Развитие химии лигнина

Все многообразие неметаллических материалов принято разделять на две группы — органические и неорганические. Отметим, что среди той и другой можно выделить природные и синтети-чес <не (искусственные) материалы. В группе органических материалов и те и другие являются полимерами, т. е. высокомолекулярными соединениями. Среди природных органических материалов важнейшим является древесина, потребление которой (свыше млрд. т) вдвое превосходит потребление стали. Сухая древесина на 40—50% состоит из линейного полимера — целлюлозы, на 25% —из родственных ей соединений (гемицеллюлозы) и на 25% из высоковязкой жидкости — лигнина. Каждая молекула целлюлозы содержит до 5000 колец глюкозы, соединенных атомами кислорода. Из молекул целлюлозы образованы волокна, которые формируют стенки трубчатых клеток. Основной способ переработки дерева традиционно был направлен на изготовление пиломатериалов. Остальное шло на получение либо технической целлюлозы для бумажной промышленности (80% ), либо химических волокон (20%). Однако развитие химии и химической промышленности изменило традиционные способы использования древесины. Например, изготовление древесностружечных и древесноволокнистых плит стало возможным на основе широкого применения фенол- и мочевиноформальдегидных смол. Только в мебельной промышленности средний мировой уровень потребления древесностружечных плит составляет почти 50%, остальная часть продукции идет в строительство. [c.138]

Глава I РАЗВИТИЕ ХИМИИ ЛИГНИНА [c.9]

На данном этапе развития химии лигнина наибольший эффект в изучении взаимодействия его с тем или иным электрофильным или нуклеофильным реагентом можно получить, если та же реакция одновременно изучается на модельном соединении Обязательным условием при этом, разумеется, является правильный выбор модельного соединения, максимально приближающегося по своей структуре к тому или иному предполагаемому фрагменту лигнина Метод моделирования позволяет исключить наслоения взаи модействий с другими фрагментами, исследовать причину того или иного эффекта, наблюдаемого при реакции на лигнине, и таким образом получить возможность направленной модификации его [c.12]

Повидимому, методу инфракрасной спектрографии предстоит сыграть значительную роль в развитии химии лигнина. [c.582]

Все эти тенденции, естественно, необходимо было учесть при подготовке данной книги. По сравнению с изданной в 1953 г. книгой 3. А. Роговина и Н. Н. Шорыгиной Химия целлюлозы и ее спутников в этой монографии сокращены разделы, посвященные вопросам взаимодействия целлюлозы с основаниями, гидролизу и окислению целлюлозы, и в известной степени разделы по синтезу и исследованию свойств сложных и простых эфиров целлюлозы. Одновременно введены новые разделы, отражающие современные направления развития химии целлюлозы. Это — новые методы превращений, обеспечивающие введение в макромолекулу целлюлозы разнообразных функциональных групп и, особенно, синтез и исследование свойств привитых сополимеров целлюлозы с различными синтетическими полимерами. Во избежание чрезмерного увеличения объема монографии исключен ряд разделов, относящихся к выделению целлюлозы из растительных материалов, а также все разделы, посвященные спутникам целлюлозы — лигнину и полиозам, которые требуют освещения в специальных монографиях. [c.10]

Современный уровень развития физической химии позволяет решить задачу оценки редокс-свойств лигнина в процессе его химических превращений без изменения условий реакции. Главное преимущество такого подхода в том, что, опираясь на основополагающие принципы классической физической химии, удается не только объяснить и связать между собой уже известные факты, но и предвидеть результаты изменения условий протекания уже изученных реакций, а также оперативно управлять ими. [c.126]

Усложненная структура макромолекулы и наличие различных функциональных групп позволяют использовать лигносульфонаты в реакциях органического синтеза и комплексообразования, а также проводить термические процессы для получения ароматических и алифатических мономеров. Пока еще лишь малая часть этих процессов нашла ограниченное промышленное развитие. Однако уже в недалеком будущем лигносульфонаты (как и другие производные лигнина, образующиеся при химической переработке древесины) смогут в определенной мере компенсировать уменьшающиеся ресурсы ряда ископаемых источников сырья для промышленности органической химии. [c.295]

Например, в № 4 за 1957 г. опубликован ряд обзоров по важнейшим вопросам развития гидролизной промышленности ( Современное представление о химии и строении лигнина , Получение многоатомных спиртов путем каталитического превращения полисахаридов растительных материалов , Фурфурол , Производство этилового спирта гидролизом древесины разбавленной серной кислотой , Пищевая кристаллическая глюкоза из древесины , Производство и использование кормовых дрожжей , Пути использования гидролизного лигнина , Органические кислоты из растительного сырья , Производство ванилина из лигносульфонатов , Использование сульфитных щелоков , Очистка сточных вод гидролизного и сульфитно-спиртового производства ). [c.26]

Фрейденберг считает, что с момента получения из лигнина ванилина с выходом около 30 % наступила новая стадия развития химии лигнина. По его мнению, лигнин хвойных большей частью, а может быть и полностью, образован из звеньев, являющихся производными 4 окси-3-мегоксифенилпропана. Часть фенильных групп этих звеньев связана в лигнине в виде эфиров. Однако, помимо эфирных связей, в лигнине имеется значительное количество углерод-углеродных связей между структурными элементами. В пользу этого, по мнению Фрейденберга, говорит факт образования изогемипиновой кислоты при сплавлении лигнина со щелочью, метилировании плава и окислении У бензольных ядер лигнина должны быть в положении 5 боковые цепи, связывающие группировку 4-окси-З-метоксифенилпропано- [c.631]

Со времени обварухевия лигнина в растениях было высказано много гипотез о его строении, которые в дальнейшем, по мере накопления экспериментальных данных, оказывались несостоятельными. Несмотря на б рное развитие науки о химии лигнина я на наличие богатого экспериментального материала в этой области, вопрос о строении лигнина до сих пор не решен однозначно. Эю прежде всего связано со сложностью строения лигнина, а также с отсутствием совершенных методов его выделения. Любой из су-ществущих методов выделения лигнина дает возможность извле -кать только часть его, причем, как правило, в измененном ви -де при этом препараты лигнина, выделенные различными методами, отличаются по химическому составу, строению и свойствам. Поэтому данные, полученные на разных препаратах лигнина,очень часто во многом противоречивы. [c.3]

Ну, а что же будет потом, после нефтяного и угольного бума Может быть, место нефте- и карбохимии займет химия карбонатов, которая навсегда освободит нас от забот об углероде Пожалуй, это не так уж невероятно. Скорее всего, уже в XXI в. такие превращения станут энергетически приемлемыми, тем более что намечаются пути уменьшения затрат энергии при переработке карбонатов. Так, в СССР разработан каталитический метод превращения СО 2 воздуха в простые органические соединения, причем в отличие от существующих методов высокие температуры и давления не применяются. Конечно, для обозримого будущего развитие химии карбонатов не является такой уж острой необходимостью, и, кроме того, до настоящего времени совсем не принимались во внимание 2 блн. т углерода, накопленного в биосфере. Для производства энергии эти резервы уже более 100 лет никто не принимает всерьез, а химия их для себя так и не открыла А ведь ежегодно растительностью нашей планеты вьще-ляется около 270 млрд. т СО2 (т. е. ежедневно около 200 млн. т углерода), а в воде трансформируется до 155 млрд. т органического сухого вещества, находящегося в форме целлюлозы, лигнина, крахмала, белков и жиров. Из них на леса нашей планеты приходится 65, на культурные растения-9, а на океаны-55 млрд. т. Растительный мир Земли можно рассматривать как непрерывно работающие химические фабрики, которые снабжает энергией Солнце. Их продукцией человечество при разумном хозяйствовании будет обеспечено как в ближайшем, так и в отдаленном будущем, причем она будет получена по сравнению с другими процессами при минимальных затратах энергии. Все это ставит фотосинтез-важнейший химический процесс на всем земном шаре-на совершенно обособленное место и придает значительную ценность биосфере планеты как источнику сырья. [c.47]

Часть веществ, удаляемых из древесины при указанных выше обработках и имеющих более высокое, по сравнению с целлюлозой, содержание углерода, Пайен назвал лигнином. Позднее лигнином был назван комплекс веществ, разрушающихся при действии на древесину смеси хлорноватокислого калия и азотной кислоты. По современным представлениям, этот комплекс состоит из лигнина и гемицеилюлоз. Постепенно, с развитием химии древесины, понятие лигнин приобрело более узкий и определенный смысл. Однако и в настоящее время в это понятие различные исследователи все еще вкладывают разное содержание. [c.563]

С развитием химической промышленности, перерабатривающей древесину, т. е. целлюлозной, гидролизной и сухоперегонной (в первых двух лигнин был получен в больших количествах как побочный продукт), интерес к химии лигнина значительно возрос, и в конце прошлого века Толленс и Линдсей [39] и Петер Класон [40] начали свои работы с лигносульфоновой кислотой. [c.348]

Разнообразное применение целлюлозы способствовало быстрому развитию ее промышленного производства, основанного на хими -ческой обработке одревесневших растительных тканей. При этой обработке значительная часть гемиделлюлоз и лигнина подвергается глубоким изменениям и переходит в раствор сульфитных или сульфатных щелоков. " [c.4]

Каницкая Л В, Рохин А В, Медведева С А, Кушнарев Д Ф, Калабин ГАК вопросу о наличии лигнина в низкоорганизованных растениях сфагновом мхе, хвоще топяном, папоротнике орляке//Химия в интересах устойчивого развития 1999 Т 7 С 331-337 [c.399]

Каницкая Л В, Рохин А В, Гоготов А Ф, Kyuiuapee Д Ф, Калабин Г А Количественная спектроскопия ядерного магнитного резонанса н и С препаратов лигнина щелочных способов делигнификации древесины осины//Химия в интересах устойчивого развития 1996 Т 4 №4—5 С 281—288 [c.402]