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1、Chapter 5 植物次生 代谢产物 的应用价值,5 植物次生代谢产物的应用价值,5.1 天然树脂 5.2 天然精油 5.3 天然药物 5.4 橡胶 5.5 饮料 5.6 毒品,5.1 天然树脂,树脂是存在于植物乳管、瘤以及植物体不同部位的贮藏器官内的高分子化合物 一般遇热变软，具有可塑性，为无定型的固体或半固体 有松脂、生漆、枫脂、琏玛树脂等，是重要的工业原料,5.1.1 松香,松脂一般采自松科植物特别是马尾松 (Pinus massoniana) 茎干 松脂加工后获得松香和松节油，用于造纸、造漆、电器、橡胶和印染工业,5.1.1 松香,松香是从松树分泌出来的粘稠液体并加以蒸馏而得到的一种
2、天然树脂，是一种透明、脆性的固体物质，颜色由微黄色至棕红色 我国是松香产量最大国，年产40万50万吨 松香是一种复杂的混合物，酸性物质占90%左右（主要是树脂酸的同分异构体，还有少量脂肪酸），中性物质约占5%10% 树脂酸是松香的主要成分，主要的为：枞酸、新松香酸、左旋海松酸、右旋海松酸、左旋异海松酸，最有代表性的是枞酸,5.1.1 松香,按采集方法，松香大体分为三种 脂松香：又叫放松香，人工在松树干上割沟让树脂流出，经收集、蒸馏而得。颜色浅、酸值高、软化点高。我国大部分松香为此类 木松香：由松树明子即松树树干或根（主要是根）经切碎后用溶剂浸提制得，又称浸提松香。颜色深、酸值低，质量不如脂松香
3、。美国的木松香产量超过脂松香 浮油松香：是以松木为原料采用硫酸盐法制浆造纸时得到的，也可从木浆浮油中提取,5.1.1 松香,松香的利用 肥皂工业：加入松香使肥皂易溶于水，易起泡沫，加强去垢和溶解油脂的能力，增加肥皂黏性，不易开裂，要求使用高级松香，使用量为15%至30% 造纸工业：作为纸张施胶剂，分为皂化松香胶、强化松香胶、分散松香胶，造纸工业的松香用量为1%左右 涂料工业：增加涂料色泽，使涂料光亮，涂于物面后干燥快，漆膜光滑而不易脱落；松香的软化作用使涂料保存时间长，不过早硬化,5.1.1 松香,松香的利用 油墨工业：松香在油墨中起黏合、乳化和光亮作用，用作快干和聚烯烃类表面印刷用油墨的载色
4、体，增加油墨对聚烯烃表面的附着力。印刷油墨里含松香约7% 橡胶工业：松香及其衍生物常作为软化剂加入橡胶的组分中，借以提高橡胶弹性；含松香2%至6%的橡胶能增强抗撕裂强度 合成树脂工业：松香既含羧基又具共轭双键，对合成树脂的改性具有特殊意义，如松香改性酚醛树脂、松香改性醇酸树脂等,5.1.1 松香,松香的利用 黏合剂：松香基材料一般适用于热熔性黏合剂、压敏黏合剂、橡胶增黏剂和胶黏剂。近年由于热熔性黏合剂的迅速发展，松香在黏合剂工业中的使用量显著增加 电气工业：各种类型的松香都适于作电绝缘材料，脂松香和歧化松香可用来浸渍电缆用绝缘纸，松香及其改性物也可用于制造高级电缆油 金属加工业：助焊剂、金属抛
5、光剂、金属表面疏水剂等,5.1.1 松香,松香的利用 密封材料：以松香为主料的密封剂适用于密封各种酒类、植物油、医药制品等液体的玻璃容器以及陶瓷、玻璃、混凝土等 医药部门：松香入药，源远流长，具祛风燥湿、排脓、拔毒、生肌止痛功效，常外用以治疗痈疽、恶疮、疥癣、疗毒等，现代临床使用松香治疗慢性骨髓炎、骨结核 农业：由松香皂和纯碱水溶液配制而成的合剂松碱合剂对害虫有触杀作用，很早就被用于防治介壳虫、橘蚜虫等,5.1.1 松香,松香的利用 塑料加工业：松香作为成核剂，可以改善结晶型聚烯烃树脂成型过程的结晶速度、球晶尺寸，以提高热阻性、抗氧化性、防潮性和抗结块性 表面活性剂工业：松香分子结构中庞大的非
6、极性三环结构具有良好的疏水性，而极性的羧基部分又具有亲水性，属于典型的两亲分子，经不同的试剂改性后可以得到阴离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂,5.1.2 紫胶,紫胶 (lac) 又名虫胶，古称赤胶、麒麟竭、紫铆、紫梗、紫草茸 紫胶虫 (lac insect) 自幼虫开始终生固定在寄主植物枝条上，吸食树液分泌紫胶，连枝砍下为胶枝，剥下的胶块为原胶 紫胶虫又名“紫胶阶”，昆虫纲，胶蚣科小型新壳虫,5.1.2 紫胶,紫胶虫是一种广食性的昆虫，寄主植物的种类较多，共有350种左右，中国约有300种，生产上常用的约30种，优良种类13种：钝叶黄檀 (Dalbergia obtusifolia)、思茅
7、黄檀 (D. szemao-ensis)、南岭黄檀 (D. balansae)、木豆 (Cajanus canjan)、太叶千斤拔 (Flemingia mactophylla)、瓦氏葛藤 (Pueraria wallichii)、山合欢 (Albizzia kalkora)、光腺合欢 (A. calcarea)、苏门答腊金合欢 (Acacia sumatrana)、聚果榕 (Ficus race-mosa)、哈氏榕 (F. harlandiid)、火绳树 (Erio-laena spectabilis)、广西芒木 (E. kwangsiensis),5.1.2 紫胶,紫胶的主要产地为东南亚和
8、印度次大陆，如印度、巴基斯坦、孟加拉国、泰国、缅甸和中国等。印度是紫胶的主产国，其次是泰国和中国 中国的紫胶主要产于云南，目前已扩大到包括云南、福建、广西、广东、四川、贵州、江西、海南、湖南的西南和华南地区，并且紫胶产量已上升为世界第三位,万亩紫胶虫放养技术培训会,5.1.2 紫胶,紫胶具有绝缘、耐高电压、防潮、防锈、防腐、防紫外线、耐油、可塑性强、固色性好、黏合性强等优良特性，是现代化学合成品不能全面替代的重要工业原料 紫胶的主要成分是紫胶树脂 (lac resin)，占65%至80%，还有蜡质、色素和机械杂质等 紫胶树脂主要是由链状的含羟基脂肪酸和脂环族含羟基倍半萜烯酸构成的聚酯混合物，平
9、均分子质量在1000左右,5.1.2 紫胶,紫胶色素是紫胶呈现紫色的主要颜色来源，包括溶于水的紫胶红色素和不溶于水的紫胶黄色素。紫胶红色素是一类蒽醌衍生物，称为紫胶红酸 紫胶红酸蒽醌结构中的苯酚环上羟基对位取代不同，分别称为紫胶红酸A、B、C、D、E。,紫胶红酸A，B，C，E,A：R= -CH2CH2NHCOCH3（N-乙酰乙胺基） B：R= -CH2CH2OH（乙醇基） C：R= -氨基丙酸基 E：R= -CH2CH2NH2（乙胺基）,紫胶红酸 D,5.1.2 紫胶,紫胶红酸在不同pH值时显不同颜色，即在pH4，和pH=4，6和8时，分别呈现黄、橙、红和紫色。,5.1.2 紫胶,紫胶的利用
10、战略物资：第一、二次世界大战中广泛用于配制火药、涂刷武器弹壳和作胶黏剂 唱片：1898年以紫胶为基材生产的留声机唱片问世，此后整整60年中制作唱片曾是紫胶的主要用途，直至1958年聚氯乙烯密纹唱片出现 木器：紫胶清漆制备容易、使用方便、漆膜干燥快、光泽好，用于高档家具（钢琴） 医药：可直接用作药物，称为紫草茸；主要用于药丸、药片的防潮糖衣、肠溶药包衣和近年来广泛采用的胶囊等,5.1.2 紫胶,紫胶的利用 食品：被膜剂，糖果的上光和防潮，用于巧克力糖的外膜涂层，防止巧克力受潮发粘。如巧克力糖球“只溶在口，不溶在手” ；用于清凉饮料、果汁、汽水、冰糕等的乳浊液；蛋品保鲜、金属食品罐头的内壁涂料等
11、紫胶水果涂料：水果用紫胶涂膜，保鲜并改善外观 紫胶发胶：无毒、光泽好、不吸潮 印刷油墨：用作油墨的成膜剂,5.1.3 生漆,生漆是从漆树科 (Anacar-diaceae) 的漆树(Toxico-dendron vernicifluum)的韧皮层内割流出来的一种乳白色粘稠液体,5.1.3 生漆,生漆又叫大漆、天然漆、国漆，为我国特有的天然产物之一，是我国传统的出口物资 漆树从喜马拉雅山东部到日本都有分布，我国是世界上漆树资源最丰富、分布范围最广的国家，有23个省、自治区、500多个县都有漆树分布，年产生漆约3000吨 能耐酸、碱、水、油、热，绝缘性好，用于房屋建筑、高档家具等防腐涂料，是一种性
12、能十分优良的天然涂料，素有“涂料之王”的美誉，迄今为止任何一种合成涂料在坚劳度、耐久性等主要性能方面都无法与之媲美,5.1.3 生漆,生漆是一种天然的水乳胶漆，主要成分是漆酚 (50%至70%)、漆酶 (10%以下)、多糖 (10%以下) 和一定量的水 (20%至30%)，还有少量其他物质 (1%左右) 漆酚是由多种不同不饱和的脂肪 基取代的邻苯二酚组成的混合物， 是漆液涂布后的成膜物 漆酶是一种含铜氧化酶，这种罕 见的含铜植物蛋白质能够使漆酚催化氧化，是生漆在常温自然干燥成膜时不可缺少的催化剂,5.1.3 生漆,生漆的利用 生漆绝大部分作为涂料使用，除手工、轻工、纺织等系统大量应用外，还在建
13、筑、石油、化工、化肥、印染、冶金、采矿和国防军工等部门有较多应用，如飞机推进桨、海底电缆的保护层，地下管道和设备的防腐涂料等 生漆还被精制和改性，如推光漆类、广漆类、漆酚乙烯类涂料、漆酚有机硅涂料、漆酚铝螯合高聚物涂料等,5.1.4 栲胶,栲胶是复杂的天然化合物的混合物，以树皮、根皮、果壳和果实为原料，经提炼而得 能用于栲胶生产的植物品种较多，我国已经利用的有落叶松树皮、橡椀树皮、柚柑树皮、杨梅树皮、木麻黄树皮、红根皮、榭树皮、山槐树皮、化香果、黑荆树皮等 栲胶的主要成分是鞣质 (单宁)，还有非单宁和不溶物。非单宁主要包括：糖、酚类、有机酸、无机盐、色素、植物蛋白和某些含氮物质、木素衍生物等,
14、5.1.4 栲胶,栲胶的利用 皮革工业：制皮工业对栲胶的总体要求是，单宁含量较高，渗透速度快，结合力强，冷溶性好、颜色浅淡、鞣液稳定性好和沉淀物少 除垢防垢：适用于某些小型锅炉的水处理 泥浆处理剂：泥浆稀释剂是石油钻井不可缺少的泥浆处理剂，栲胶是一种传统的泥浆稀释剂 金属采矿：含砷矿物毒砂与黄铁矿紧密共生，物理化学性质相似，是选矿难题，加入硫酸铜和栲胶有利于浮选分离，此外，半导体锗的络合沉淀、氧化锌的浮选等,5.1.4 栲胶,栲胶的利用 渔业：用于染制渔网 (增加抗腐能力、使网眼定型良好)、船帆 (着色力强、使船帆强度大) 人造板：木工胶黏剂、酚醛树脂胶加速剂 合成氨工业：栲胶法气体脱硫 木材
15、表面涂饰剂：用于木材表面涂料，具有光泽、颜色稳定、高度的抗刮痕力和优良的耐老化性 农牧业抑制剂、刺激剂：浓度 2000 g/g 的荆树栲胶溶液可以抑制土豆病毒；橡椀栲胶添加在动物饲料中可促进家禽的生长,5.1.5 冷杉胶,冷杉胶由冷杉树分泌的树脂加工而成，因最早是从加拿大香胶枞树的树脂制备的，故也称加拿大香胶 常用于采集冷杉胶树脂的树种是臭冷杉 (Abies nephrolepis) 和岷江冷杉 (A. faxoniana)，前者主要分布在黑龙江的小兴安岭、吉林的长白山一带，后者主要分布在西南林区 冷杉胶树脂中含有65%至80%的树脂酸、18%至35%的冷杉油以及少量的有机酸、单宁和其他树脂等
16、,5.1.5 冷杉胶,冷杉胶透明度高、不结晶、黏合能力强、固化迅速，折射率与玻璃几乎相同，是光学仪器镜片良好的黏合剂，也可以用在地质、冶金、煤炭和医学等领域 冷杉胶的利用 普通冷杉胶：硬度大、耐高温性能优越，常用于岩石打磨和生物切片的黏接剂 改性冷杉胶：普通冷杉胶添加一定量的增塑剂制成，主要满足精密光学仪器零件的黏接要求 液体冷杉胶：即在冷杉胶中添加了溶剂，以便使用，用途和性能与普通冷杉胶一致,5.1.6 桦树漆,桦树漆以桦树皮为原料经化学法加工得到 桦树漆的主要成分桦树脑 和软木脂，桦树脑属于三 萜类化合物，软木脂是一 类复杂的聚酯化合物，组 分主要是含羟基的脂肪酸 桦树漆具有一定的粘接力，漆膜透明、有光泽、防潮、防腐，在紫胶资源紧缺的时期在一定范围内是紫胶的代用品，用于涂饰竹木制品、精密切割、皮革、绝缘和印刷等民用行业,5.2 天然精油,植物性天然香料统称为精油，主要成分都是具挥发性和芳香气味的油状物，植物芳香的精华 天然精油在商业上称芳香油，医药上称挥发油，采用蒸馏、浸提、压榨以及吸附等物理方法获得，原料为芳香植物 精油原料植物 花：玫瑰、茉莉、水仙、白兰、紫罗兰、薰衣草、橙花、桂花等 叶和茎：橙叶、柠檬叶、桉叶、樟叶、香叶、香茅、薄荷、丁香罗勒、藿香、松针等,
