Растворимость препаратов лигнина

Растворимость препаратов лигнина [c.411]

Любой растворимый препарат лигнина полидисперсен, причем степень полидисперсности лигнина довольно высокая (М М от 1 до 7). [c.413]

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]

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]

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 лигнина в воде не растворимы, за исключением лигно-сульфонатов и модифицированных лигнинов с гидрофильными кислыми [c.412]

Интересные эффекты наблюдаются при использовании смесей растворителей, в особенности смешанных водно-органических растворителей. Например, многие препараты лигнина с высокой массовой долей фенольных и карбоксильных групп, не растворимые в безводных растворителях, становятся растворимыми при добавлении небольшого количества воды к растворителю. [c.413]

Химические превращения лигнина в соответствии с принятой для полимеров классификацией подразделяют на две фуппы реакции мономерных звеньев и макромолекулярные реакции. При этом у лигнина особенно ярко выражено характерное свойство полимеров - одновременное протекание реакций нескольких типов, в том числе и конкурирующих. В реакциях мономерных звеньев - фенилпропановых единиц - изменяется химический состав лигнина, но не изменяются его пространственная структура (сетчатая в случае природного лигнина или разветвленная у растворимых препаратов) и число звеньев. Эти реакции у лигнина подразделяют на три типа реакции функциональных групп реакции бензольного кольца реакции внутримолекулярных химических превращений. [c.423]

Фрейденберг [36, 37, 41] высказал недавно мнение, что растворимый природный лигнин, или, как его часто называют, лигнин Браунса, вовсе не лигнин. Это вещество может откладываться в древесине независимо от образования лигнина и после него, оно принадлежит, возможно, к смолам . Фрейденберг пришел к этому выводу потому, что его последний DHP (см. главу 25) отличался от растворимого природного елового лигнина. Однако, как сообщалось, его ранние препараты DHP из кониферилового спирта были идентичны этому лигнину. [c.83]

В растворителях, имевших широкие пределы параметров растворимости и емкости водородных связей, лучше растворялись фракции лигнина не с более высоким, а с более низким молекулярным весом. Это, по-видимому, было верно для всех упомянутых выше препаратов лигнина. Гильдебранд считал, что каждое вешество обладает характерной для него константой, называемой параметром растворимости или б-величиной . [c.205]

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]

Данные табл IX 4 показывают, что с увеличением температуры Обработки ЛМР буферным раствором выход фракции ЛР неуклонно снижается, фракция ЛГ возрастает, а выход фракции ЛН проходит через максимум при 120° С Подобная закономерность в изменении выходов трех названных выше фракций еще раз подтверждает, что при нагревании изолированных препаратов лигнина в кислой среде имеет место наложение двух противоположно текущих процессов укрупнения макромолекул с образованием нерастворимого продукта и их деструкции Важно отметить, что у ЛМР тополя при температурах кислотной обработки выше 120° С выход веществ, растворимых в воде, может быть весьма значителен [c.273]

Сопоставляя данные по молекулярно-весовому распределению и растворимости препаратов, полученных обработкой изолированных лигнинов кислотами и основаниями, с их структурно-химическими изменениями и превращениями модельных соединений, можно сделать некоторые выводы относительно общих путей превращения лигнина при конденсации и возможных механизмах реакций. [c.282]

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]

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]

Растворимость препаратов лигнина, как и других полимеров, определяется строением и молекулярной массой, а также природой растворителя, главным образом, полярностью. Препараты лигнина могут растворяться в некоторых органических растворителях (диметилсульфоксид, диметилформамид, диоксан и др.), тогда как в других они не растворяются или растворяются частично. Известно, что растворимость вещества зависит от соотношения его полярности и полярности растворителя. Растворимость при этом будет максимальной, когда определенные свойства (способность к образованию Н-связей, химическое строение и т.п.) растворителя и растворяемого вещества близки. Наиболее часто растворяющую способность по отношению к полярным полимерам определяют по энергии когезии и способности к образованию водородных связей. Влияние энергии когезии оценивают по параметру растворимости (см. 7.1). Для лигнина этот показатель оценивается значением порядка 22500 (Дж/м ) . Шурх установил, что растворители с параметром растворимости, сильно отличающимся от этого значения, не растворяют препараты лигнина, а у растворителей с близкими значениями параметра растворимости растворяющая способность возрастает с увеличением способности к образованию водородных связей. Чем сильнее разница как в параметрах растворимости, так и в способности к образованию Н-связей, тем в большей степени должен быть деструктурирован лигнин для перехода в раствор. Полярность растворителя удобно характеризовать диэлектрической проницаемостью, связанной с параметром растворимости эмпирическим уравнением линейного типа. Существуют также попытки связать растворимость лигнина с параметрами, учитывающими донорно-акцепторные взаимодействия в системе полимер-растворитель. [c.412]

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]

На основе результатов своих исследований по зависимости растворимости препаратов лигнина от параметра растворимости растворителя (см. главу 6), Шюрх [131] провел ряд опытов зкс-страгирования древесной муки из норвежской ели в течение 49 при 64° С разными хлороформэтанольными смесями, содержавшими 1,79% хлористого водорода. Он нашел, что со смесью 80%) хлороформа и 20% этанола растворялось 77% лигнина. Применяя эту смесь, Шюрх с сотрудниками [5] нейтрализовали экстракт бикарбонатом натрия, концентрировали его и выделяли этанольный лигнин, выливая концентрат в лигроин. Повторяя 2 или 3 раза экстрагирование со свежей растворительной смесью, они смогли растворить почти 80% от лигнина Класона. Около одной четвертой части полученного этанольного лигнина было растворимо в эфире. [c.111]

Определение молекулярного веса было проведено с многими типами лигнина всевозмонсными химическими и физическими методами, но до сих пор не получено вполне удовлетворительного результата. Очевидно, могут быть использованы только растворимые препараты лигнина, что исключает кислотные, медноаммиачные и периодатные лигнины, если их не сделать растворимыми, что, в свою очередь, может изменить размер их молекул. Однако величина молекулярной единицы таких лигнинов может быть определена химическими методами. [c.370]

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]

Вторым СВОЙСТВОМ, определяющим растворимость лигнина в воде, является молекулярная масса. Было найдено [3], что при моносульфит-ной варке растворимость препарата обратно пропорциональна корню кубическому из молекулярной массы. [c.212]

Тот факт, что в течение первого часа варки практически не растворялся лигнин, дающий сиреневый альдегид, указывает, очевидно, на то, что сначала растворяется гваяциловый лигнин. Этот вывод поддерживается данными Кудзина и Норда [41]. Они экстрагировали дуб и березу алкоголем и получали растворимые препараты природного лигнина (с 14,8 и 14,9% метоксилов, соответственно), не дававшие после окисления щелочным нитробензолом сиреневого альдегида. [c.33]

Ишикава и Иде [31], изучая процесс лигнификации, испытали большое число растворимых препаратов природного лигнина, полученных экстрагированием растительного материала (побегов) горячим метанолом и очисткой образцов осаждением водой, бен- [c.47]

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]

Различие в поведении лигнинов, обнаруженное Гирером [44] при обработке растворимого природного лигнина, диоксанлиг-нина и других препаратов лигнина хинонмонохлоримидом, было также приведено Фрейденбергом как доказательство того, что растворимый природный лигнин не является лигнином. [c.83]

Шюрх не смог установить, что какое-либо другое свойство растворителей могло определять растворимость лигнина. Интересно отметить, что набухание елового медноаммиачного лигнина возрастало примерно в таком же порядке, как растворимость других препаратов лигнина (см. Брауне, 1952, стр. 206). [c.207]

Растворимый природный еловый лигнин соде,ржит 1,97% фенольных гидроксильных или одну такую группу на структурную единицу лигнина с молекулярным весом около 850 (см. Брауне, 1952, стр. 251). Это было недавно подтверждено Батлером и Че-пелем [23], определявшими содержание фенольных и энольных гидроксильных групп в препаратах лигнина потенциометрическим титрованием с метилатом калия с применением в качестве растворителя диметилформамида. Они нашли по этому методу для природного лигнина из Eu alyptus regnans 2,8% для лигнина из осины 4,17% нз черной ели (исходный образец предоставлен [c.286]

При этанолизе растворимый природный лигнин давал те же мономерные продукты, что и протолигнин и другие лигнинные препараты. Это свидетельствует, что данный лигнип является истинным лигнином. [c.530]

Хигучи [37] не смог окислить растворимый -природный лигнин и другие лигнинные препараты этими культурами, хотя они были активными для обычных фенольных веществ. [c.574]

Для получения дополнительной информации о связи между лигнином и углем были подвергнуты вакуум-дифференциаль-ному термическому анализу, с постоянной скоростью, при температуре около 1000° следующие препараты лигнина растворимый природный лигнин еловый периодатный лигннн сернокислотный лигнин синтетический лигнин, приготовленный по Расселу (см, Брауне, 1952. стр, 738), [c.660]

Эти наблюдения имеют особый интерес, так как Фрейденберг готовит свои дегидрогенизационные полимеры (DHP см. главу 25) при помощи дигидраз грибов, и Готтлиб с сотрудниками получили из мицелия гриба препарат энзима, который окисляет растворимый природный лигнин ели (см. главу 18). [c.682]

Фареус показал, что препараты энзима, полученного из мицелия некоторых грибов, медленно окисляли растворимый природный лигнин ели. Поэтому они не могут рассматриваться как чистая лакказа. [c.682]

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]

Присутствие в лигнине оксифенильных групп означает, что в нем должны содержаться фенольные гидроксильные группы. По данным Браунса (см. Брауне, 1952, стр. 251) и ряда других исследователей химии лигнина, растворимый природный лигнин ели, а также иные препараты лигнина содержат одну свободную фенольную гидроксильную группу на лигнинную структурную единицу, имеющую четыре-пять структурных фенилпропановых звеньев. Это означает, что около четырех других фенольных гидроксильных групп в лигнинной структурной единице должны быть блокированы с образованием внутри лигнинной молекулы гф йра, или связаны поперечными связями с другими молекулами лигнина. По-видимому, в природном лигнине часть фенольных гидроксильных групп связана с углеводами глюкозидной связью, как в кониферине или сирингине. [c.710]

Относительное количество таких фенильных групп можно определить колориметрическим измерением образовавшегося индофенола, и оно варьирует для различных препаратов лигнина. Для растворимого природного лигнина ели определено присутствие одной такой группы на каждые 7 структурных звеньев для лигнина Бьоркмана (ель) — одна группа на 14 структурных звеньев. [c.710]

Дегидродиконифериловый спирт и пинорезинол с диазобен-зосульфокислотой давали красную окраску, DHP из кониферилового спирта — красно-желтую, растворимый природный лигнин — желтую. Полученные в дальнейшем по прикапывающему способу препараты DHP из кониферилового спирта давали более желтую окраску, чем ранее полученные. В этом отношении они еще более походили на природный лигнин. [c.797]

Как правило, хлорирование, как и нитрование, сообщает даж( полностью нерастворимым препаратам лигнина (сернокислотный гидролизный) растворимость в водных растворах щелочей, аммиа ка и многих полярных оргааических растворителях диоксане ацетоне, спирте, пиридине, диметилсульфоксиде, уксусной кислот и некоторых других Полнота растворимости зависит от природь исходных лигнинов, условий и глубины хлорирования, что свя зано со степенью деградации лигнина и приобретением соответ ствующих функциональных групп Хлорлигнины нерастворим в воде, эфире, хлороформе, четыреххлористом углероде, бензоле петролейном эфире [c.112]

Лигнин в его естественном состоянии в древесине называют протолигиипом. Небольшое количество лигниноподобного материала удаляется из древесины при экстракции этиловым спиртом. Его называют по-разному лигнином Браунса, природным лигнином или растворимым лигнином. Однако ббльшая часть протолигнина нерастворима в нейтральных растворителях и может быть удалена только путем обработки в кислых или щелочных условиях. В общем, существуют два пути получения препаратов лигнина. [c.359]

Солянокислотный метод. Метод основан на легкой растворимости целлюлозы в сверхконцентрированной соляной кислоте. Впервые метод был предложен Вильштеттером и Цейхмейсте-ром Поэтому препараты лигнина, изолированные путем обработки древесины сверхконцентрированной соляной кислотой, иногда называют лигнином Вильштеттера. [c.568]

Все препараты кислотных лигнинов безусловно представляют собой продукты более или менее глубокого изменения природдого лигнина клеточных стенок. Для препаратов лигнина, получаемых различными кислотными способами, характерна малая растворимость, а для некоторых из них даже полная нерастворимость в обычных для лигнина растворителях феноле, ледяной уксусной кислоте, пиридине. Эти лигнины нерастворимы также в растворе бисульфита кальция в условиях сульфитной варки. [c.570]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология