Выделение препаратов растворимых лигнинов

Выделение препаратов растворимых лигнинов [c.369]

Все методы выделения лигнина можно подразделить на две группы методы, основанные на удалении полисахаридов, с получением лигнина в виде нерастворимого остатка методы, основанные на переводе лигнина в раствор с последующим осаждением (получение препаратов растворимых лигнинов). Нерастворимые препараты лигнина, имеющие подобно природному лигнину сетчатую структуру, более или менее сохраняют морфологическое строение клеточной стенки, но, естественно, более рыхлое. Растворимые лигнины после осаждения, очистки и сушки имеют вид порошков. [c.367]

Препараты кислотных лигнинов имеют темный цвет и не растворимы ни в каких растворителях. Под действием концентрированных кислот в лигнине происходят химические изменения разрушаются простые эфирные связи, а в результате конденсации образуются новые углерод-уг-леродные связи (см. 12.8.5 и 12.8.9). Сетка лигнина становится более частой. Однако по количеству кислотные лигнины, особенно в случае древесины хвойных пород, близко соответствуют природному лигнину. Поэтому выделение кислотных лигнинов применяют для количественного определения лигнина в древесине и другом растительном сырье (а также в технических целлюлозах и других волокнистых полуфабрикатах) прямыми методами. Полагают, что солянокислотный лигнин менее конденсирован, чем сернокислотный, причем степень конденсации зависит от условий обработки. К препаратам кислотных лигнинов близок технический гидролизный лигнин (см. 12.2.4). [c.368]

Различают природный лигнин (протолигнин) - лигнин, находящийся в древесине, и препараты лигнина - лигнины, выделенные из древесины. Природный лигнин в древесине неоднороден. Основная его масса имеет трехмерную сетчатую структуру и вследствие этого не растворяется в растворителях. Для перевода природного лигнина в растворимое состояние с целью удаления (делигнификации) или выделения из древесины (получения растворимого препарата) требуется разрушение сетки с помощью довольно жесткого химического воздействия ( химическое растворение ). [c.364]

Из-за высокомолекулярной природы лигнина и особенностей его расположения в клеточной стенке выделение лигнина в неизмененной форме и точное его количественное определение все еще невозможны. Всем методам присущи недостатки, связанные с тем, что при выделении лигнина существенно изменяется его строение или же он выделяется в сравнительно неизмененной форме, но лишь частично. Все методы выделения лигнина подразделяют на две группы дающие лигнин в виде остатка в которых лигнин переходит в раствор либо без взаимодействия с растворителем, используемым для извлечения лигнина, либо с образованием растворимых производных. Обзор важнейших методов приведен в табл. 3.3. Более подробно методы и препараты лигнина описаны в литературе [20, 21, 28, 129, 1621. [c.39]

Лигнины, выделенные щелочными способами, а также методами алкоголиза и уксуснокислым способом, растворимы в щелочах, водном растворе аммиака, пиридине, феноле, ледяной уксусной кислоте. Некоторые препараты лигнина растворимы в метиловом и этиловом спиртах (высшие члены гомологического ряда спиртов растворяют лигнин значительно хуже). [c.580]

Методы выделения лигнина могут быть разделены на два главных класса а) нерастворимые препараты лигнина получаются удалением полисахаридов гидролизом их в водорастворимые продукты или экстракцией их подходящим растворителем и б) растворимые препараты лигнина получаются путем превращения лигнина в растворимые производные, причем целлюлоза и другие углеводы остаются в виде нерастворимого остатка, или путем растворения всего растительного материала с последующим выделением лигнина из раствора физическими методами. [c.357]

Лигнин - это органический гетероцепной кислородсодержащий полимер, НС в отличие от полисахаридов, относящихся к полиацеталями, у лигнина отсутствует единый тип связи между мономерными звеньями. Наряду с углерод-кислородными (простыми эфирными) связями С-О-С присутствуют и углерод-углеродные связи С-С между звеньями, характерные для карбоцепных полимеров. В структурных единицах лигнина содержатся различные полярные группы и в том числе способные к ионизации (кислые) фенольные гидроксилы и в небольшом числе карбоксильные группы, вследствие чего лигнин является полярным полимером, проявляющим свойства попиэлектролита. Лигнин - аморфный полимер, как природный, так и выделенный. Из-за высокой степени разветвленности макромолекулы выделенных растворимых лигнинов имеют глобулярную форму и такие препараты представляют собой порошки. В лигнине, благодаря наличию большого числа гидроксильных и других полярных групп, значительно развиты водородные связи (внутри- и межмолекулярные). [c.365]

Природный лигнин в древесине и препараты выделенных растворимых лигнинов термопластичны, т.е. при нагревании они способны размягчаться и переходить из стеклообразного релаксационного состояния в высокоэластическое (а иногда и вязкотекучее). Термопластичность лигнинов имеет большое значение при переработке лигноуглеводных материалов с большим содержанием лигнина. Это свойство лигнина учитывается при переработке древесных материалов, производстве древесных пластиков и плит, различных видов древесной массы (ТММ, ХТММ и др.) и даже при [c.421]

В группе методов получения растворимых лигнинов наиболее важное значение имеет метод выделения сравнительно неизмененного лиг h4i на молотой древесины (ЛМД), или лигнина Бьеркмана, заключающийся в размоле древесины в вибрационной мельнице с последующим извлечением лигнина диоксаном. Разработан ряд модификаций этого метода с изменением условий предварительной обработки древесины, размола, извлечения лигнина и его очистки [16, 33, 129, 174, 182]. Применение ультразвука при извлечении лигнина значительно снижает его продолжительность [238, 239, 240]. Выделенные лигнины близки (по содержанию ме-токсильных групп, остаточных полисахаридов и ММР) к ЛМД, полученным по исходной методике. Выход сырых ЛМД достигает 60 % общего количества лигнина в древесине, однако в случае древесины хвойных пород выход ЛМД после очистки не превышает 25 %, а чаще он много ниже. Выход ЛМД из древесины лиственных пород выше [16, 129]. Препараты ЛМД рассматриваются как наиболее пригодные для исследования, хотя они, вероятно, не идентичны с природным лигнином и, по-видимому, не могут быть представительными для всего лигнина клеточной стенки. [c.42]

Метод алкоголиза. Этот важный метод выделения лигнина из древесины был предложен в 1893 г. Класон показал, что при кипячении еловой древесины с этиловым спиртом в присутствии соляной кислоты часть лигнина переходит в раствор. Значительно позднее было найдено, что и другие спирты (метиловый, бутиловый, амиловый, бензиловый), а также гликоли и фенолы в присутствии незначительного количества соляной кислоты или других кислот также обладают способностью более или менее полно делигнифицировать древесину. Растворенный в спирте лигнин высаживается из раствора водой. Получаемые препараты (алкоголь-лигнины) представляют собой химические соединения лигнина с применяемыми реагентами. Сущность реакций лигнина со спиртами и фенолами до сих пор не ясна. Алкоголь-лигнины растворимы в органических растворителях и разбавленных растворах щелочей. [c.572]

Выделенные лигнины, такие, как медноаммиачный и солянокислотный еловый, при нагревании с уксусной кислотой в присутствии хлорида магния также полностью растворялись, давая препараты уксуснокислотного лигнина, растворимые в органических растворителях [215, 216]. [c.383]

Вследствие существования химических связей лигаина с углеводами и сетчатой структуры самого лигнина для препаративного выделения лигнина необходимо применять кислотные катализаторы. Под действием кислотных катализаторов осуществляется сольволиз, например, гидролиз химических связей лигнина с гемицеллюлозами и частично связей в его сетчатой структуре с получением фрагментов сетки. Одновременно кислотные катализаторы в большей или меньшей степени способствуют конкурирующим реакциям конденсации, препятствующим переходу лигнина в растворимое состояние. Кроме того, реагенты и растворители, применяемые для получения препаратов лигнина, дают побочные реакции. [c.367]

Получение медно-аммиачного лигнина. Медно-аммиачный лигнин (лигнин Фрейденберга) получают попеременной обработкой древесной муки кипящим 1...2%-м раствором Нз804 и холодным медноаммиачным реактивом - раствором [Си(МНз)4](ОН)2. Кислота катализирует гидролиз связей лигнина с гемицеллюлозами, а медно-аммиачный реактив растворяет полисахариды. В остатке получается медно-аммиачный лигнин светлого цвета, нерастворимый вследствие сохранения сетчатой структуры природного лигнина. Выход препарата около 80% по отношению к лигнину Класона в случае хвойной древесины и 55% - в случае лиственной. Кислотная обработка вызывает реакции конденсации, но изменения при этом менее глубокие, чем при получении кислотных лигнинов с концентрированными кислотами. Раньше препараты медно-аммиачного лигнина часто использовали для изучения строения лигнина, но позднее интерес к ним понизился вследствие разработки менее трудоемких методов выделения растворимых препаратов лигнина, по химическому строению более близких к природному. [c.368]

Реакции деструкции. У природного лигнина реакции деструкции приводят к разрыву связей между звеньями и разрушению сетчатой структуры с образованием фрагментов сетки (разветвленных макромолекул), а у выделенных растворимых препаратов лигнина - к уменьшению молекулярной массы. Различают реакции химической, физической и биологической деструкции. К реакциям химической деструкции относятся соль-волитическая деструкция, окислительная деструкция и гидрогенолиз. К реакциям сольволиза, и в том числе гидролитической деструкции, способны только простые эфирные связи типа алкилариловых и диалкиловых эфиров. Связи диариловых эфиров при этом устойчивы. Углерод-углеродные связи между фенилпропановыми единицами неспособны к соль-волизу, но они могут разрушаться при окислительной деструкции, а также в условиях физической деструкции. Кроме разрыва связей между структурными единицами в лигнине происходят и реакции с разрывом связей С-С в пропановых цепях, также способствующие переходу природного лигнина в растворимое состояние. [c.424]

Из восьми препаратов лигнина, выделенных из буковой древесины, уксуснокислотный, диоксановый и растворимый природный лигнины (17,5% ОСНз) давали окраску с флороглюцином — соляной кислотой и лишь слабо заметную реакцию Мейле. Ме-танольный лигнин давал резко положительную пробу Мейле, но отрицательную реакцию Визнера. Фенольный и сернокислотный лигнины давали отрицательные пробы Мейле и только первый [c.69]

Ишикава и Накаджима (47] также окисляли различные лигнинные препараты тсуги в 2,5 н. растворе едкого натра в течение 4 ч. при 160° С 4 молями кристаллического сульфата меди на одно структурное звено лигнина (в расчете на молекулярный вес 195). Продукты окисления, выделенные из факции растворимой в 20%-ном растворе бисульфита натрия представлены в табл. 7. [c.601]

В экспериментах, подобных проведенным Готтлибом, Дион [17] исследовал действие энзимов, выделенных из двух штаммов грибов Polyporus versi olor L. ex Fries на лигнинные препараты. Были использованы растворимый природный лигнин осины [c.695]

Высокомолекулярная природа лигнина и особенности его расположения в клеточной стенке делают пока нереальным выделение лигнина в неизмененной форме (IOS] Все методы извлечения подразделяют на две группы даюшие лигнин в виде осадка или в виде раствора (без взаимодействия с растворителем либо с образованием растворимых производных) При использовании первой группы методов выделения получают так называемые кислотные лигнины (применяют серную и соляную кислоты, их смеси и другие минеральные кислоты) Структура и свойства этих препаратов сушественно изменены по сравнению с нативным лигнином, поэтому они непригодны для исследования строения лигнина, хотя [c.143]

Л. П. Жеребов хлорируя древесину газообразным хлором при 70—75°, получил хлорлигнин, нацело растворимый в 1—2%-ном растворе щелочи. Уже 0,5%-ный раствор полностью вымывает хлорлигнин из хлорированной древесины. Хлорлигнин может быть выделен подкисленпем раствора. Содержание хлора в полученных препаратах зависит от влажности реагирующей массы хлорирование в водной среде приводит к значительному расходу хлора на окисление лигнина. [c.596]

Гораздо больщее количество ацилированпых производных получено из лигнинов, растворимых в органических растворителях. С выделенным нативным еловым лигнинovI получ.н ацетил-лигнин, содержащий 20,2% ацетила, и тозиловое производное с 9,95% серы, причем в обоих случаях это соответствовало пяти ацильным группам на структурную единицу лигнина с молекулярным [44] весом 840. Другие препараты ацилирован-ного лигнина приводятся в табл. 57. Брауне и Кларк [2001 для определения числа гидроксильных групп приготовили ряд эфиров елового фенольного, елового фенольного солянокислотного и щелочного елового лигнинов. [c.381]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология