在大气中吸湿的多少，除了与纤维种类有关外，还与大气相对湿度和温度有关。例如棉纤维在相对湿度为65%，温度为20℃的标准状态下的吸湿率大约为7~8%。如果把比较干燥的纤维放置到比较潮湿的环境中去，经过一定时间后则纤维的吸湿率回增加到一定值，建立起动态平衡，这种现象称之为增湿；相反，把比较潮湿的纤维放置在比较干燥的环境中，则纤维的吸湿率会逐渐减小，直到建立起动态平衡，这种情况称之为脱湿滞后现象。纤维的增湿与脱湿的吸湿率并不相等，该现象称为吸湿滞后现象。 纤维的吸湿主要是发生在纤维的无定型区和晶区的表面。关于纤维的吸湿机理，通过研究，

高中化学必修选修有机物分子式和结构式的确定

有机物分子式和结构式的确定 —— 重点难点解析 确定有机物分子式的基本方法 ※ 确定烃及烃的衍生物的分子式的基本途径为： 【基础知识精讲】 1.有机物分子式和结构式的确定 (1) 利用上述关系解题的主要思路是：首先要判断有机物中所含元素的种类，然后依据题目 所给条件确定有机物分子中各元素的原子数目，从而得到分子式，最后由有机物的性质分析判断其结构式。 (2) 实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。求化合物的实 验式即是求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。 2.由实验式确定分子式的方法 (1) 通常方法：必须已知化合物的相对分子质量［M r (A)］，根据实验式的相对分子质量 ［M r (实)］，求得含n 个实验式：n ＝ ) () (实r r M A M ，即得分子式。 (2) 特殊方法Ⅰ：某些特殊组成的实验式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特 点确定其分子式。例如实验式为CH 3的有机物，其分子式可表示为(CH 3)n ，仅当n ＝2时，氢原子已达饱和，故其分子式为C 2H 6。同理，实验式为CH 3O 的有机物，当n ＝2时，其分子式为C 2H 6O 2。 (3) 特殊方法Ⅱ：部分有机物的实验式中，氢原子已达到饱和，则该有机物的实验式即为分 子式。例如实验式为CH 4、CH 3Cl 、C 2H 6O 、C 4H 10O 3等有机物，其实验式即为分子式。 3.由分子式确定结构式的方法 (1) 通过价键规律确定：某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接可由分子式确定 其结构式。例如C 2H 6，根据价键规律，只有一种结构：CH 3—CH 3；又如CH 4O ，根据价键规律，只有一种结构：CH 3—OH 。 (2) 通过定性或定量实验确定：当一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质 时，可利用该物质的特殊性质，通过定性或定量实验来确定其结构式。 【知识探究学习】 一、烃的衍生物分子式求解 根据烃的衍生物耗氧量与生成二氧化碳的体积关系，如何确立有机物的分子式是较难题，但如果找到内在本质，通过通式的确立来求解就会变得迎刃而解了。 例1 某烃的含氧衍生物完全燃烧生成二氧化碳和水，已知同温同压下耗氧气与生成二氧化

纤维素结构

包括纤维素的化学结构和物理结构。 纤维素的化学结构纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基（失水葡萄糖）组成。简单分子式为(C6H10O5)n；化学结构式可用下二式表示： 霍沃思式是由许多D-葡萄糖基（1-5结环）,藉1-4,β-型联结连接起来的,而且连接在环上碳原子两端的OH和H位置不相同，所以具有不同的性质。式中n为聚合度。在天然纤维素中,聚合度可达10000左右；再生纤维素的聚合度通常为200～800。在一个样品中，各个高分子的聚合度可以不同，具有多分散性。 椅式由于内旋转作用，使分子中原子的几何排列不断发生变化，产生了各种内旋转异构体，称为分子链的构象。纤维素高分子中，6位上的碳-氧键绕5和6位之间的碳-碳键旋转时,相对于5位上的碳-氧键和5位与4位之间的碳-氧键可以有三种不同的构象。如以g表示旁式,t表示反式，则三种构象为gt、tg、和gg（图1）。多数人认为,天然纤维素是gt构象，再生纤维素是tg构象。 在纤维素分子链中，存在着氢键。这种氢键把链中的O6(6位上的氧)与O2'以及O3与O5'连接起来使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。在砌入晶格以后, 一个高分子链的O6与相邻高分子的O3之间也能生成链间氢键（图2）。 纤维素结构纤维素结构 纤维素的物理结构晶胞及其参数具有一定构象的纤维素高分子链按一定的秩序堆砌，便成为纤维素的微晶体，微晶体的组成单元称为晶胞。代表晶胞尺寸的参数可以从纤维素的宽角X射线图象（图3）直接算出。 在纤维素中存在着化学组成相同，而单元晶胞不同的同质多晶体（结晶变体）,常见的结晶变体有四种,即纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。四种结晶变体的晶胞参数见表。

有机化学————有机物分子式的确定

有机化学————有机物分子式的确定 一．有机物组成元素的判断 某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、H或C、H、O。 欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。 二、有机物分子式的确定 1、根据最简式和分子量确定分子式 例1：某有机物中含碳40%、氢6.7%、氧53.3%，且其分子量为90，求其分子式。 例2:某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，写出该烃的分子式。 注意：(1)某些特殊组成的最简式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。例如最简式为CH3的在机物，其分子式可表示为(CH3)n，仅当n=2时，氢原子已达饱和，故其分子式为C2H6。同理，最简式为CH3O的有机物，当n=2时，其分子式为C2H6O2 (2)部分有机物的最简式中，氢原子已达饱和，则该有机物的最简式即为分子式。例如最简式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物，其最简式即为分子式。 2、根据各元素原子个数确定分子式 例1：吗啡分子含C：71.58% H：6.67% N ：4.91% , 其余为氧，其分子量不超过300。试确定其分子式。 例2:实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。 3、根据通式确定分子式 烷烃CnH2n+2 烯烃或环烷烃CnH2n 炔烃或二烯烃CnH2n-2 苯及同系物CnH2n-6 用CnH2n-x（-2≤x≤6）和相对分子量可快速确定烃或分子式

有机物分子式和结构式的确定方法

确定有机物分子式和结构式的分析思路和分析方法 一、确定有机物分子式和结构式的分析思路 1、有机物组成元素的定性分析 通常通过充分燃烧有机物的方式来确定有机物的组成元素，即： 2、有机物分子式和结构式的定量分析 二、确定有机物分子式的分析方法 1、通式法 ⑴常见有机物的分子通式 分子通式 ⑵方法：相对分子质量n（碳原子数）分子式 例题1：某烷烃的相对分子质量为44，则该烷烃的分子式为。

解析：烷烃的通式为C n H 2n+2 ，则其相对分子质量为：14n + 2 = 44 ，n = 3 ，故该烷烃的分子式为：C 3H 8 2、质量分数法 方法：相对分子质量 C 、H 、O 等原子数 分子式 例题2：某有机物样品3g 充分燃烧后，得到4.4g CO 2 和1.8g H 2O ，实验测得其相对分子质量为60，求该有机物的分子式。 解析：根据题意可判断该有机物分子中一定含有C 和H 元素，可能含有氧元素。 样品 CO 2 H 2O 3g 4.4g 1.8g 则：m(C) = g g 2.14412 4.4=? m(H) = g g 2.018 2 8.1=? 根据质量守恒可判断该有机物分子中一定含有O 元素，则该有机物分子中C 、H 、O 元素的质量分数依次为： ω(C) = %40%10032.1=?g g ω(H) = %67.6%10032.0=?g g ω(O) = 1 － 40% － 6.67% = 53.33% 则该有机物的一个分子中含有的C 、H 、O 原子数依次为： N(C) = 212 % 4060=? N(H) = 41 % 67.660≈? N(O) = 216 % 33.5360≈? 故该有机物的分子式为C 2H 4O 2 。 3、最简式法 方法：质量分数、质量比 原子数之比 → 最简式 分子式

半纤维素

半纤维素 概念：半纤维素是来源于植物的聚糖，它们含有D-木糖基、D-甘露糖基与D-葡萄糖基或 D-半乳糖基的主链，其他糖基可以成为支链而链接于主链上，是低相对分子质量、能用碱 液提出来的聚碳水化合物。 组成的结构单元主要有： 五碳糖：D-木糖基、L-阿拉伯糖基 六碳糖：D-葡萄糖基、D-甘露糖基、D-半乳糖基 糖醛酸：4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基、D-半乳糖醛酸基、D-葡萄糖醛酸基纤维素和半纤维素的主要区别： 纤维素：单一糖基构成、线性高分子、聚合度高 半纤维素：多种糖基构成、带有支链、聚合度低 纤维素原料中主要半纤维素的类型 针叶木：聚O-乙酰基半乳糖葡萄糖甘露糖（为主）、聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖 阔叶木：聚O-乙酰基-（4-O-甲基葡萄糖醛酸）木糖（为主）、聚葡萄糖甘露糖 禾本科植物：聚阿拉伯糖4-O-甲基葡萄糖醛酸木糖（为主） 半纤维素的命名法 1.先写支链糖基，后写主链糖基；含量少在前，含量多在后；词首加“聚” 2.只写主链糖基，不写支链糖基，词首写“聚”字 分支度：分子中支链数与分子量的比值，表示半纤维素分子结构中枝链的多少。 用相同溶剂在相同条件下同一类半纤维素中分枝度高的半纤维素溶解度高 半纤维素在细胞壁中的分布 研究方法： 骨架法：根据纤维细胞壁中的半纤维素聚糖可溶于碱液，也可以用稀酸水解使之 分离的性质，把综纤维素试样用碱液抽提或稀酸水解除去半纤维素，利用电子显微镜观察除 去半纤维素后的“骨架”，与除去半纤维素前的细胞壁相比较，就可以了解半纤维素的分布 情况。 染色法：半纤维素的还原性末端基容易被氧化成羧基，羧基能与某些金属离子作 用而使金属离子接到羧基上去。由于重金属离子对电子的散射力强，在电子显微镜照片显出 较深的“颜色”而容易观察。因此，可以通过“染色”是深浅程度可以观察半纤维素在细胞 壁中的分布情况。 分布：1、半纤维素浓度分布的趋势为胞间层和细胞外壁较高，次生壁，特别S2层中最低 2、半纤维素浓度在S1外层最多，从S1向S2方向降低，在S1/S2交界处半纤维素 浓度重新增加到S1外层的水平，在S2层逐渐下降到一个水平，并在此水平基本恒定，到 S2/S3交界处，浓度又重新上升，S3层的半纤维素浓度通常与S2层中部差不多或稍高。 半纤维素的分离与提取 分离前的准备： 1、微量组分的去除： 苯醇抽提或丙酮抽提：萜烯类化合物、脂肪、蜡、鞣质等 70%乙醇或冷水抽提：单糖、若干配糖化合物、少量的低聚糖和水溶性聚糖 草酸盐或草酸溶液预抽提：果胶质、半乳糖醛酸含量较多的原料。 2、综纤维素的制备：氯化法、亚氯酸钠法、二氧化氯法和过醋酸法 半纤维素的抽提：浓碱溶解硼酸铬分级抽提法（对象：针叶木原料）、逐步增加碱液浓度分 级抽提法（对象：针叶木综纤维素）、单纯碱抽提法（对象：阔叶木与草类原料中的聚木糖）、