半纤维素的化学结构是什么？
半纤维素hemicellulose
植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质，是构成初生壁的主要成分。原来是从总纤维素中以17.5％NaOH以至24％KOH提取出来的多糖成分的总称，而没有相应的特定的化学结构。碱提取液用醋酸中和沉淀的部分是半纤维素A，上清液用乙醇沉淀的部分是半纤维素B。作为重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。在许多植物中还可见到葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖
英文名称 - 中文名称 - CAS - MF
Cellulose microcrystalline - 微晶纤维素 - 9004-34-6 - (C6H10O5)n
9004-34-6
这个？
半纤维素(hemicellulose)：指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。一种植物往往含有几种由两或三种糖基构成的半纤维素，其化学结构各不相同。树茎、树枝、树根和树皮的半纤维素含量和组成也不同。因此，半纤维素是一类物质的名称。
构成半纤维素的糖基主要有D-木糖基、D-甘露糖基、D－葡萄糖基、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基，D-半乳糖醛酸基和D-葡萄糖醛酸基等，还有少量的L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纤维素主要分为三类，即聚木糖类、聚葡萄甘露糖类和聚半乳糖葡萄甘露糖类。 是以1,4-β-D－吡喃型木糖构成主链，以4－氧甲基－吡喃型葡萄糖醛酸为支链的多糖,其结构如下：式中Xβ为β-D-吡喃型木糖基；(H3CO)4GA为4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基；阔叶材的A和B都是氧乙酰基；针叶材的A为α-L-呋喃型阿拉伯糖，B为羟基。
阔叶材与禾本科草类的半纤维素主要是这类多糖，在禾本科半纤维素的多糖中,往往还含有L－呋喃型阿拉伯糖基作为支链连接在聚木糖主链上。支链多少因植物不同而异。 是由 D－吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型连接成主链。另一类聚半乳糖葡萄甘露糖类则还有 D－吡喃型半乳糖基用支链的形式以1,6-α型连接到此主链上的若干D-吡喃型甘露糖基和D－吡喃型葡萄糖基上，它们的结构如下：式中Gβ为β-D－吡喃型葡萄糖基；Mβ为β-D－吡喃型甘露糖基；阔叶材的A和B都是羟基；针叶材的A为α-D－吡喃型半乳糖基，B为氧乙酰基。
针叶材的半纤维素以聚半乳糖葡萄甘露糖类为主。主链上的葡萄糖基与甘露糖基的分子比也因木材种类不同而在1:1到1:2之间变动。大多数木材半纤维素的平均聚合度只有200。 半纤维素与纤维素间无化学键合，相互间有氢键和范德瓦耳斯力存在。
半纤维素与木素之间可能以苯甲基醚的形式连接起来，形成木素－碳水化合物的复合体，例如：
分子式：
CAS号：
性质：植物材料或含植物材料的饲料中不溶于中性洗涤剂的那部分物质,包括纤维素、半纤维素、木质素、二氧化硅、角质蛋白和蜡质等,实际上也是组成植物细胞壁的成分.
CAS号：9000-11-7
功能团：二乙氨乙基
正常PH范围：2～9.5
小离子电量：0.88～1.08meg/dg(dg=dry gram，千克重)
蛋白容积：425mg/dg（蛋白体积是指0.01M ph8.5磷酸缓冲液—牛血清白蛋白）
蛋白容积/柱体积：60mg/ml
每升所需的离子交换剂㎏柱床体积：0.19（离子交换剂重量的数字考虑到溶胀，容易去除及使用过程中离子离子交换剩余颗粒）
填料密度：0.15dg/ml（填料密度的状态为0.05M PH7.5磷酸缓冲液）
性状：干燥纤维状
用途：用于柱色谱分析，用以分离提纯多糖、肽、核苷酸、酶、血清组分和病毒等，阴离子交换填料
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下面的你参考一下再去查吧:
一、树木
纸和纸桨，可以用各种各样的植物纤维制成，但作为纸的原料使用最多的还是树木还有非木材类。
二、木材的化学成分
下表为针叶材与阔叶材的典型化学成分。但很难准确地写出木材的化学分子式，因为木材是由多种分子式化合物组成的复杂而不均匀的自然产物。木材的主要成分是纤维素（40-50%）、半纤维素（20-35%）、木类（20-30%）和溶剂所溶解的物质（3-3、5%）。但要把这些化学成分在不发生结构变化和分解的条件下分选出来，可以说是不可能的。如果研究木材的主要成分是什么，那么其大部分是由多糖类构成，约占60-80%；如果把木材的多糖类用稀酸加水分解，就可以知道它是由葡萄糖、甘露糖、木糖等单糖类组成的高分子碳水化合物。
木材的主要多糖类成分可以分成 纤维素 全纤维素 半纤维素
把全纤维素在室温下用稀碱（例如用17、5%的NaOH或10-24%的KOH）处理一下，则木材中溶出的15-30%是半纤维素，不溶解的是纤维素。
三、纸浆
纸的原料是纸浆，它主要是由木材来制造的，其制造方法大体如下： 化学纸浆 纸浆 半化学纸浆 机械（物理）纸浆
1、化学浆
化学浆是在制造纸浆的过程中，以化学药品为主而制成的纸浆，当然根据使用的药品和制造方法不同，也有一定的区别。在除掉原料中的中间层木素和细胞木素的过程纸浆相比，却有原材料利用率低和生产成本高的缺点。
（1）牛皮纸浆
牛皮纸浆是一种用化学方法制造的纸浆也叫硫酸盐纸浆。Kraft一词在瑞典是表示结实的意思。由于瑞典化学工厂以副产品芒硝制取的纸浆所抄制的纸非常坚固，因此称之为牛皮纸。
（2）半化学浆
半化学浆是采用化学处理方法，先将木材中含有的一部分木素除去，然后再将剩下的软化了的木片用机械弄碎后制成的一种纸浆。也就是说在制造方法上化学处理与机械处理各占一半。半化学纸浆的纯度和强度比碎木纸浆即机械处理的纸浆更高，而且成品率又高于用化学方法制成的化学纸浆。
2、废纸纸浆
所谓废纸纸浆就是已经用过的废纸，放到像绞果汁器那样的疏解机器装置中，来回绞动使相互聚结着的纤维分解成为粥状。
2、纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。
陆生植物细胞壁成分中的非纤维素多糖。是木材的主要构造成分之一，占绝干木材重量的20～30%。德国科学家舒尔茨（E.Schultze）在1891年最先使用了半纤维素这一术语，用来指能溶于冷的5%氢氧化钠水溶液，易被热的无机酸稀溶液的植物细胞壁成分。后来的研究工作发现有些半纤维素成分能耐较温和的酸水，不容易溶解在氢氧化钠稀溶液中，很难与纤维素分离开来，而落叶松属木材中的阿拉伯半乳聚糖却易溶于水。这和舒尔茨的半纤维素定义不符，说明该定义有缺陷。在近些年的文献上，可以看到木聚糖、甘露聚糖等一些名称，则是以半纤维素分子的主要糖基组成来命名的。虽然有人主张废弃半纤维素的叫法，但大多数人仍在使用这一名称。
半纤维素的糖基组成和分子特征
半纤维素是非均一多糖，除了含戊糖和己糖糖基外，还含有糖醛酸基等基团，在组成上和果胶质相似。对不同来源的半纤维素进行的研究表明，其分子链分别由D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖等缩聚而成，含少量D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸和4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基。有的半纤维素还含有痕量L-鼠李糖、L-岩藻糖和甲基取代的中性糖糖基。不同的半纤维素，糖基组成比例不同。半纤维素的聚合度为100～300，分子量分布很宽，具多分散性，比纤维素分子链短得多，分子量也小得多。有的半纤维素基本上是直链形，只带少量支链，有的分枝度却很高。分枝度的大小对半纤维素的性质有很大影响。半纤维素分子中的糖基连接方式不像纤维素那样只有β-1，4-苷键一种形式，而是有多种形式，因此，分子中的还原性端基较多。加之半纤维素一般都是无定形物质，不像纤维素那样有较高的结晶度。这些分子结构特点决定了半纤维素在性质上必然不同于纤维素，尽管二者都是多糖。
针叶树材和阔叶树材半纤维素的差异
针叶树材和阔叶树材半纤维素在糖基组成和分子性质上有明显的不同。不同树种木材的半纤维素都有不同程度的差异，差异的大小取决于树种间亲缘关系的远近。针叶树材的半纤维素含量约为25%，主要由O-乙酰基-半乳葡萄甘露聚糖和阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖组成。分子中的糖基含量以甘露糖、半乳糖、木糖、葡萄糖和阿拉伯糖的顺序递减。这两种聚糖的化学结构分别如图1和图2所示。阔叶树材的半纤维素含量较高，约占绝干材重量的30%，主要是部分乙酰化的4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖，其结构如图3所示。此外，阔叶树材中还含有少量葡萄甘露聚糖。针叶树材和阔叶树材木聚糖的区别在于，前者不带乙酰基，但有阿拉伯糖基支链；后者的木聚糖主链上带有数量可观的乙酰基。阔叶树材甘露聚糖仅由葡萄糖和甘露糖基构成，而针树叶材甘露聚糖除了由这两种糖基构成的主链，还带乙酰基和半乳糖基支链。落叶松属木材中的阿拉伯半乳聚糖是分枝度很高的水溶性多糖，含量占木材重量的5～35%，从性质上说，应把这种多糖当作浸提物，但按其结构分类，仍属于半纤维素。一般地说，各种聚糖的糖基组成比都不同，而且相互连接的方式也有差异，这就决定了半纤维素结构的多样性和性质的变异性，给研究工作造成巨大困难。
图1
图2半纤维素在木材中的分布及功能
半纤维素在木材中呈不均匀分布，随树种、细胞类型及其成熟程度等不同而有较大变化。例如，针叶树材管胞次生壁中层（S2）的木聚糖含量最低，但半乳葡萄甘露聚糖的含量却很高；次生壁外层和内层（S1和S3）的木聚糖含量非常高。阔叶树材细胞壁S2层中木聚糖含量最高。木材射线细胞的木聚糖含量明显高于在管胞和纤维细胞中的含量。成熟的木材细胞比未成熟的细胞含有较多的葡萄甘露聚糖和较少的木聚糖。应压木（见应力木）中半乳聚糖的含量特别高。有些应拉木中也含有结构复杂的半乳聚糖。针叶树材早材的木聚糖含量比晚材高，葡萄甘露聚糖的含量比晚材低。半纤维素在细胞壁中的功能是起粘结作用。植物细胞在木质化之前，主要靠半纤维素把纤丝粘结在一起，保持直立生长所必须的挺度。木材纤维素的聚合度约为10000，半纤维素的聚合度为100～300，二者共存于木材细胞壁中，分子的大小相差悬殊，而且分子量分布范围很宽，尽管半纤维素在细胞壁中分布不均匀，却能穿插渗透在纤丝之间，形成多糖复合体系。分子链较短的半纤维素充斥在胞壁中，使其结晶度下降增加了无定形物质的量。木材初生壁中的半纤维素含量高，可能和把未木质化的细胞粘在一起的作用有关。半纤维素分子之间及半纤维素与纤维素分子之间没有化学键，可能存在氢键。半纤维素与木质素之间存在部分共价键，形成所谓木质素—碳水化合物复合体。半纤维素还可能起着把纤维素和木质素粘结在一起的作用。
半纤维素的分离制备
已研究出多种分离半纤维素的方法，在使用时应根据具体情况进行选择。对阔叶树材和一年生植物原料，可用稀碱水溶液直接提取。但在多数情况下，尤其是对针叶树材，大都先分离出综纤维素，然后再用碱液或某些中性溶剂从综纤维素中提取半纤维素。二甲基亚砜是提取木聚糖的较理想溶剂，虽然得率较低，却能保证木聚糖在提取过程中不发生结构变化。碱液则不然，它能使半纤维素中的乙酰基全部脱除。用氢氧化钠溶液提取葡萄甘露聚糖的效果比用氢氧化钾好。在提取时还可加入诸如硼酸钠之类的盐，促进有些聚糖的溶解，也可用不同浓度的碱液分步提取。用醋酸酸化得到的提取液，即可使半纤维素沉淀出来。加入乙醇等溶剂，可使沉淀更完全。采用分级沉淀或加入某些有选择性的沉淀剂（如氢氧化钡等），能将半纤维素初步分离。把得到的半纤维素粗品用柱层析法精制，即可用于测定分子量分布、糖基组成等一系列研究。木材中半纤维素的定量是通过测定戊聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、糖醛酸和乙酰基含量实现的，测得的只是近似值。
半纤维素的用途
虽然半纤维素还没有形成显著的工业用途，但它在工业上所具有的重要意义和作为潜在的工业原料的价值却是显而易见的。半纤维素对于纸张的强度、物理特性，对纤维板和刨花板生产都有不容低估的作用。实际上，半纤维素在造纸和人造板工业生产中起着粘合剂的作用。这是半纤维素的间接应用。半纤维素还是生产糠醛的原料，木材加工剩余物是糠醛生产的潜在原料，而糠醛则是许多有机合成的中间体。戊聚糠和己聚糠经水解、发酵，可生产酵母、乙醇，经催化加氢可生产木糖醇、甘露糖醇等，都是重要的化工原料。用造纸废液中的半纤维素为原料发酵生产酒精，还可得到酵母粗蛋白，是营养价值很高的家畜和家禽饲料添加剂。阿拉伯半乳聚糖已被用作乳化剂、稳定剂、食品和化妆品、油墨的添加剂和药品赋形剂等。总之，半纤维素的利用有着广阔的前景。
