Химическая неоднородность лигнина

Любой лигнин, как лиственных, так и хвойных древесных пород, представляет собой гетерополимер. Кроме различий в типе составляющих фенилпропановых единиц (О, 8 или Н), в пропановых цепях единиц одного и того же типа в пределах макромолекулы или сетки содержатся разные функциональные группы (гидроксильные, карбонильные, карбоксильные, двойные связи) и присутствуют связи разного типа с другими единицами. Следовательно, лигнин имеет высокую степень химической неоднородности. Разветвленные макромолекулы растворимых лигнинов и протяженные участки цепей в сетчатой структуре, в отличие от таких важнейших биополимеров растительных и животных тканей, как целлюлоза и белки, имеют нерегулярное строение. [c.365]

ХИМИЧЕСКАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ЛИГНИНА [c.119]

Применение лигнина как полимерного материала или в качестве исходного материала для производства низкомолекулярных химикатов можно подразделить на промышленные виды технологии сегодняшнего дня и направления, разработанные лишь в лабораторных или полузаводских масштабах. Несмотря на потенциальные возможности использования лигнина для разнообразных технических целей, рынок сбыта продуктов, полученных из лигнина, еще очень мал. Однако только в Восточной Европе производство лигносульфонатов в 1982 г. составило 350 тыс. т [1131. Среди причин, ограничивающих применение лигнинных продуктов по сравнению с продуктами из нефти и газа, можно назвать следующие сложное химическое строение лигнина и его производных химическая неоднородность и полидисперсность значительное количество примесей высокое содержание серы в сульфатных лигнинах и лигносульфонатах высокая стоимость очистки и переработки щелоков. [c.418]

Корей и Маас [28] отклонения реакции от первого порядка объясняли конкуренцией между агломерацией и уменьшением размеров частиц лигнина, а в [27] отмечали, что это явление может быть обусловлено его химической и физической неоднородностью. [c.274]

В случае, когда процесс варки осуществлялся при pH > 3,0, лигнин полностью растворялся, причем на рис. 6.8 6 видно, что все экспериментальные точки ложатся на полулогарифмическую анаморфозу, т.е. процесс на всю глубину отвечает первому порядку по лигнину. Это очень важный результат. Во-первых, это означает, что контроль кинетики процесса по количеству растворившегося лигнина позволяет получить эффективные кинетические параметры. Во-вторых, кинетически простое течение процесса свидетельствует о том, что препарат ЛМР, несмотря на физическую неоднородность, более или менее химически гомогенен и в реакции с сульфитом участвует, вероятно, небольшое число активных групп, близких по реакционной способности. В-третьих, очевидно, что в принятых условиях варки побочные превра- [c.276]

Исследование химической и физической неоднородности макромолекул лигнина — одно из важных направлений в химии этого природного полимера Известно, что молекулярная масса (ММ) лигнинов, выделенных из различных видов растений, неодинакова Даже для одного и того же вида она зависит от места локализации лигнина и метода его выделения Это связано с деструкцией макромолекул лигнинов при выделении или разделении по фракциям, пофешностями методов определения ММ, обусловленными полидисперсным характером лигнина, неопределенностью поведения его в растворах, осложняюшими калибровку Все указанные факторы затрудняют сравнение опубликованных результатов [108, 110] [c.150]

Это очень важный результат Во-первых, потому, что это значит, что контроль кинетики процесса по количеству растворившегося лигнина позволяет получить эффективные кинетические параметры Во-вторых, кинетически простое течение процесса свидетельствует о том, что, несмотря на физическую неоднородность, препарат ЛМР химически гомогенен, и в реакции с сульфитом участвует, вероятно, небольшое число активных групп, близких по реакционной способности В-третьих, очевидно, что в принятых условиях варки побочные превращения лигнина, изменяющие его реакционную способность, существенно роли не играют [c.314]

Неоднородность лигнина доказана для растений, принадлежащих к разным группам в ботанической классификации (отделам, классам, порядкам, родам), а также для различных тканей древесины, клеток и даже слоев клеточной стенки в пределах одного и того же вида [243]. Давно известно, что лигнины хвойных (голосеменных) и лиственных пород (двудольных покрытосеменных), а также травянистых растений (однодольных покрытосеменных) различаются по относительному содержанию гваяцильных (О), сирингильных (5) и л-гидроксифенильных (Н) единиц, устанавливаемому, например, по выходу ароматических альдегидов (ванилина, сиреневого альдегида и л-гидроксибензальдегида) при нитробензольном окислении. Для определения состава лигнина использовали и другие химические методы, например ацидолиз, перманганатное окисление, определение метоксильных групп [40, 41, 42, 117, 149]. Всем методам химической деградации свойствен общий недостаток продукты деградации получаются только из не-конденсированных единиц Се, что приводит к заниженному значению числа конденсированных, в основном, л-гидроксифенильных единиц ["218]. [c.119]

В этой главе на ряде примеров продемонстрированы возможности и эффективность применения методов количественной спектроскопии ЯМР для решения разнообразных задач прогнозирования технических характеристик древесины, при изучении вопросов филогении лигнина, в выяснении характера неоднородности его химической структуры, при создании методологии исследования процессов ферментативной дегидрополимеризации, моделирующих биосинтез лигнина Значительное внимание уделено исследованию перспективных биохимических, биотехнологических и технологических процессов переработки древесины [c.104]

С однозначно свидетельствует об их химической и структурной неоднородности Однако возникают два вопроса почему фракции 1—6 характеризуются низкой степенью конденсированности, тогда как исходный препарат ДЗС — высококонденсированныи лигнин, чем объяснить, что более высокомолекулярные фракции 1, 2 менее конденсированы, чем низкомолекулярные фракции 3—6" [c.157]

Из представленных выше результатов анализа тенденций изменения величин параметров, характеризующих строение лигнинов (содержание звеньев S, G, Н, А, А, функциональных фупп и связей, в особенности связей, отвечающих за степень конденсированности препарата), очевидна химическая и структурная неоднородность фракций, полученных методом дробного осаждения Методом дробного осаждения (диэтиловым эфиром из раствора диоксана) ДЗС разделился не столько по ММ, сколько по химическому составу и строению По-видимому, фракции 1, 2 и 5, 6 содержат наиболее низкомолекулярные фрагменты лигнина, а фракции 3, 4 -наиболее высокомолекулярные ("сшитые") его фрагменты Фракции 1, 2 высокополярны, поэтому значения и Л/ при гель-хроматографии получены для них несколько завышенными, хотя начиная с фракции 3 значениям и Л/ можно доверять [c.159]

Среди других примеров химической неоднородности лигнинов можно привести повышенное содержание сирингильных единиц в ядровой древесине лиственных пород по сравнению с соответствующей заболонной древесиной [224 ] и более высокое содержание лигнина в корнях бука по сравнению с лигнином ксилемы [40]. На состав лигнина, как показано на древесине тополя Popuius nigra), влияет возраст [243, 263]. В случае зрелой ксилемы отношение сиреневого альдегида к ванилину в продуктах нитробен-зольного окисления было выше по сравнению с молодой ксилемой и флоэмой. Первичная ксилема давала только ванилин. [c.120]

Выделение лг гнина кз древесины представляет специфические трудности. Эти трудности обусловлены рядом особенностей химической природы лигнина, различным характером связи его с другими компо нентами растительных клеток, неоднородностью лигнина в различных участках клеточных стенок и неодинаковым распределением его в стенках клеток. [c.567]

Корей и Маас [37] объяснили отклонения реакции от первого порядка конкуренцией процессов агломерации и уменьшения размеров частиц лигнина, а в работе [14] отметили, что это явление может быть обусловлено его химической и физической неоднородностью Согласно Саката и Сэндзю [42, 48], отклонения от первого порядка обусловлены наложением последовательно текущих реакций сульфитирования и гидролиза, а также различной реакционной способностью группировок лигнина, вступающих в реакцию в различные отрезки времени [c.312]

В 1951 г независимо друг от друга Линдгрен [33] и Микава с сотр [54] обнаружили, что группы А неоднородны, поскольку сначала реакция идете очень большой скоростью (при pH 5,0—9,0 и 130° С за полчаса в лигнин вводится 0,15 З/ОСНз), а затем резко замедляется Эти группы были названы соответственно X и Z Так возникла концепция о множественности реакционноспособных группировок лигнина, которая наряду с бензильной гипотезой [55] легла в основу исследования химизма сульфитного варочного процесса По мере углубления представлений о строении и реакционной способности лигнина эта концепция наполнилась более или менее конкретным химическим содержанием, и сейчас имеется достаточно данных, позволяющих в основном раскрыть химическую природу группировок, реагирующих с сульфитным варочным раствором (см главу VI) [c.318]

Неоднородность химической структуры макромолекул лигнина различных растительных тканей древесины, клеток и даже слоев клеточной стенки в пределах одного вида растений в принципе доказана [332] Например, известно, что в ядровой древесине лиственных пород содержится гораздо большее количество сирингильных звеньев по сравнению с соответствующей заболонной частью [333] Исследование коры хвойных и лиственных пород показало, что лигнины коры хвойных пород являются типичными G-лигнинами с повыщенным по сравнению с лигнином древесины содержанием Н-звеньев Лигнины коры лиственных пород, будучи G-, S-лигни-нами, содержат по сравнению с древесиной больше G-звеньев [334] [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология