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通常情况下[7]，木质素侧链上的活泼基团发生的是亲核反应，常见反应有：
1.酸性溶剂条件下的反应
此处讲述的反应为木质素在造纸废液中的存在形式，即木质素磺酸钠。木质素分子中活泼基团与亚硫酸盐水溶液中亲核试剂SO2反应，木质素分子中主要是酚型和非酚型的α位醚键断裂，α位碳发生磺化反应生成木质素磺酸钠。
2.碱性条件下的水解反应
在碱性条件中，木质素分予的侧链上活泼基团常在亲核试剂例如OH-的攻击下，发生醚键的水解断裂反应，进而导致木质素大分子零碎化变为小分子，同时会出现木质素溶解在碱性溶剂里的现象。除此之外，对于酚羟基来讲，强碱的存在会发生酸碱中和反应，生成具有易溶性的酚钠，这一反应进一步会通过电子云的诱导效应使得苯环的邻对位活化，让变性后的木质素分二子更加活泼而易于发生其他类型的反应。
1.1.2 木质素的应用现状
木质素的应用大体上可以分为两类[8]：一是粗放型应用，即大分子直接利用；二是精细化利用，即分解或降解为小分子使用。
1. 粗放型应用
主要针对工业上的直接利用以及改性利用。作为添加剂添加到皮革鞣剂中属于木质素最早的应用[8]，在上世纪八十年代已经有相关应用报道。在印染工业中，木质素还常用来作染料分散剂和均匀剂，作为分散剂常常也会应用到陶瓷、砖瓦以及耐火材料的烧制过程中。
在水泥及混凝土工业中的应用。木质素在建筑行业中主要用作减水剂。常见的制备方法有：(1)通过化学法将木质素分子进行改性或者引入其他活性基团，使木质素分子之间进行接枝反应，生成共聚物；(2)通过物理混合的方法进行利用，即与其它添加剂混合使用，在物理作用下均匀混合来作减水剂；还有将化学法和物理法联合使用来制各减水剂。
在农业上的应用。（1）用作肥料的缓释剂：木质素是在施肥应用中以氮肥为主，木质素氮肥料的发展现状主要是由氨溶液氨化木质素制备。秸秆和稻草浆黑液含有大量的游离氨，回收后，可以得到富含农作物牛长所必需的大量有机质和无机质物质，这种木质素肥料具有很高的利用价值。黄宏等[9]将氨化木质素通过土壤栽培中的应用，探讨了其应用于作物栽培作为缓释氮肥，效果显著，根据实验结果验证，木质素缓释肥的作用效果仅次于尿素，并且使用氨化木质素肥料还可以很大程度上降低硝酸盐的渗透作用，这样既能减少硝酸盐对水资源的污染，也降低了土壤板结作用。除去以上效果外，木质素作为缓释剂还能保持肥效，能够长时间将主要肥料成分固定在土壤中供农作物汲取，减少了肥料的流失从而提高肥料利用效率。（2）作为土壤改良剂：造纸黑液经过硫酸盐法处理，得到氨化硫酸盐木质素，这种木质素对土壤有很好的改良作用，具有酥松土质、固化肥料[10]、改良盐碱质土地、土壤粒化、保持水分等效果。同时木质素还可以经过微生物的缓慢降解，逐渐转化为容易被农作物吸收的有机腐质，从而更进一步的改进土质状况。木质素的上述土壤改良特性如果和复合肥一起使用，将更利于土质的改善以及农作物的生长。（3）植物生长调节剂：一系列的化学处理后，木质素，可以转化成邻醌类化合物，该化合物是常用的植物生长调节剂。这处理方法是一种经济有效的有机作物生长调节剂的制备方法，具有环境污染小、效果好等优点，具有广阔的发展前景。（4）此外，木质素主要由碳、氢和氧组成，含碳量为60%以上，且含有少量粗蛋白和粗脂肪和微量金属元素，经过毒理学研究分析，它具有无毒副作用，是一种合理、有效的方法，利用科学研究人员验证其可行性，待技术成熟可逐渐推向市场。