Ксиланы древесины лиственных пород

Термическая деструкция гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы аморфны, что главным образом и определяет их меньшую устойчивость к термической деструкции по сравнению с целлюлозой. В древесине лиственных пород, служащей основным сырьем для пиролиза, в составе гемицеллюлоз преобладают ксиланы. При пиролизе древесины из ксиланов и других нецеллюлозных полисахаридов, как и из целлюлозы, образуются газы, жидкие продукты и угольный остаток. [c.358]

Ксиланы в большом количестве содержатся в древесине, соломе, стеблях и других органах растений. Они входят в основном в состав клеточных стенок. В древесине лиственных пород количество ксиланов достигает 25%, в древесине хвойных — 12%. Под действием кислот ксиланы гидролизуются с образованием ксилозы. [c.121]

При общем анализе древесины большую часть полиоз можно извлечь из холоцеллюлозы водными растворами щелочей разной концентрации. При обработке крепкими растворами щелочей, например, для выделения из древесины хвойных пород глюкоманнана, ассоциированного с целлюлозой, иногда может раствориться и некоторая часть низкомолекулярной целлюлозы. В то же время остаточные полиозы (несколько процентов) могут присутствовать в альфа-целлюлозе (см. 3.2.7). При структурных исследованиях воздействия на полиозы процедуры делигнификации (потеря полиоз, окислительная и гидролитическая деградация) можно избежать, если извлекать полиозы непосредственно из древесины. Однако полученные полиозы не будут представлять собой все полиозы древесины и их необходимо очищать от примеси лигнина. Без предварительной делигнификации с большим выходом можно извлекать только арабиногалактан, а из древесины лиственных пород — ксилан. [c.32]

Ксиланы из древесины лиственных пород содержат в небольших количествах звенья рамнозы и галактуроновой кислоты [122, 130]. Редуцирующий конец цепи ксиланов представляет собой комбинацию звеньев ксилозы, рамнозы и галактуроновой кислоты в следующей последовательности [78] [c.89]

Ксилан. Из пентозанов наиболее широкое распространение в природе имеет ксилан, который входит в состав большинства растительных материалов. Содержание ксилана в древесине хвойных пород составляет примерно 12%, в древесине лиственных пород — около 25 %, а в однолетних растениях достигает 37 % от веса растит тьного материала [c.524]

Для отделения ксиланов от маннанов пригодно осаждение последних насыщенным раствором гидроксида бария. Установлено, что этот же реагент может быть использован для очистки и осаждения полисахаридов, содержащих р-(1 4)-связанные остатки О-галактозы. Глюко-, галакто- и галактоглюкоманнаны полностью осаждаются из водных растворов при концентрации гидроксида бария ниже 0,03 моль/л 4-0-метилглюкуроноксиланы древесины лиственных пород не выпадают в осадок, пока концентрация Ва(0Н)2 не достигнет 0,15 моль/л. 4-0-метилглюкуроноксиланы и арабиногалактаны древесины хвойных растений не осаждаются гидроксидом бария. Частично ацетилированные глюкоманнаны и 4-0-метилглюкуроноксиланы осаждаются не сразу, а только после предварительного дезацетилирования. [c.47]

С лигнином связаны метоксильные группы ОСНз В древе сине различных пород содержится 4—7 % метоксилов, в лист венных породах их больше, чем в хвойных Ацетильные группы древесины СНдСО в основном связаны с трудногидролизуемым ксиланом в виде сложных эфиров (ацетат ксилана) Их содер жание в древесине лиственных пород составляет 5—6%, а в хвойных породах обычно 1,5—2 % [c.15]

Ничто не иллюстрирует эффекты натяжения при дегидратации лучше, чем те предосторожности, которые приходится принимать при сушке и выдержке древесины перед ее использованием. Разумеется, эта проблема связана с удалением воды из капилляров, однако не меньшую роль играет здесь дегидратация гемицеллюлоз, находящихся в паракристаллическом состоянии на поверхности микрофибрилл [27]. Ксилан в древесине лиственных пород [4] и галактоглюкоманнаны в древесине хвойных пород [18] характеризуются гидратацией с образованием соответственно стопок и плоских листов. [c.272]

Ксилан из растительных материалов извлекают 5—10%-ным раствором едкого натра, раствор нейтрализуют, ксилан осаждают спиртом. Исходным материалом обычно служит древесина лиственных пород или стебли однолетних растений, полиозы которых состоят преимущественно из ксилана. Содержание пентозанов в препаратах, полученных при указанной обработке, не превышает 80—85%. Более чистые препараты ксилана получаются при осаждении полиоз из щелочного раствора фелинговой жидкостью в виде меднощелочного соединения. При разложении этого соединения соляной кислотой и последующей промывке водой полимеры арабана переходят в раствор и отд ,тяются от ксилана. [c.525]

Макромолекулы Г. разветвлены и построены из пентоз (ксилозы, арабинозы) или гексоз (маннозы, галактозы, фруктозы) степень полимеризации 50-300 мол. масса значительно меньше, чем у целлюлозы. В древесине хвойных пород преобладают полисахариды, состоящие из гексоз (гексозаны, чаше глюко- и галактоглюкоманнаны), в лиственных-из пентоз (пентозаны, преим. ксилан), Г. лиственной древесины близки по составу Г. других растит, материалов. [c.515]

Второе место после целлюлозы по распространенности в природе занимает среди углеводов ксилан солома и луб содержат до 30% ксилана, жмых сахарного тростника (багасса)-до 30%, древесина хвойных 7-12%, а лиственных пород 20-25% (по весу). [c.408]

Метоксильные группы являются характерными группами лигнина. Содержание их в лигнине хвойных пород составляет 15— 16%, в лигнине лиственных пород 17—19%, а иногда доходит и до 21%. В древесине, кроме метоксилов лигнина, имеются метоксильные группы, связанные с углеводами. Эти метоксилы составляют 10—15% от общего содержания их в древесине. Главным образом их находят в ксилане, в составе боковых ответвлений — звеньев 4-метил-0-глюкуроновой кислоты. [c.158]

Стабилизирующее влияние модифицированных звеньев сахаров можно также продемонстрировать на частичном гидролизе ксилана, имеющего боковые ответвления в виде звеньев 4-0-метилглюкуро-новой кислоты. Кислотная группа стабилизирует связь этих звеньев с цепью, что способствует образованию альдобиуроновой кислоты. Таким образом, индукционные эффекты позволяют объяснить более легкий гидролиз цепей ксиланов по сравнению с целлюлозой, а также повышенную устойчивость к гидролизу ксиланов древесины хвойных пород (Кси 4-0-Ме-ГлюУга 5 1) по сравнению с ксиланами древесины лиственных пород (Кси 4-0-Ме-ГлюУ 10 1) (12, 33]. Комбинирование конформационных, стерических и индукционных эффектов приводит также к более быстрому отщеплению боковых ответвлений арабинозы от цепей ксиланов и ответвлений галактозы от цепей маннанов при кислой сульфитной варке (51, 70, 72]. [c.221]

Для применения в производстве целлюлозы и бумаги сырье должно содержать достаточно много целлюлозы, а ее волокна обладать хорошими бумагообразующими свойствами. Сырье для гидролизных производств должно давать высокий выход сахаров при кислотном гидролизе, причем, в зависимости от принадлежности к растениям голосеменным (хвойные древесные породы) или покрытосеменным (лиственные древесные породы и сельскохозяйственные культуры, отходы которых утилизируются), оно может использоваться в разных производствах. Так, древесину лиственных пород, а также сельскохозяйственные отходы, как пентозансодержащее сырье применяют в производстве фурфурола и ксилита, тогда как древесина хвойных пород, дающая при гидролизе высокий выход сбраживаемых сахаров - гексоз, может бьггь использована для производства этанола и углекислоты. И те и другие древесные породы используют в производстве кормовых дрожжей. В лесохимии разные производства требуют вполне определенного сырья. В канифольно-скипидарном производстве используются высокосмолистые хвойные породы. При пиролизе древесины ценным сырьем для производства активного угля служит древесина твердолиственных пород. Кроме того, больший выход уксусной кислоты достигается также из древесины лиственных пород, включающих в свой состав по сравнению с древесиной хвойных пород больше ацетилсодержащих гемицеллюлоз (ацетилированных ксиланов). [c.223]

В условиях кислой сульфитной варки (pH менее 3) происходит деструкция легкогидролизуемых полисахаридов. В древесине лиственных пород такими полисахаридами являются ксиланы, дающие при гидролизе главным образом В-ксилозу и ксилобиуроновую кислоту и в небольших количествах другие альдобиуроновые кислоты. При температуре выше 100 С наблюдается деацетилирование ксиланов. Полисахариды древесины хвойных пород более устойчивы при кислой сульфитной варке. Во-первых, в глюкоманнанах гликозидные связи гидролизуются медленнее, чем в ксиланах, а во-вторых, ксиланов меньше. Следовательно, выход сульфит- [c.342]

Сложноэфирная связь в а-положении пропановых цепей в ФПЕ лигнина со звеньями D-галактуроновой кислоты в полиуронидах (пектиновых веществах) и D-глюкуроновой кислоты в ксиланах, образующаяся в результате нуклеофильного присоединения карбоксильных групп к промежуточным хинонметидным структурам (см. 12.5.2). Этот тип связи показан на примере связи лигнина с глюкуроноксиланом на схеме 12.22, а. Такие связи содержатся преимущественно в древесине лиственных пород, богатых глюкуроноксиланами. Сложноэфирные связи легко гидролизуются в кислой и щелочной средах, даже при мягкой щелочной обработке. [c.409]

Ксиланы. Основным источником ксиланов являются гемицеллюлозы покрытосеменных растений. Наиболее изученным представителем этой группы является ксилан, выделенный из древесины лиственных пород. Его структура сложна и до конца не установлена. Простейшим ксиланом является полисахарид, выделенный из злаковых, где доказано, что главная линейная цепь связана (3-1 4-связанных остатков О-ксилопиранозы. Более распространены, однако, арабиноксиланы, в которых остатки Ь-арабинофуранозы являются концевыми невосстанавливающими моносахаридами и присоединены к остаткам ксилозы главной цепи 1->3 связями. Часто ксиланы содержат дополнительно и остатки 4-0-метил-В-глюкуроновой кислоты, связанные с моносаха-ридными звеньями главной цепи а-1->4-гликозидными связями [3]. [c.270]

Ксиланы Ксиланы составляют главную часть гемицеллюлоз большинства покрытосеменных растений. Наиболее изученным представителем этой группы полисахаридов является 0-ацетил-(4-0-метилглюкуроно)-ксилан из древесины лиственных пород. Этот ксилан получают непосредственной экстракцией древесины щелочью Наилучшие результаты дает обработка едким кали . При этом, однако, теряются ацетильные группы, возможно расщепление восстанавливающего концевого моносахаридного остатка, а извлечение ксилана из древесины часто бывает неполным. [c.525]

Кси Ара лежит в интервале от 6 1 до 10 1. В среднем соотношение трех составляюш их звеньев Кси Ме-ГлюУ Ара равно 8 1,6 1. Молекулы ксиланов древесины хвойных пород короче,, чем у ксиланов лиственных пород найденные значения средней СП хвойных ксиланов составляют от 70 до 130 [64, 151, 1561. Цепи слегка разветвлены (одна или две боковых цепи на условную молекулу) (табл. 5.3). [c.90]

Кроме перечисленных выше кислот, в качестве продуктов ще-I лочной деструкции целлюлозы, гексозанов и пентозанов получаются муравьиная и уксусная кислоты, а также небольшие количества дикарбоновых кислот [70, 71, 75, 76]. Муравьиная-кж лйта-обра- уется вследствие реакций пилинга, а уксусная — в результате отщепления ацетильных групп от ксиланов "Древестш- лиственных пород и от маннанов древесины хвойных пород это отщепление происходит уже на самых ранних стадиях щелочной варки. Цепи перешедшего в раствор дезацетилированного ксилана могут адсор- бироваться целлюлозными волокнами [5, 13, 107, 108]. Звенья глюкуроновой кислоты в основном теряются при максимальной тем- [c.240]

В большинстве процессов перед гидролизом целлюлозы для удаления легкогидролизуемых полиоз применяют предгидролиз. Эта стадия особенно важна в случае гидролиза древесины лиственных пород и однолетнего сырья с высоким содержанием ксиланов. В табл. 18.3 приводятся некоторые данные по предгидролизу. В ре- [c.406]

Во время перевода заболоняой древесины в ядровую в гемицеллюлозах исследованных древесных пород наблюдается дальнейшее гложение глюканов и маннанов в хвойных и ксиланов в лиственных. [c.315]

Состав гемицеллюлоз древесины хвойных и лиственных пород различен. Лиственные породы содержат значительно больше пентозанов (17...25%, иногда до 30% и даже выше), чем хвойные породы (5... 13%), и лишь небольшую долю гексозанов (0,5...6%). Хвойные же породы содержат больше гексозанов (8...20%), чем пентозанов. Гемицеллюлозы лиственных пород представлены преимущественно ксиланами (в основном глюкуроноксиланом). Остальные нецеллюлозные полисахариды содержатся в небольших количествах. У хвойных пород нецеллюлозные полисахариды имеют более сложный состав (арабиноглюкуроноксилан и глюкуроноксилан, глюкоманнан и галактоглюкоманнан, арабиногалактан и [c.276]

У хвойных деревьев строение ксиланов более сложное, чем у лиственных, но массовая доля их в древесине меньше, поскольку преобладающими полисахаридами в древесине хвойных являются маннаны. В древесине хвойных пород присутствуют арабиноглюкуроноксиланы [c.304]

Группа 4-0-метилглюкуроиовой кислоты, присутствующая в ксиланах древесины хвойных и лиственных пород, присоединена к цепи ксилана с помощью (1—>-2)-связей. Установлено [547], что заместители у второго углеродного атома препятствуют перегруппировке карбонильных групп и тормозят отщепление концевого звена, особенно при температурах ниже ЮО°С. Одиако в процессе варки часть звеньев уроновой кислоты ксилаиа отщепляется и реакция отслаивания, хотя и замедленно, может продолжаться. [c.317]

Существуют данные, свидетельствующие о том, что гексозаны как основные гемицеллюлозные комионенты хвойной древесины (в частности, глюкоманнаны и галактоглюкоманнаны) более эффективно влияют на размалываемость и бумагообразующие свойства волокон целлюлозы, чем пентозаны (в частности, глюкуроноксиланы), являющиеся основным компонентом ГМЦ. лиственных пород древесины [286]. Согласно Котреллу [432], этот факт объясняется тем, что маннан на каждый остаток содержит на одиу гидроксильную груииу больше, чем ксилан, обладающую к тому же большей активностью по отношению к воде ио сравнению с остальными гидроксильными группами. Это послужило поводом для рекомендаций введения маинана в бумажную массу для ускорения размола и повышения прочности вырабатываемой бумаги. [c.388]

Наиболее распространенным и изученным пентозаном является ксилан. Молекулы ксилана различных растительных тканей отличаются друг от друга. Часто они представляют собой разветвленные цепочки. Основная цепочка состоит из остатков р-1)-ксилопиранозы, которые связаны между собой глюкозидной связью 1—4. Боковые ответвления состоят из остатков 4-метил-/ -глюкуроновой кислоты в положении 1 — 2 или 1 — 3, а также из остатков ксилозы и арабинозы. Ксилан хвойных пород древесины содержит около 20% остатков 4-метил-0-глюкуроновой кислоты, а ксилан лиственных пород—10%. При гидролизе ксилана образуется р-Д-ксилоза, глюкуроновая кислота и иногда арабиноза [c.18]

В гидролизатах гемицеллюлоз различных растительных тканей найдены галактуроновая, глюкуроновая и маннуроновая кислоты. Содержание гексоуроновых кислот в растительных тканях колеблется в больших пределах. В лиственных породах древесины уроновых кислот в 2 раза больше, чем в хвойных. В молодых растительных тканях и в коре их содержится значительно больше, чем в древесине ствола. Особенно много уроновых кислот в хлопковой шелухе и в подсолнечной лузге. Глюкуроно-вую кислоту находят в ксилане многих растительных тканей. Она в виде остатков 4-метил-0-глюкуроновой кислоты составляет боковые ответвления от основной цепочки из остатков ксилозы. Наиболее распространенной из гексоуроновых кислот является галактуроновая кислота, которая входит в состав пектиновых веществ. [c.20]

Полисахариды, входящие в состав а-целлюлозы и гемицеллюлоз. Как уже указывалось выше, в состав а-целлюлозы и гемицеллюлоз древесной целлюлозы входят, кроме целлюлозы, другие полисахариды (например, ксилан и маннан) и некоторое количество полиуроновых кислот. Содержание ксилана и маннана в древесине различных пород неодинаково. В гемицеллюлозах хвойной древесины содержатся в основном гексозаны, а в гемпцеллюлозах лиственных пород — пентозаны. Ангидриды маннозы и ксилозы могут входить вместе с ангидридами глюкозы в одну и ту же макромолекулу, образуя смешанную макромолекулу, или же наряду с макромолекулами целлюлозм могут находиться макромолекулы других гексозан или пентозан. Поэтому, например, при определении содержания пентозан целесообразно учитывать не только общее содержание пентозан в целлюлозном материале, но и количество пентозан, которые не удаляются после обработки 18%-ным раствором NaOH. [c.181]

Из полиоз, содержащихся в одревесневших клетках, удается выделить в более или менее чистом виде только ксилан. Несмотря на это обстоятельство, существование однородного полисахарида ксилана в составе растений до настоящего времени не установлено. Большинство исследователей склонно рассматривать ксилан лиственных пород древесины и однолетних растений как одну из составных частей полиуронидного ком- [c.524]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология