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木素的颜色反应及呈色机理木素的颜色反应及呈色机理 091060034 廖思思一、呈色试剂一、呈色试剂链状化合物中的某些醇类、酮类化合物在少量酸的存在下，链状化合物中的某些醇类、酮类化合物在少量酸的存在下，与木素反应发生颜色反应。与木素反应发生颜色反应。关于酚类和芳香族胺类的呈色反应关于酚类和芳香族胺类的呈色反应 根据一般规律，酚类使根据一般规律，酚类使木素呈现绿木素呈现绿青青紫系统的颜色，而在羟基的对位被置换之紫系统的颜色，而在羟基的对位被置换之后则呈色减弱。对于芳香族胺类，在胺基的对位，如有硝基后则呈色减弱。对于芳香族胺类，在胺基的对位，如有硝基及胺基存在，呈色加强。及胺基存在，呈色加强。杂环类化合物杂环类化合物 木素在酸性条件下，与呋喃、吡喃、吲哚类木素在酸性条件下，与呋喃、吡喃、吲哚类化合物等杂环化合物作用，呈颜色反应。化合物等杂环化合物作用，呈颜色反应。因无机化合物使木素的呈色反应因无机化合物使木素的呈色反应 这其中最有价值的是缪勒这其中最有价值的是缪勒反应及克罗斯反应及克罗斯-贝文反应，可用做识别针叶木和阔叶木。贝文反应，可用做识别针叶木和阔叶木。二、呈色机理二、呈色机理黑格隆特根据木材各种显色反应的研究指出：木材中有五种黑格隆特根据木材各种显色反应的研究指出：木材中有五种类型的颜色反应：类型的颜色反应：和间苯三酚及其他酚的反应和间苯三酚及其他酚的反应和芳香胺的反应和芳香胺的反应和浓盐酸的反应和浓盐酸的反应和甲醇盐酸的反应和甲醇盐酸的反应和硫化氢和强硫酸的反应和硫化氢和强硫酸的反应这些都是由于木素中存在的松柏醛基起作用这些都是由于木素中存在的松柏醛基起作用科学家们通过做实验验证了科学家们通过做实验验证了间苯三酚盐酸、甲醇盐酸、间苯三酚盐酸、甲醇盐酸、酚类和芳香族胺类的呈色反酚类和芳香族胺类的呈色反应、与浓无机酸和硫化氢浓应、与浓无机酸和硫化氢浓硫酸的呈色反应等，都是由硫酸的呈色反应等，都是由于木素中的生色基团松柏醛于木素中的生色基团松柏醛基和基和-羰基所致。羰基所致。由无机试剂引起的木素呈色反应，大多数不能说是木素特有由无机试剂引起的木素呈色反应，大多数不能说是木素特有的呈色反应。例如，五氧化二钒的呈色反应。例如，五氧化二钒-磷酸的呈色反应是由于酚磷酸的呈色反应是由于酚羟基；硫酸亚铁羟基；硫酸亚铁-赤血盐和醋酸汞赤血盐和醋酸汞-硫化氨的呈色反应是由于硫化氨的呈色反应是由于半纤维素的糖醛酸残基。这些无机试剂的呈色反应中主要的半纤维素的糖醛酸残基。这些无机试剂的呈色反应中主要的还是缪勒呈色反应和克罗斯还是缪勒呈色反应和克罗斯-贝文呈色反应。这两个呈色反贝文呈色反应。这两个呈色反应的机理的解明对于了解针叶木及阔叶木木素化学构造的差应的机理的解明对于了解针叶木及阔叶木木素化学构造的差异是非常重要的。异是非常重要的。过去，一直认为这两种反应是基于氯化反应，认为其反应机过去，一直认为这两种反应是基于氯化反应，认为其反应机理是相同的，但是缪勒反应比克罗斯理是相同的，但是缪勒反应比克罗斯-贝文呈色安定。贝文呈色安定。缪勒反应呈色机理缪勒反应呈色机理首先是由于高锰酸钾处理和盐酸处理，由紫丁香基核生成甲首先是由于高锰酸钾处理和盐酸处理，由紫丁香基核生成甲氧基氧基-邻苯二酚，再以氨水处理生成甲氧基邻苯二酚，再以氨水处理生成甲氧基-邻苯醌，而呈紫邻苯醌，而呈紫红色，其最大吸收波长约在红色，其最大吸收波长约在520nm。克罗斯克罗斯-贝文呈色反应机理贝文呈色反应机理紫丁香基模型物经氯水处理后，生成紫丁香基模型物经氯水处理后，生成2,6-二氯苯三酚基，再二氯苯三酚基，再经亚硫酸钠处理而呈紫红色，最大吸收波长位于经亚硫酸钠处理而呈紫红色，最大吸收波长位于540nm附近。附近。木素中含有特定构造的呈色反应木素中含有特定构造的呈色反应木素中含有松柏醇结构，其呈色反应用模型木素中含有松柏醇结构，其呈色反应用模型3,4-二甲氧基丙二甲氧基丙烯醇来验证。先将它经过对甲苯磺酰氯基吡啶处理，得到烯醇来验证。先将它经过对甲苯磺酰氯基吡啶处理，得到N-肉桂基吡啶鎓盐，再使其与硝基二甲苯胺基氰化钾反应。肉桂基吡啶鎓盐，再使其与硝基二甲苯胺基氰化钾反应。愈疮木基丙醇及其酯的呈色反应愈疮木基丙醇及其酯的呈色反应1-愈疮木基丙醇及其酯在溴化氢的氯仿溶液中受溴化作用，愈疮木基丙醇及其酯在溴化氢的氯仿溶液中受溴化作用，其产物以吡啶或碳酸氢钠处理，生成黄色的亚甲基醌，其最其产物以吡啶或碳酸氢钠处理，生成黄色的亚甲基醌，其最大吸收波长为大吸收波长为320340nm。结论结论木素能通过化学反应产生生色基团，这些基团所吸收的光波木素能通过化学反应产生生色基团，这些基团所吸收的光波都在可见光区域，因而显出颜色。带有生色基团的木素也可都在可见光区域，因而显出颜色。带有生色基团的木素也可以因某种化学反应而变成无色。木素通过化学试剂的作用能以因某种化学反应而变成无色。木素通过化学试剂的作用能形成新的生色基团，也能除去固有的生色基团，因此，通过形成新的生色基团，也能除去固有的生色基团，因此，通过木素的氧化或还原作用，可把木素的生色基团分解或转化成木素的氧化或还原作用，可把木素的生色基团分解或转化成无色基团，这便是工业上纸浆漂白的基本原理之一。无色基团，这便是工业上纸浆漂白的基本原理之一。三、木素颜色反应的应用三、木素颜色反应的应用利用氯化锌利用氯化锌-碘染色液对木素产生的颜色反应，可以鉴别纤碘染色液对木素产生的颜色反应，可以鉴别纤维的制浆方法及其脱木素程度。维的制浆方法及其脱木素程度。根据显出的颜色，还可以鉴别纸浆中是否含有机械木浆或破根据显出的颜色，还可以鉴别纸浆中是否含有机械木浆或破布浆。布浆。用四氧化二氮处理木材，其木素化的细胞壁显出黄色，当加用四氧化二氮处理木材，其木素化的细胞壁显出黄色，当加碱或三乙醇胺时转变成黄色。用这样的方法能观察到阔叶木碱或三乙醇胺时转变成黄色。用这样的方法能观察到阔叶木细胞的次生壁中残存的少量木素。细胞的次生壁中残存的少量木素。