从半纤维素的组成特征来看,基环间的连接是苷键,含还原性末端基,基环上也具有羟基,因此,与纤维素相似,易发生酸性水解、剥皮反应,也可以进行氧化、酯化和醚化反应。
由于半纤维素的聚合度低,且有支链,支链不能形成紧密的结合,而使无定形区增大,试剂可及度增大,因而溶解度、化学活性、化学反应速度都比纤维素大。
1、酸性水解
半纤维素苷键在酸性介质中会被裂开而使半纤维素发生降解,这一点与纤维素酸性水解是一样的。但半纤维素的水解反应情况比纤维素复杂。
由于构成的糖基不同、构型不同、连接方式不同,都会引起水解性能的差异。
糖基: 戊糖基(吡喃型、呋喃型)
己糖基(吡喃型、呋喃型)
键型: a-苷键
β-苷键
半纤维素均相酸水解的水解速率有差异。
(见表4-5,4-6 ,4-7 P230)
从酸水解速率的大小来看:
戊糖≻己糖
β≻ α
呋喃≻吡喃
非葡萄糖醛酸配糖≻葡萄糖醛酸配糖
酸水解产物:低聚糖或单糖。
2、半纤维素的碱性降解
半纤维素在碱性条件下可以降解,碱性降解包括:碱性水解与剥皮反应。也能发生终止反应。
例如在5%NaOH溶液中,170℃时,半纤维素苷键可被水解裂开,即发生了碱性水解。在较温和的碱性条件下,也发生剥皮反应。此外,在碱性条件下,半纤维素分子上的乙酰基易于脱落。
(1)半纤维素的碱性水解
碱性条件下,苷键断裂,产生了更多的还原性末端基,使剥皮反应加剧。
(2)半纤维素的剥皮反应
半纤维素的剥皮反应从聚糖的还原性末端基开始,逐个、逐个糖基进行。但是由于半纤维素是由多种糖基构成的不均聚糖,所以半纤维素的还原性末端基有各种糖基,而且还有支链,故其剥皮反应更复杂。但也有一定的规律性。
不同的连接方式,剥皮反应情况有所不同。
1→4连接 同纤维素
1→3连接 直接发生剥皮反应
1→2连接 不发生剥皮反应
1→6连接 不发生剥皮反应

