Полисахариды нецеллюлозные

Рис. 11.2. Классификация нецеллюлозных полисахаридов

Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. Цель целлюлозно-бумажного производства - получение из древесины технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов. При этом нецеллюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. В одном из производств лесохимии - пиролизе древесины высокомолекулярные компоненты древесины и в том числе целлюлоза [c.278]

Некоторые исследователи к гемицеллюлозам относят вещества, входящие в состав растительных клеточных стенок и растворимые в водных растворах щелочи определенной концентрации. Доре [2] предлагал называть гемицеллюлозами нецеллюлозную часть полисахаридов, которая при гидролизе не образует уроновых кислот. Другие исследователи [3] к гемицеллюлозам относят также камеди, слизи и пектиновые вещества. [c.8]

Сложный состав нецеллюлозных полисахаридов и разнообразие свойств затрудняют их классификацию. На рис. 11.1 представлена в виде схемы классификация всех полисахаридов древесины, учитывающая их растворимость и химическое строение. Полисахариды гемицеллюлоз подразделяют также на кислые (содержащие звенья уроновых кислот) и нейтральные. [c.274]

Для химической переработки древесина интересна своим комплексом природных органических полимеров - целлюлозы, нецеллюлозных полисахаридов, лигнина, а также разнообразных низкомолекулярных соединений - экстрактивных веществ. Ценные физические свойства, такие как большая прочность при малой плотности, низкие тепло- и электропроводность, легкость обработки, внешний вид и т.д., делают древесину незаменимым конструкционным и поделочным материалом для изготовления разнообразных изделий, необходимых в промышленности, строительстве, производстве мебели и пр. [c.5]

Распределение гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов изучено меньше. Установлено, что в слоях Si и 8з(Т) относительное-содержание гемицеллюлоз выше, чем в слое S , причем наибольшая концентрация гемицеллюлоз наблюдается в слое Sj. [c.218]

В процессах сорбции важнейшую роль играют аморфные области целлюлозы, в которых и происходят наибольшие изменения. Повышенная сорбционная способность гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов обусловлена их аморфным строением, благодаря чему практиче- [c.265]

Холоцеллюлоза - комплекс полисахаридов древесины, получающийся в виде волокнистого остатка после удаления экстрактивных веществ соответствующими нейтральными растворителями и делигнификации (удаления лигнина). В состав холоцеллюлозы входят целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды, не экстрагируемые нейтральными растворителями, используемыми для извлечения экстрактивных веществ (гемицеллюлозы). Выход холоцеллюлозы при выделении ее из древесины различными методами составляет в среднем для хвойных пород 70...73%, лиственных пород - 72... 79%. [c.268]

Гемицеллюлозы и другие нецеллюлозные полисахариды [c.269]

Звенья моносахаридов в цепях нецеллюлозных полисахаридов могут присутствовать в виде р- и а-аномеров и образовывать, соответственно, Р- или а-гликозидные связи. Поскольку в нецеллюлозных полисахаридах преобладают р-связи, для них, как и для целлюлозы, характерно отрицательное значение угла вращения плоскости поляризации в растворах. [c.270]

Звенья метилпентоз, входящие в состав нецеллюлозных полисахаридов, при гидролизе превращаются в метилпентозы, а последние в ме-тилфурфурол (5-метил-2-фуральдегид), определяющийся вместе с фурфуролом (см. схему 11.7, а). Гексозаны гидролизуются до гексоз, которые превращаются в гидроксиметилфурфурол (5-гидроксиметил-2-фуральде-гид). Однако он не стоек и в присутствии НС1 при нагревании большей частью разлагается с образованием муравьиной и левулиновой кислот (см. [c.301]

Выделение из древесины водорастворимых галактоглюкоманнанов и глюкоманнанов подчеркивает условность подразделения нецеллюлозных полисахаридов на гемицеллюлозы и водорастворимые полисахариды. [c.308]

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]

При гидролизе нецеллюлозных полисахаридов образуются соответствующие моносахариды. В гидролизатах найдены главным образом следующие моносахариды из пентоз D-ксилоза и L-арабиноза из гексоз D-манноза, D-галактоза, D-глюкоза, D-фруктоза из метилпентоз L-рамноза и L-фукоза, а также из гексуроновых кислот D-глюкуроновая, 4-0-метил-0-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты (схема 11.1). На схеме наряду с проекционными и пространственными формулами Хеуорса приведены для пиранозных циклов конформации кресла С1. Для фураноз-ных циклов возможны два типа конформации конверт (Е) и твист-конформация (Т). Большая часть гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов в отличие от линейного гомополисахарида - целлюлозы представляет собой смешанные полисахариды (гетерополисахариды). Цепи многих из них разветвлены. Все они нерегулярны. Это делает невозможной 1фисталлизацию нецеллюлозных полисахаридов в древесине и увеличивает их растворимость. [c.270]

В настоящее время предполагают существование трех основных типов ковалентных связей лигнина с нецеллюлозными полисахаридами (схема 12.22) [c.409]

Как уже отмечалось выше, подразделение нецеллюлозных полисахаридов на гемицеллюлозы и водорастворимые полисахариды (водорастворимые высокомолекулярные экстрактивные вещества) в значительной мере условно. Некоторые полисахариды и полиурониды, такие как крахмал в паренхимных клетках, камеди в межклеточных каналах и т.п., не входят в состав клеточных стенок, выполняют запасающие или защитные функции и извлекаются из древесины водой. Другие водорастворимые полисахариды, например, арабиногалактан могут содержаться в клеточных стенках, но извлекаются из них горячей водой. Пектиновые вещества, образующиеся на стадии деления клеток камбия, выполняют структурообразующую функцию и впоследствии входят в состав сложной срединной пластинки. Часть подобных полисахаридов и полиуронидов оказывается менее доступной и требует для растворения особых условий, например действия разбавленных растворов щелочи малой концентрации. Для полного извлечения пектиновых веществ приходится использовать растворы оксалата или цитрата аммония (см. 11.9.2). [c.310]

Гемицеллюлозы. В нецеллюлозные молекулы клеточной оболочки матрикса входят полисахариды, называемые гемицеллюлозами [4]. [c.267]

В углеводную часть древесины кроме основного полисахарида -целлюлозы входят нецеллюлозные полисахариды (полиозы). Нецеллюлозные полисахариды, являющиеся структурными компонентами, называют гемицеллюлозами. Следует заметить, что термины полиозы и гемицеллюлозы условны (греч. поли означает много, а геми - полу-) и применяются в химии древесины для определенных групп полисахаридов, тогда как в органической химии под полиозами понимают все полисахариды. В меньших количествах в древесине присутствуют водорастворимые нецеллюлозные полисахариды, в том числе полиурониды. Эти полисахариды по химическому строению близки к гемицеллюлозам, но вследствие растворимости в воде их относят к экстрактивным веществам. [c.269]

Целлюлозный каркас клеточной оболочки заполнен переплетающимися с ним нецеллюлозным молекулами матрикса. В его состав входят полисахариды, называемые гемицеллюлозами, и пектиновые вещества, или пектины, химически очень близкие гемицеллюлозам [7]. [c.268]

Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. Массовая доля холоцеллю-лозы составляет в древесине примерно 70...80%, причем ее содержание в древесине лиственных пород выше по сравнению с хвойными. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам. Необходимо отметить, что условно относимые к водорастворимым экстрактивным веществам пектиновые вещества фактически выполняют структурную функцию (см. 11.9.2). [c.185]

Целлюлоза - это полисахарид, макромолекула которого построена из повторяющихся звеньев - остатков Р-О-глюкопиранозы с общей формулой (СбНюОз) (см. главу 9). Макромолекулы гемицеллюлоз построены из остатков различных моносахаридов, пентоз и гексоз, а также уроновых кислот. Большей частью все нецеллюлозные полисахариды - смешанные полисахариды. В анализе древесины их условно подразделяют на пентоза-ны (С5Нв04) и гексозаны (СбНю05) (см. главу 11). [c.185]

Во вторичной стенке S у хвойных пород содержание глюкоманнана и галакто-глюкоманнана вьиие, чем арабнноглюкуроноксилана арабинан и галактан присутствуют лишь в небольших количествах (в слое Si). У лиственных пород во вторичной стенке содержится преимущественно глюкуроноксилан и в небольшом количестве глюкоманнан, причем содержание нецеллюлозных полисахаридов по сравнению с хвойными породами оказывается выше. [c.218]

В древесине гемицеллюлозы, водорастворимые полисахариды и полиурониды выполняют различные функции. Гемицеллюлозы являются структурными компонентами клеточной стенки, тогда как водорастворимые полисахариды - резервными питательными веществами. Однако следует подчеркнуть, что четкое отнесение того или иного индивидуального полисахарида к одной из этих двух фупп часто становится затруднительным, поскольку в древесине присутствуют некоторые нецеллюлозные полисахариды, относящиеся по химическому строению (по главному составляющему моносахариду) к одному и тому же типу, но отличающиеся по функции и растворимости. [c.269]

В состав макромолекул гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов входят звенья ангидросахаров, содержащих шггь или шесть атомов углерода, т.е. звенья пентоз и гексоз. В небольших количествах в состав некоторых полисахаридов входят звенья дезоксигексоз (метилпен-тоз). Основными функциональными фуппами нецеллюлозных полисахаридов, как и целлюлозы, являются гидроксильные (спиртовые) группы. Одно из концевых звеньев линейной цепи будет редуцирующим. Оно содержит свободный гликозидный гидроксил и может существовать в открытой альдегидной форме. Полиурониды построены из звеньев гексуро-новых кислот. [c.270]

Как уже отмечалось, гидролиз целлюлозы в концентрированных минеральных кислотах (серной, сверхконцентрированной соляной, фосфорной), являющихся растворителями цeJIЛЮлoзы, идет в гомогенной среде. Целлюлоза растворяется в минеральных кислотах более высоких концентраций (см. 17.2.2), чем нецеллюлозные полисахариды. [c.575]

Химическое строение нецеллюлозных полисахаридов отражают структурными формулами для фрагментов макромолекулы (части цепи). По аналогии с химией белков для представления структуры индивидуальных полисахаридов применяют символические (сокращенные) формулы, в которых для обозначения звеньев моносахаридов применяют аббревиатуры, состоящие из трех первых букв наименования, например, Глю для глюкозы, Маи для маннозы, Г ал для галактозы, Кси для ксилозы. Ара для арабинозы и т.д. Для уроновых кислот рекомендуется добавлять букву У (например, ГлюУ, ГалУ). Для обозначения пиранозных и фуранозных форм добавляют четвертую соответствующую букву, например. Ара или Аргф. Иногда в аббревиатурах используют латинские буквы. Для указания [c.273]

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]

Без предварительной делигнификации из древесины лиственных пород можно извлекать с большим выходом только ксилаи. Древесину хвойных пород дня выделения гемицеллюлоз с большим выходом следует делигнифицировать. Древесину перед выделением гемицеллюлоз или же перед выделением из нее сначала холоцеллюлозы предварительно освобождают от экстрактивных веществ. С этой целью проводит обработку водой для удаления водорастворимых веществ, в том числе и нецеллюлозных полисахаридов, затем спирто-толуольной смесью для удаления смол и дополнительно раствором оксалата аммония для удаления не растворимых в воде пектиновых веществ. Эти предварительные обработки оказывают влияние на результаты выделения гемицеллюлоз. Так, продолжительное экстрагирование древесины горячей водой приводит к частичному отщеплению от гемицеллюлоз ацетильных групп с образованием уксусной кислоты, вызывающей частичный гидролиз полисахаридов. [c.277]

К реакциям функциональных групп относятся главным образом реакции спиртовых групп - вторичных и первичных. Реакции спиртовых фупп имеют важное значение преимущественно у целлюлозы (см. главу 16). У нецеллюлозных полисахаридов такие реакции осуществляют при изучении их химического строения (например, метилирование). К ним относятся также реакции отщепления ацетильных групп от гемицеллюлоз, реакции декарбоксилировання уроновых кислот, реакции окисления спиртовых групп. Реакции внутримолекулярных превращений у полисахаридов древесины имеют сравнительно малое значение, например, внутризвенной дегидратации при пиролизе (см. 11.12). [c.279]

Одновременно с процессом биосинтеза полимерного лигнина возникают химические связи лигнина с полиуронидами и гемицеллюлозами и образуется лигнин-полисахаридная матрица. Химические связи лигнина с нецеллюлозными полисахаридами образуются при стабилизации промежу- [c.400]

Фенилгликозидная связь с редуцирующими концевыми звеньями в макромолекулах нецеллюлозных полисахаридов. Такие связи могут быть пиранозидными и фуранозидными (см. схему 12.22, в). Механизм их образования пока четко не установлен. [c.409]

В классической классификации полиозы разделяются на пенто-заны, гексозаны и полиурониды. Однако это грубая классификация, которая не учитывает, что большинство полисахаридов смешанные, т. е. построенные из звеньев моносахаридов, принадлежащих к разным группам. Стюарт [133] предложил систему классификации, основанную на поведении полиоз при их отделении от целлюлозы. Полиозы, которые можно извлечь из холоцеллюлозы, называют нецеллюлозными гликозанами, а остающиеся в холоцеллюлозе — [c.85]

Объектом рассмотрения в настоящей книге является обширная группа входящих в состав растений нецеллюлозных полисахаридов — гемнцеллюлоз (ГМЦ). Макромолекулы ГМЦ в зависимости от вида растений и входящих в их состав полисахаридов могут включать в себя звенья ксилозы, арабинозы, маннозы, глюкозы, галактозы, рамнозы, фруктозы, 4-0-метилглюкуроновой кислоты. [c.5]

Тривиальное название гемицеллюлозы в настоящее время часто критикуется. Однако и вновь предлагаемые названия этих соединений, такие, как полиозы, нецеллюлозные полисахариды, легкогидролизуемые гексозаны и пентозаны, целлюлозаиы, полиуро-ниды, либо не отражают полностью состав и характерные свойства этой группы полисахаридов, либо являются слишком общими, охватывая часть других полисахаридов клеточной стенки, пектиновые вещества и т. д. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология