師莉升 姚雙全 王成

摘 要：木素是自然界儲(chǔ)量?jī)H次于纖維素和甲殼素的天然大分子聚合物。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，木素由愈創(chuàng)木基、對(duì)羥苯基和紫丁香基三種結(jié)構(gòu)單元以醚鍵和碳碳雙鍵連接而成，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且在植物原料中，木素與纖維素和半纖維素緊密地聯(lián)系在一起，利用現(xiàn)有手段很難分離出純木素。木素對(duì)制漿過(guò)程，尤其是對(duì)蒸煮和紙漿漂白有重要影響，為深入理解木素在制漿過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及其結(jié)構(gòu)變化，需要借助木素模型物進(jìn)行木素的相關(guān)研究。本文綜述了國(guó)內(nèi)外木素模型物的研究現(xiàn)狀，論述了木素模型物在制漿過(guò)程中木素-碳水化合物復(fù)合體（LCC）的生成及漂白過(guò)程中反應(yīng)機(jī)理等相關(guān)研究中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：木素；木素模型物；制漿；LCC；漂白

中圖分類號(hào)：TS71+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2018.09.009

Abstract：Lignin， the natural macromolecular polymer， is the third largest biomass in nature reserves and under the reserves of cellulose and chitin. Lignin contains three structural units i.e.guaiacyl， syringyl and p-hydroxyphenol， which are connected by the bond of ether and CC， and ultimately formed complex chemical structures. Besides， lignin is closely associated with cellulose and hemicellulose in plants material， so it is difficult to isolate pure lignin by existing means. Pulping process is seriously affected by lignin， especially the processes of cooking and bleaching. In order to understand the chemical reaction mechanism and structural changes of lignin during pulpingprocess， the lignin model compounds should be used in the study. This paper reviews the recent developments of lignin model compounds. In addition， it particaly discusses the application of lignin model compounds in the researches of bleaching reaction mechanism and the formation of LCC in cooking process.

Key words：lignin； lignin model compound； pulping； LCC； bleaching

在自然界中木素的數(shù)量?jī)H次于纖維素和甲殼素，是位居第三的天然大分子有機(jī)物質(zhì)[1]。制漿過(guò)程中，蒸煮的主要目的是脫除木素，脫木素實(shí)際就是木素大分子的結(jié)構(gòu)單元間各種連接鍵發(fā)生斷裂。蒸煮后的殘余木素是紙漿顏色的主要來(lái)源，漂白則是通過(guò)添加漂白劑破壞紙漿中木素的發(fā)色結(jié)構(gòu)，從而提高紙漿白度。因此，研究木素的結(jié)構(gòu)變化及其相關(guān)反應(yīng)機(jī)理是制漿造紙研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。在植物原料中，木素化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成多樣，總是與纖維素、半纖維素伴生在一起，且易發(fā)生降解及縮合反應(yīng)，因此想要直接分離木素用以研究具有一定難度。為探索木素在化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂情況，充分表征天然木素化學(xué)結(jié)構(gòu)變化，許多學(xué)者選用或合成與目標(biāo)大分子結(jié)構(gòu)和功能相似的木素模型化合物，來(lái)模擬復(fù)雜木素的相關(guān)反應(yīng)[2]。木素模型物可以一定程度上代表天然木素，將木素模型物作為研究對(duì)象，可以簡(jiǎn)化研究手段，獲得一些特殊的反應(yīng)信息[3-4]。將木素模型物用于制漿研究領(lǐng)域，有助于從分子水平上了解制漿過(guò)程發(fā)生的化學(xué)變化和反應(yīng)機(jī)理。

本文主要就國(guó)內(nèi)外對(duì)于木素模型物的分類以及木素模型物在木素結(jié)構(gòu)、降解和改性中的應(yīng)用等研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并論述了在制漿過(guò)程木素模型物作為輔助手段來(lái)研究木素-碳水化合物復(fù)合體（Lignin-Carbohydrate Complexes，LCC）的生成及漂白反應(yīng)機(jī)理時(shí)的重要作用，旨在為今后木素模型物在制漿造紙研究中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，為研究制漿造紙過(guò)程中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)提供新的思路。

1 木素模型物研究現(xiàn)狀

木素是存在于木材細(xì)胞壁中的天然高分子聚合物，為研究木素中某些特定結(jié)構(gòu)的變化，許多學(xué)者合成模型物來(lái)模擬木素結(jié)構(gòu)，在木材研究的相關(guān)領(lǐng)域木素模型物的應(yīng)用起到了重要作用[5]。歐國(guó)隆等人[6]通過(guò)研究β-O-4型木素模型物——4（α（2-甲氧基苯氧基）乙酰基）愈創(chuàng)木酚的合成方法，發(fā)現(xiàn)利用過(guò)量愈創(chuàng)木酚和4-乙酰基愈創(chuàng)木酚的溴化物的反應(yīng)并結(jié)合羥甲基化可以得到含α-羰基的酚型β-O-4木素模型化合物。Ouyang等人[7]采用過(guò)氧化氫/過(guò)氧化物酶S2O82/Fe2+兩步自由基反應(yīng)合成了一種四聚體酚型木素模型物，利用高分辨質(zhì)譜（HRMS）和13C-核磁共振（13C-NMR）對(duì)該模型物進(jìn)行分析，得知模型物主要包含5-5、α-O-4和β-5連接鍵，較之酶反應(yīng)合成方法，該方法合成的模型物得率更高，合成速率更快。Ouyang等人[8]利用微波輔助法合成了一種三聚體木素模型物，通過(guò)質(zhì)譜（MS）、1H-核磁共振（1H-NMR）和13C-NMR分析表征，發(fā)現(xiàn)該模型物主要包含愈創(chuàng)木基型結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)單元間以α-O-4和β-O-4形式連接，該研究還發(fā)現(xiàn)，微波輔助合成木素模型物能夠減少合成反應(yīng)時(shí)間并提高模型物得率。Deng等人[9]發(fā)現(xiàn)，合成β-O-4型愈創(chuàng)木基聚合木素模型物過(guò)程中，主要影響因素包括：反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和原料的濃度。Mostaghni等人[10]對(duì)β-O-4型木素模型物進(jìn)行了修飾和改造，并采用紅外光譜（IR）、MS和NMR進(jìn)行分析。

根據(jù)連接方式，可將木素模型物分為簡(jiǎn)單酚型與非酚型、α-O-4型、β-O-4型、β-5型、β-1型和5-5型，此外，還包括二苯乙烯類、脫氫聚合物和醌型等[11-12]。國(guó)內(nèi)外研究者借助木素模型物進(jìn)行了大量研究，采用較多是α-O-4、β-O-4等連接的單體、二聚體等低聚體木素模型物[13-14]。Mukhtar等人[15]研究了催化劑對(duì)提高木素?zé)峤庑实淖饔茫J(rèn)為應(yīng)采用具備相應(yīng)功能官能團(tuán)的木素模型物，而木素中包含大量的β-O-4連接結(jié)構(gòu)，因此研究含β-O-4連接結(jié)構(gòu)的木素模型物對(duì)于木素的高值化利用來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。

目前，木素模型物在木素研究中的應(yīng)用包括三個(gè)方面：木素大分子氧化降解的研究、木素改性的理論研究以及木素生物合成相關(guān)研究。Zakzeski等人[16]為了研究細(xì)胞木素和堿木素在含有過(guò)渡金屬催化劑和氧分子的離子液體中的氧化機(jī)理，采用簡(jiǎn)單非酚型木素模型物藜蘆醇以及酚型木素模型物愈創(chuàng)木酚、對(duì)甲氧酚和香草醇，并通過(guò)紅外光譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)木素中的醇羥基能被迅速催化氧化，酚羥基、5-5型、β-O-4和苯香豆?jié)M型連接結(jié)構(gòu)則較穩(wěn)定。研究還表明，溫度、氧壓等反應(yīng)條件對(duì)木素氧化反應(yīng)影響較大。Muheim等人[17]研究了在偶聯(lián)酶催化下非酚型木素模型物的氧化，發(fā)現(xiàn)二銨鹽-漆酶氧化藜蘆醇的產(chǎn)物得率與單獨(dú)使用木素過(guò)氧化物酶催化氧化的結(jié)果有所不同，這與反應(yīng)過(guò)程陽(yáng)離子自由基活性中間體的生成有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，二銨鹽-漆酶氧化藜蘆醇的反應(yīng)沒(méi)有活性中間體產(chǎn)生，二銨鹽-漆酶偶聯(lián)酶系統(tǒng)的活性也與木素過(guò)氧化物酶有所不同。Huang等人[18]為研究木素的熱解機(jī)理及其主要產(chǎn)物的生成路徑，選用β-O-4型木素模型物為研究對(duì)象，并以β-O-4鍵裂解能的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和結(jié)論為基礎(chǔ)提出了三種可能路徑。

木素是生物質(zhì)的重要組成，但由于其復(fù)雜的非均一性，對(duì)其熱解機(jī)理了解的仍不夠深入，Yong等人[19]利用5種β-O-4型和兩種α-O-4型的木素模型物深入研究了熱解機(jī)理，采用氣質(zhì)聯(lián)用/氫火焰離子檢測(cè)器（GC-MS/FID）進(jìn)行分析檢測(cè)，從反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)平衡和反應(yīng)常數(shù)的結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)不同連接鍵型的木素模型物斷裂的機(jī)理不同，而理論數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性也進(jìn)一步證明了β-醚鍵和α-醚鍵的熱解機(jī)理是存在差異的，結(jié)合二聚體木素模型物的兩種熱解路徑，能夠定性地描述含有β-O-4和α-O-4連接鍵的三聚體木素模型物的熱解路徑。

在一些反應(yīng)中，雖然能利用木素模型物研究木素某些特殊結(jié)構(gòu)的變化，但與真實(shí)木素的反應(yīng)相比仍有較大的差異。研究木素結(jié)構(gòu)過(guò)程中，最具應(yīng)用的模型物是脫氫聚合物（DHP），它被認(rèn)為是最接近天然木素結(jié)構(gòu)的木素模型物，可由松柏醇的自由基氧化獲得[20]。

Maijala等人[21]研究了不同有機(jī)溶劑體系（丙酮、乙醇、丙二醇、二乙二醇單甲醚）下漆酶對(duì)高相對(duì)分子質(zhì)量木素模型物——脫氫聚合物（DHP）的氧化，并比較了溶劑體系中漆酶的穩(wěn)定性和活性。此外研究發(fā)現(xiàn)漆酶對(duì)DHP的氧化效率與反應(yīng)物或產(chǎn)物在溶劑中的溶解度有關(guān)。

Holmgren等人[22]利用DHP研究了木素的生物聚合、木素結(jié)構(gòu)、合成，通過(guò)酶催化反應(yīng)，以阿魏酸、松柏醛和松柏醇為前驅(qū)物合成DHP，經(jīng)尺寸排阻色譜和13C-NMR分析， 發(fā)現(xiàn)合成的DHP聚合物分子尺寸差異不大，但阿魏酸和松柏醛合成的DHP與松柏醇合成的DHP相比，脂肪族雙鍵的數(shù)量更大，卻不含苯甲基結(jié)構(gòu)。Matsushita等人[23]為研究苯酚化硫酸水解木素（P-SAL）的化學(xué)改性機(jī)理，采用1-愈創(chuàng)木基-1-對(duì)羥基苯乙烷作為酚化硫酸木素模型物，與二甲胺和甲醛反應(yīng)，用Mannich反應(yīng)闡述了P-SAL的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。劉祖廣等人[24]通過(guò)總結(jié)木素模型物和木素與甲醛及二甲胺等反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)由于酚羥基對(duì)C5位的活化作用，Mannich反應(yīng)主要發(fā)生在木素酚型單元的C5位。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)木素模型物應(yīng)用的研究較多，主要集中在木素降解機(jī)理、生物合成及其改性理論等方面，研究了木素降解過(guò)程中芳香環(huán)及連接鍵的斷裂規(guī)律，利用木素模型物研究木素生物合成中結(jié)構(gòu)單元的連接和聚合歷程，并利用木素模型物研究木素中各種活性基團(tuán)的接枝共聚理論。木素模型物在木素的基礎(chǔ)研究中起著非常重要的作用，對(duì)木素化學(xué)利用新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、木素的高值化利用等領(lǐng)域有重要意義。此外，也有研究者將木素模型物應(yīng)用到制漿過(guò)程的相關(guān)研究中，為探究制漿過(guò)程中木素在分子水平的變化奠定了一定理論基礎(chǔ)。

2 木素模型物在LCC研究中的應(yīng)用

LCC是指植物原料或者紙漿中部分木素大分子通過(guò)化學(xué)鍵與多糖結(jié)合在一起，并以這種形式存在。制漿過(guò)程中LCC主要來(lái)源于兩方面，一是植物原料本身存在的，二是蒸煮過(guò)程中反應(yīng)生成的[25]。由于LCC會(huì)阻礙木素的脫除，增加制漿和漂白過(guò)程化學(xué)品及能源的消耗量，同時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[26-27]，迄今為止，已有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，研究主要集中在LCC的形成機(jī)理、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及反應(yīng)特性等方面。

LCC屬于高分子物質(zhì)，Bjrkman[28]對(duì)分離出的LCC加以分析，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)單元之間具有多種連接方式。因此，從原料中直接分離LCC進(jìn)行研究時(shí)，往往難以確定其在反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)鍵斷裂方式。周燕等人[29]指出在硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中，由于強(qiáng)親核試劑HS-進(jìn)攻β-O-4結(jié)構(gòu)，其中的β-芳基醚鍵非常容易發(fā)生斷裂。若要研究硫酸鹽法蒸煮過(guò)程中LCC的形成機(jī)理，很有必要合成一種比較穩(wěn)定的木素模型物。因此，為了從分子水平上研究LCC結(jié)構(gòu)在反應(yīng)中的變化規(guī)律，使用低相對(duì)分子質(zhì)量的木素模型物是一種不可缺少的研究手段。

Zhou等人[30-32]在實(shí)驗(yàn)室模擬硫酸鹽法蒸煮條件，將合成的木素模型物——脫氫二香草醇和典型的半纖維素糖組分進(jìn)行蒸煮，發(fā)現(xiàn)脫氫二香草醇在蒸煮過(guò)程中十分穩(wěn)定，而未降解的脫氫二香草醇和蒸煮形成的LCC主要存在于酸溶殘?jiān)?。并且采用酚型木素模型物——愈?chuàng)木基丙三醇-β-愈創(chuàng)木基醚-[α-13C]，使用13C同位素標(biāo)記LCC的生成機(jī)理，研究發(fā)現(xiàn)形成的LCC是木素模型物和聚葡萄糖甘露糖以苯甲醚鍵連接而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。Vikkula等人[33]利用甲氧甲酚作為木素模型物，研究了在硫酸鹽法制漿初始階段，減少甲氧基取代纖維素的末端基對(duì)LCC結(jié)構(gòu)形成的影響。結(jié)果顯示在蒸煮的初始階段，末端基的芳香族特性會(huì)增強(qiáng)，這會(huì)在一定程度上抑制LCC結(jié)構(gòu)末端基的生成。

Nylander[34]認(rèn)為L(zhǎng)CC是在木質(zhì)纖維素中存在共價(jià)與非共價(jià)鍵的交互作用形成的，并通過(guò)引入一種木素模型物合成LCC模型物，研究LCC的化學(xué)結(jié)構(gòu)、形成機(jī)理。Tokimatsu等人[35]為探索LCC的生物合成機(jī)理，采用一種新方法合成了4種由β-O-4木素模型物和甲基-β-D-葡萄糖苷糖組成的非對(duì)應(yīng)型LCC模型物。

Kovur[36]通過(guò)模型物研究了LCC的氧化機(jī)理，發(fā)現(xiàn)漆酶的氧化作用能夠有效增加LCC中糖苷鍵的斷裂，并且實(shí)驗(yàn)還預(yù)測(cè)了4-O-5型和5-5型二聚體模型物的化學(xué)鍵斷裂方式。Mai[37]也發(fā)現(xiàn)，LCC結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，先是發(fā)生糖苷鍵的斷裂，然后木素和碳水化合物會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的氧化。因此若想回收半纖維素中的糖，必須要阻止LCC結(jié)構(gòu)中糖苷鍵斷裂后發(fā)生的氧化反應(yīng)。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外關(guān)于木素模型物在LCC結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用主要包括兩個(gè)方面：一是直接利用木素模型物模擬木素，在一定條件下與半纖維素發(fā)生反應(yīng)生成LCC結(jié)構(gòu)，進(jìn)而推測(cè)真實(shí)木素與半纖維素間的連接方式和相互作用；二是利用木素模型物合成相應(yīng)的LCC模型物，進(jìn)而通過(guò)LCC模型物研究LCC的氧化等反應(yīng)機(jī)理。

3 木素模型物在紙漿漂白中的應(yīng)用

木素大分子的發(fā)色基團(tuán)、助色基團(tuán)之間會(huì)構(gòu)成復(fù)雜的發(fā)色體系，給制漿漂白帶來(lái)較大困難。漂白通過(guò)將有色物質(zhì)脫色或者阻止發(fā)色基團(tuán)間的共軛來(lái)改變發(fā)色基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，消除助色基團(tuán)或者防止助色基團(tuán)與發(fā)色基團(tuán)之間發(fā)生聯(lián)合，因此，漂白的作用就是從紙漿中除去木素或改變木素的結(jié)構(gòu)[38]。

但是，與纖維素等大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)相比，木素分子結(jié)構(gòu)單元間的連接不具備規(guī)律性和有序性，且結(jié)構(gòu)單元間的連接方式也不盡相同，目前還未發(fā)現(xiàn)有效手段能將木素從植物組織中完整地全部取出[39]。在研究漂白機(jī)理等過(guò)程中，由于木素結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需要考慮到木素與碳水化合物及抽出物的關(guān)系[40]，采用常規(guī)方法不可能清楚了解漂白過(guò)程中木素分子結(jié)構(gòu)發(fā)生的具體變化。因此，學(xué)者將木素模型物引入到漂白過(guò)程相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的研究中，從分子水平反映木素結(jié)構(gòu)變化、漂白機(jī)理等。

目前，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者利用木素模型物對(duì)不同漂白體系漂白過(guò)程中木素的氧化機(jī)理做出了大量的研究。為加深對(duì)氧漂過(guò)程機(jī)理的了解，Northey[41]利用木素模型物研究了木素結(jié)構(gòu)與殘余木素的關(guān)系，木素官能團(tuán)和連接方式對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的影響。為驗(yàn)證氧漂環(huán)境下酚型和非酚型木素結(jié)構(gòu)單元都能發(fā)生反應(yīng)，Satoshi等人[42]選取了兩種β-O-4型二聚體木素模型物，一種是不含酚羥基的藜蘆醇（VG），另一種含酚羥基的香草醇（VA）。研究結(jié)果表明，VA能夠與氧分子反應(yīng)生成活性氧成分，這種活性氧成分能夠進(jìn)一步攻擊VG，造成β-O-4鍵的斷裂并生成3，5-二氟苯酚和2-甲基苯，這證明了有部分非酚型組分轉(zhuǎn)化成了酚型組分。

Sippola等人[43]選用了藜蘆醇和2，2′-聯(lián)苯二酚兩種木素模型物，以典型的氧漂工業(yè)條件為實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，木素模型物的氧化與反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)氧化氫有關(guān)。Posoknistakul等人[44]合成了一種非酚型β-O-4型二聚體木素模型物：藜蘆醛-β-愈創(chuàng)木基乙醚，研究了該模型物在堿性氧漂和過(guò)氧化氫漂白條件下的反應(yīng)，并分別測(cè)定藜蘆醛和藜蘆酸兩種產(chǎn)物的得率。結(jié)果顯示在較高的pH值水平下，加入過(guò)氧化氫會(huì)延長(zhǎng)反應(yīng)過(guò)程，增加藜蘆醛和藜蘆酸的生成量。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生此現(xiàn)象是因?yàn)楦遬H值時(shí)大量氧負(fù)離子參與反應(yīng)，且氧負(fù)離子主要攻擊模型化合物的側(cè)鏈而非苯環(huán)結(jié)構(gòu)。Daneault等人[45]利用香草乙酮作為木素模型物，研究了四乙酰乙二胺-過(guò)氧化氫（TEDA-H2O2）漂白體系和單獨(dú)H2O2漂白時(shí)氧化動(dòng)力學(xué)，并指出TEDA-H2O2漂白體系中氧化反應(yīng)速率明顯大于單獨(dú)H2O2漂白時(shí)氧化反應(yīng)的速率。

紙漿漂白的目的在于破壞殘余木素的發(fā)色基團(tuán)，加入適當(dāng)?shù)钠瘎┛梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)色基團(tuán)的脫除和破壞。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，木素降解酶具有與漂劑等同的作用，此類酶包括木素過(guò)氧化物酶和漆酶等。Gonzlezriopedre等人[46]合成了幾種生物酶催化劑，并采用模型物藜蘆醇模擬木素的降解。研究發(fā)現(xiàn)在室溫條件下，0.5%的生物酶催化劑能將30%的藜蘆醇氧化成藜蘆醛。

可吸附有機(jī)鹵化物（AOX）是使用含氯漂劑漂白時(shí)產(chǎn)生的一類污染物[47]。Nie等人[48]研究了二氧化氯漂白條件下木素模型物1-（3，4-二甲氧基苯基）乙醇（MVA）的氧化動(dòng)力學(xué)，通過(guò)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分析了氯化反應(yīng)產(chǎn)物。研究結(jié)果顯示模型物MVA的氯化和氧化反應(yīng)是共同存在的，并提出了一種可能的反應(yīng)機(jī)理，為進(jìn)一步研究AOX的生成機(jī)理奠定了基礎(chǔ)。Ni等人[49]選用了4種木素模型物（酚型、非酚型、含α-羥基和不含α-羥基），利用氨基磺酸與反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的次氯酸反應(yīng)，抑制次氯酸與模型物的反應(yīng)。通過(guò)研究二氧化氯與模型物的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)酚型與非酚型木素模型物共同存在時(shí)，二氧化氯會(huì)先與酚型木素模型物反應(yīng)。研究結(jié)果還表明在二氧化氯漂白過(guò)程中，次氯酸與二氧化氯的反應(yīng)是AOX產(chǎn)生的主要原因。

4 結(jié) 語(yǔ)

木素是一種復(fù)雜的高分子聚合物，利用現(xiàn)有手段難以分離木素純物質(zhì)，因此直接研究木素結(jié)構(gòu)及其反應(yīng)難度較大。國(guó)內(nèi)外學(xué)者為研究木素結(jié)構(gòu)、生物合成及相關(guān)反應(yīng)機(jī)理，將木素模型物作為一種簡(jiǎn)化手段，在木素的相關(guān)研究中廣泛應(yīng)用并取得了大量研究成果。木素對(duì)制漿過(guò)程，尤其是對(duì)蒸煮和漂白有重要影響，木素模型物的引入對(duì)制漿研究有重要意義，許多學(xué)者選用具有特定化學(xué)結(jié)構(gòu)或官能基團(tuán)的木素模型物模擬制漿過(guò)程中木素參與的復(fù)雜反應(yīng)歷程。以木素模型物為研究對(duì)象能夠幫助人們進(jìn)一步了解木素-碳水化合物復(fù)合體（LCC）的生成機(jī)理和結(jié)構(gòu)變化以及漂白過(guò)程中木素的氧化機(jī)理等問(wèn)題，這也為全面深入了解真實(shí)木素在制漿過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化提供了重要依據(jù)。

但目前許多研究者在利用木素模型物模擬相關(guān)反應(yīng)時(shí)，往往未考慮到木素大分子中不同結(jié)構(gòu)之間的相互作用對(duì)反應(yīng)進(jìn)程的影響。在實(shí)際蒸煮和漂白條件下，參與反應(yīng)的木素大分子往往含有不同的結(jié)構(gòu)單元、不同的官能團(tuán)以及不同的鏈接形式，這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)之間或許存在相互作用，對(duì)整個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生一定的影響。因此，今后在利用木素結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)研究時(shí)，應(yīng)考慮到不同結(jié)構(gòu)之間的相互作用的影響，采用不同結(jié)構(gòu)的木素模型物共同模擬，以達(dá)到對(duì)木素大分子復(fù)雜性和多樣性進(jìn)行模擬的目標(biāo)。

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（責(zé)任編輯：馬 忻）