Древесина щелочной гидролиз

Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. Цель целлюлозно-бумажного производства - получение из древесины технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов. При этом нецеллюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. В одном из производств лесохимии - пиролизе древесины высокомолекулярные компоненты древесины и в том числе целлюлоза [c.278]

Получают из сульфатного мыла (побочного продукта при щелочном гидролизе древесины) путем обработки его спиртом при нагревании. Из горячего спиртового фильтрата при охлаждении выделяют фитостерин-сырец, из которого перекристаллизацией из этилового или метилового спирта выделяют р-ситостерин. [c.572]

Поведение полисахаридов древесины при повышенных температурах в щелочной среде существенно отличается из-за появления принципиально иного механизма их деструкции, приводящего к отщеплению редуцирующих концевых звеньев, т.е. к деполимеризации, тогда как в кислой среде происходит только деградация полисахаридов. В щелочной среде деструкция полисахаридов древесины происходит в результате трех процессов деполимеризации, щелочного гидролиза и окислительной деструкции. Последняя обусловлена остаточным кислородом, неизбежно присутствующим как в реакционной среде, так и в пористой структуре древесины. [c.345]

Лишь небольшое количество углеводов в сульфатном щелоке находится в виде полисахаридов (после обычной варки древесины сосны—1% и древесины березы — 2,5%). Максимальная концентрация растворенных полисахаридов наблюдается в начальный период варки, далее их содержание в растворе уменьшается в результате реакции щелочного гидролиза. [c.25]

В целлюлозно-бумажном производстве боргидрид натрия используется при варке сульфатной целлюлозы и при ее отбелке [589—601]. При щелочном гидролизе и окислительной деструкции углеводов древесины образуются соединения, содержащие карбонильные группы. Эти соединения легко вступают в дальнейшее взаимодействие со щелочью. Восстановление карбонильных групп боргидридом натрия до спиртовых повышает устойчивость целлюлозы к действию щелочи. Благодаря этому повышается выход целлюлозы, уменьшается расход щелочи на нейтрализацию продуктов растворения древесины и сокращается продолжительность варки. [c.476]

Согласно другому методу окисления, проводят предварительное метилирование древесины диметилсульфатом в присутствии щелочи [28]. При этом проводят первое метилирование, за которым следует щелочной гидролиз для освобождения фенольных групп, после чего снова проводят метилирование. Метилированная древесина может быть далее окислена ней- [c.360]

Древесина может использоваться как сырье при условии разрушения структурных связей лигнина с целлюлозой и гидролизом последней до гексоз, т. е. требуется определенная химическая или биохимическая предобработка. Это сдерживает широкое использование древесины для получения спиртов, хотя в ряде стран, в первую очередь в Советском Союзе, в течение многих лет существует промышленное производство этилового спирта путем брожения гидролизатов древесины. Такой способ основан на кислотном или щелочном гидролизе древесины до гексоз, которые далее сбраживаются дрожжами до этанола. Но такая технология достаточно энергоемкая и требует использования коррозионно-устойчивого оборудования (основное препятствие ее широкого использования в практике). [c.629]

Если альдегид со свободной фенольной группой давал красную окраску в кислом растворе и синюю в щелочном, то эфиры кониферилового альдегида давали красную окраску и в кислом и в щелочном растворах. Поскольку природный лигнин также давал в обоих растворах красную окраску, то представлялось очевидным, что фенольная гидроксильная группа в образующем окраску структурном звене природного лигнина не может быть свободной. Кроме того, поскольку древесина дает только красную окраску после мягкого щелочного или кислотного гидролиза, то-фенольная гидроксильная группа не может присутствовать и в виде сложного эфира. [c.57]

На первой ступени происходит поглощение щелочи фенольными гидроксильными группами молекулы лигнина на поверхности раздела. После некоторого интервала происходит химическая реакция между лигнином и поглощенной щелочью. Наконец, имеет место гидролиз щелочного лигнина, его выделение из комплекса древесины и растворение. [c.454]

Раствор сахаров, богатый ксилозой, можно получать с помощью паровой экстракции [36, 37]. По сравнительно простой технологии щепу из древесины лиственных пород, измельченное однолетнее сырье или растительные отходы обрабатывают в течение нескольких минут насыщенным паром при 180—200 С. Получающийся материал обрабатывают механически для разделения на волокна и промывают водой или разбавленной щелочью. Конечный волокнистый продукт, содержащий более /з общего лигнина, способен к дальнейшей химической или биохимической переработке. Его можно использовать в качестве грубого корма, как материал для изготовления ящичного картона и в качестве сырья для кислотного или ферментативного гидролиза. При гидролизе получаются почти исключительно глюкоза и лигнинный остаток, пригодный для переработки. В экстракте содержатся продукты гидролиза полиоз — главным образом ксилоза и фрагменты молекул ксилана. После ферментативного гидролиза в промывных водах количество ксилозы составляет до 70 %, а в щелочных экстрактах даже до 85 % (по отношению к общему количеству сахаров в гидролизатах). Из этих растворов можно выделять кристаллическую ксилозу с выходом 8 % по отношению к исходному растительному сырью. Растворы с меньшим содержанием ксилозы можно использовать в качестве субстратов для получения белка и ферментов или для производства мелассы [156]. В США в производстве картона одновременно получают 90 тыс. т/год жидкого концентрата мелассы, используемого для добавки к корму для скота [64]. [c.415]

Дорэ и Бартон-Райт [227] подвергли обессмоленную предварительным экстрагированием еловую древесину щелочному гидролизу 4%-ным едким натром при 175° и выделили из отработанного щелока щелочной еловый лигнин, названный металигнином , для которого иа основании опытов по метилированию и ацетилированию они предложили формулу [c.403]

Пентахлорфенол получают хлорированием трихлорфенолов или щелочным гидролизом гексахлорбензола и применяют как промышленный антисептик, в особенности для консервации древесины, Для этой же цели, а также в качестве гербицида используют пентахлорфенолят натрия СбС150Ыа. [c.137]

Фитостериновые основы готовятся на базе фитостерин а. Фитостерин — белый или желтоватый порошок, жирный на ощупь, получаемый в нашей стране при щелочном гидролизе сосновой древесины. [c.235]

Отличные обзоры по выделению лигнина после щелочного гидролиза древесины, а также по выделению и использаванию щелочного лигнина, были сделаны Меруезером [94, 95, 97]. [c.449]

Пирл с сотрудниками [108а] подвергали природный лигнин в 30 видах древесины твердых пород щелочному гидролизу кипячением с н. раствором едкого натра. Подкисленные водные растворы экстрагировали эфиром. [c.450]

Твердая лигносульфоновая ки J oтa, подвергнутая щелочному гидролизу, также давала ванилин и ацетальдегид. Когда кислота экстрагировалась из древесины алкоголем, выход ванилина утраивался. Несульфированный лигнин, нагревавшийся с слабой щелочью, также давал ванилин и ацетальдегид (см. Адлер и сотрудники [1,4]). [c.461]

Обширные исследования по щелочному гидролизу лигнина, проведенные Энквистом с сотрудниками, показали, что при нагреве сульфиднрованной древесины при 160—180° С, сульфиди-рованный лигнин плавился и проникал в волокно, полностью заполняя люмен [38]. [c.468]

Более -низкий выход из щелочного лигнина, возможно, является результатом разрушения, происходящего при щелочном гидролизе, хотя шредгидролиз древесины 2%-тн серной Кислотой в течение 40 мин при 120° С -не влиял на выход -ванилина. Это явление может представлять интерес для промышленного осахаривания древесины. [c.616]

Специальный метод деградации лигнина разработал Нимц [211, 212, 214]. При обработке древесины ели и бука тиоуксусной кислотой в присутствии ВРз с последующим щелочным гидролизом гидроксидом натрия (тиоацетолиз) получили смеси от моно-до тетрамерных продуктов деградации с высоким выходом 91 и 77 %, соответственно, для букового и елового лигнина. Важное преимущество этого способа деградации — избирательность расщепления а- и Р-арилэфирных связей. [c.113]

II они показаны пунктиром) Метод предложен Фрейденбергом с сотр [91—94] и предусматривает метилирование древесиньь с последующим щелочным гидролизом, повторное метилирование продуктов гидролиза и их окисление в щелочной среде перманга- [c.279]

Гидролиз лигноуглеводных связей Природа лигноуглеводных связей неясна, так же как неясна их реакционная способность В литературе имеются крайне ограниченные и противоречивые сведения об их гидролизе в кислой и щелочной среде [71—77] В недавних исследованиях Шорыгиной и Эфендиевой [78—80а] была сделана попытка внести некоторую ясность в этот вопрос В этих работах из древесины ели по Бьеркману был выделен лигно-углеводный комплекс с выходом - -20%, считая на абсолютно сухую древесину Фракция такого комплекса, содержащая до 25% лигнина, весьма представительна, и поэтому полученные результаты ее исследования с известной степенью вероятности могут быть распространены на весь лигноуглеводный комплекс хвойных Авторы исследовали поведение лигноуглеводного комплекса в условиях кислотного и щелочного гидролиза и установили, что в изученных условиях 2N НС1, 100° С, 2 часа) все лигноуглеводные связи кислотолабильны, но только часть из них расщепляется в щелочной среде (liV NaOH, 80° С, 5 час) [c.323]

Некоторые исследователи [51, 70, 212, 288, 289, 556, 632] не считают деацетилирование иолисахаридов ГМЦ определяющей причиной их стабилизации в отношении кислотного гидролиза или сорбции целлюлозой и приводят другие соображения о механизме этих явлений. Высказывались предположения, что предварительная пропитка древесины щелочными растворами снижает интенсивность гидролиза ГМЦ при последующей кислой сульфитной варке из-за частичной нейтрализации кислоты [223, 254, 255, 693, 694]. Однако это не объясняет явления стабилизации углеводов, которое имеет место даже после полной отмывки щелочного раствора иеред сульфитной варкой [80]. [c.308]

Васильева Л. В., Медведева С. А., Янилкин В. В. и др. Усто11чивость связей в лигноуглеводных комплексах древесины лиственницы и осины в условиях кислотного, щелочного гидролиза и электрохимического окисления // Химия древесины. — 1978. — №4. — С. 59—67. [c.429]

Медведева С. А., Гольдапель И. А., Иванова С. 3. и др. Устойчивость гли-козидных связей в соединениях, моделирующих лигноуглеводные связи в условиях кислотного и щелочного гидролиза // Химия древесины. — 1987. [c.430]

Анализ количественных спектров ЯМР н и С ЛСО и ЛТСО показал, что общие закономерности процесса щелочной делигнификации, обнаруженные на модельных соединениях и при исследовании сульфатных лигнинов хвойных пород древесины, в целом соблюдаются Делигнификация происходит в результате фрагментации макромолекулы лигнина за счет разрыва связей С р-О-Сд , и С—С-связей боковых цепей Кроме реакций фрагментации происходит конденсация отдельных структурных элементов лигнина за счет образования новых арил-алкильных и арил-арильных связей Кроме того, установлено, что фрагментация макромолекул происходит в неменьщей степени и за счет щелочного гидролиза сложноэфирных связей Деметоксилирование ароматических колец не вносит заметного вклада в реакции деструкции лигнина [c.206]

Во время варки древесины по любому способу протекают многочисленные сложные процессы. К основным процессам, протекающим для полимера, при сульфитной варке древесины, относятся [ идролиз углеродов и т.л. При сульфатной варке протекает сульфидирование, растворение и конденсация лигнина, окисление и щелочной гидролиз части углеводов древесины и ряд дру гих процессов В зависимости от назнвчения конечного прод) кта можно изменять условия варки и получать древесный целлюлозный материал с заданными свойствами. На этом основаны модификации сульфатной варки - варки с пред идролнзом, позволяющие расщеплять гс.мицеллюлозу пo J]e предварительного гидролиза до конца и [c.24]

Во время варки по любому из указанных выше способов протекают сложные процессы при сульфитной варке — сульфирование, растворение и инактивация лигнина, окисление и гидролиз части углеводов древесины н др., при сульфатной варке — растворение и конденсация лигнина, окисление и щелочной гидролиз части углеводов древесины и др. В зависимости от условий варки можно сделать тот или иной процесс доминирующим на определенной стадии и получить волокнистый полуфабрикат с заданными свойствами. На этом основаны модификации варок сульфатная варка с предгидролизом и сульфитные ступенчатые варки, позволяющие эффективно регулировать основные химич. процессы варки. В зависимости от назначения Ц. варку ведут до различного остаточного содержания в получаемом продукте лигнина. При варке Ц. высокого выхода и иолуцеллюлозы форма щепы сохраняется, и для разделения ее на волокна требуется определенное механич. воздействие, напр, размол. [c.429]

Л. легко окисляется. При окислении Л. нитробензолом в щелочной среде (при 160 °С) образуются ароматич. альдегиды. Из Л. хвойных пород получается ванилин (до 25% от массы Л.). Из Л. лиственных пород получается смесь сиреневого альдегида и ванилина, соотношения выходов к-рых несколько различаются в зависимости от породы древесины. В небольшом количе-С(гве получается также п-оксибензальдегид. Из изолированных Л. выходы ванилина значительно ниже. Ванилин может быть получен и окислением Л. кислородом в щелочной среде в присутствии нек-рых окислов металлов (СиО, Ag20, Н О). Из сульфитных щелоков ванилин с выходом до 4—6% получается также при щелочном гидролизе (нагревание с водными р-рами щелочей). При действии на Л. других окислителей (перекиси водорода, перманганата, хромовой к-ты и др.) получаются ароматические к-ты, в том числе небольшое количество бензолноликарбоновых к-т и щавелевая к-та. [c.33]

Последнее вещество при гидролизе дает тетрахлорбензохинон хлоранил), получаемый хлорированием трихлорфенолов в среде серной кислоты и применяемый в полимерных композициях. Пентахлорфенол получают хлорированием трихлорфенолов или щелочным гидролизом гексахлорбензола и применяют как промышленный антисептик, в особенности для консервации древесины. Для этой же цели, а также в качестве гербицида используют пентахлорфенолят натрия СеС ОНа. 2,4-Дихлорфенол и 2,4,5-трихлорфеноу получают хлорированием фенола. Они являются промежуточными продуктами для синтеза ценных гербицидов— продуктов их конденсации с солью монохлоруксусной кислоты (препараты 2,4-Д и 2,4,5-Т), имеющих общую формулу АгОСНгСООЫа. Для этой же цели служит 2-метил-4-хлорфенол, получаемый хлорированием о-крезола. [c.130]

Сам процесс щелочной экстракции гемицеллюлоз из холоцел люлозы сопровождается деградацией полисахаридов и увеличе нием в них содержания карбоксильных и карбонильных групп Полагают [6], что в этом случае могут происходить четыре типа реакций 1) отщепление ацетильных групп от частично ацетили рованных полисахаридов, 2) деградация, обусловленная нали чием редуцирующих групп, 3) щелочной гидролиз глюкозидных связей, 4) разрыв химических связей между гемицеллюлозами и другими компонентами клеточной стенки. Эти реакции приводят к химическому изменению гемицеллюлоз. Поэтому необходимо соблюдать большую осторожность как при предварительной обработке древесины, так и в процессе извлечения гемицеллюлоз щелочью. [c.92]

О-метилглюкуроноарабоксилан был выделен из древесины пихты щелочной экстракцией холоцеллюлозы. В состав его молекул входит D-ксилоза, L-арабиноза и 4-0-мeтил-D-глюкypoнoвaя кислота в отношении 8 1,6 1. Средняя стелень полимеризации полисахарида 106, [o ]d=—40°. Исследование продуктов гидролиза ме- [c.200]

О большой роли ацетилов в процессе стабилизации гемицеллюлоз указывается также в работе [21], в которой сказано, что при делигнификации лиственной древесины хлоритом натрия ксилан в холоцеллюлозе приобретал повышенную устойчивость к гидролизу, если древесина предварительно обрабатывалась щелочью, т. е. вначале отщеплялись ацетилы. Наивысший эффект стабилизации при этом достигался при pH 9—10. В цитированной выше работе [19] по получению целлюлозы из древесины березы сульфитным двухступенчатым методом было обращено внимание на изменение состава природного ксилоуронида, остающегося на волокнах целлюлозы. Так, ксиланы, выделенные щелочной экстракцией из целлюлозы, первая ступень варки которой проводилась при pH 1,6 и 4,5, содержали 4% остатков уроновой кислоты, в то время как после варки при pH 11 содержание остатков уроновых кислот увеличивалось до 7%. [c.361]

Сложноэфирная связь в а-положении пропановых цепей в ФПЕ лигнина со звеньями D-галактуроновой кислоты в полиуронидах (пектиновых веществах) и D-глюкуроновой кислоты в ксиланах, образующаяся в результате нуклеофильного присоединения карбоксильных групп к промежуточным хинонметидным структурам (см. 12.5.2). Этот тип связи показан на примере связи лигнина с глюкуроноксиланом на схеме 12.22, а. Такие связи содержатся преимущественно в древесине лиственных пород, богатых глюкуроноксиланами. Сложноэфирные связи легко гидролизуются в кислой и щелочной средах, даже при мягкой щелочной обработке. [c.409]

Из металлов, нерастворимых в кислотах, к этому dom ближе всего подходит Ru, < = 2,65 A (ср. табл. 2). Итак, рассчитанный максимум активности для гидрогенизации связи С = 0 в присутствии кислот приходится на Ru. Полученный результат подтверждается на опыте и дает теоретическое обоснование процесса гидролитического гидрирования целлюлозы (А. А. Баландин, Н. А. Васюнина, С. В. Чепиго, Г. С. Барышева [159, 160]). Процесс состоит в консекутивном гидролизе и гидрогенизации в одном процессе целлюлозы до сорбита (и пентозанов до ксилита) с рутениевым катализатором в кислой среде (выходы до 95%). Из сорбита [161] и ксилита [162] можно далее получить глицерин гидрогеноли-зом над никелем. В дальнейшем нами было показано, что лигнин тоже может быть прогидрирован над рутением, но уже в щелочной среде, причем получается до 35% фенолов [163]. Таким образом, открывается новый путь для химической переработки древесины [164, 165], которой богата наша страна [166]. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология