Лигнин синтез

Можно утверждать, что растительное сырье по возможностям получения из него различных продуктов почти не уступает нефти и углю [24, с. 333]. При этом необходимо учитывать также большие возможности химической переработки лигнина [17] и микробиологического синтеза различных продуктов из моносахаридов. Как пишет В. Д. Беляев Развитие гидролизных производств в перспективе должно идти по пути создания крупных комбинатов с многотоннажным производством широкой номенклатуры продуктов химической и биохимической переработки сырья, включая пищевую глюкозу, кристаллический ксилит, сорбит, глицерин, гликоли и другие производные многоатомных спиртов [18]. [c.189]

Действительно, в природе могли протекать сложные химические реакции разложения исходных веществ, а также и синтез новых соединений в результате взаимодействия продуктов превра щения различных веществ, составляющих растение. Именно поэто му наиболее вероятно принять, что при образовании углей проис ходит взаимодействие между всеми частями растений (лигнин белки, целлюлоза, смолы, воски, жиры), если не непосредственно [c.39]

Из гидролизатов можно получать пищевую глюкозу, техническую ксилозу, ксилит, сорбит, глицерин, этиленгликоль, фурфурол, этиловый и бутиловый спирты, ацетон, белково-витаминные дрожжи и другие ценные продукты. Наиболее перспективным направлением переработки моноз является каталитическое превращение их в полупродукты для органического синтеза, а также биосинтез белковых веществ, витаминов и антибиотиков. Из лигнина получают фенолы, ацетат кальция, активированный уголь, бензол, толуол наполнители для каучуков. [c.75]

Органические ионообменные сорбенты представляют собой синтетически полученные высокомолекулярные органические соединения, содержащие ионообменные группы, либо продукты химической переработки лигнина или целлюлозы. В практике хроматографического анализа особенно широко применяются ионообменные смолы, химические и физические свойства которых можно модифицировать в процессе их синтеза. [c.155]

Мир растений — исполинское производство высокомолекулярных соединений, в котором осуществляется биохимический синтез высших полисахаридов и лигнина. Катализаторами сложных процессов, приводящих к синтезу высокомолекулярных соединений в растениях, служат белки-ферменты исходным сырьем в синтезе углеводов является двуокись углерода, которая, будучи конечным продуктом окисления любых углеродсодержащих соединений, непрерывно выделяется в атмосферу. Единственным природным процессом, в котором двуокись углерода претерпевает обратное превращение в сложные органические соединения, является ее ассимиляция растениями. Таким образом поддерживается круговорот углерода и сохраняется его баланс на земном шаре. [c.12]

В 50-70-е гг. текущего столетия были найдены экспериментальные методы, позволившие раскрыть строение лигнинов, изучить их реакционную способность, место в жизни растений и превращения в ходе технологических процессов. Прорыв произошел, когда были предложены способы выделения лигнинов из растительных тканей без существенного нарушения их химического строения, найдены мягкие методы деструкции макромолекулы, с одной стороны, и пути ее синтеза, моделирующие природный процесс, - с другой. Все это в совокупности с использованием современных физико-химических методов анализа позволило создать структурные модели макромолекулы лигнинов хвойных и лиственных древесных пород, разработать, принципы и изучить превращения лигнинов в ходе технологических процессов. [c.92]

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]

Монография представляет собой фундаментальный н чрезвычайно обстоятельный обзор литературы в области строения, биологического синтеза и распада лигнина, его химических и физических свойств, связи с углеводами, генезиса, распределения в растительной клетке и в различных ботанических видах. [c.2]

Целлюлоза воспринимала радиоактивный углерод быстрее, чем лигнин, в период непосредственно следующий за введением С 02. Спустя же 3—4 ч, когда образование лигнина становилось быстрым, содержание радиоактивного углерода обоих соединений было примерно одинаковым. Ускоренное первоначальное усвоение С целлюлозой было приписано исследователями более прямому пути синтеза. Через 24 ч количество С ", появляющегося в лигнине и целлюлозе, было порядка 1,5—2% от введенного. [c.777]

Если углеводы являются промежуточными веществами в процессе лигнификации, то одна ступень этого процесса должна характеризоваться превращением их в ароматические кольца, так как лигнин по своей природе приблизительно на две трети является ароматическим веществом. Поэтому процесс лигнификации может быть подразделен на две главные ступени 1) синтез структурных звеньев лигнина, т. е. фенилпропановых соединений 2) превращение структурных звеньев в высокополимерный лигнин. [c.784]

СИНТЕЗ МОНОМЕРНЫХ ЗВЕНЬЕВ ЛИГНИНА [c.104]

Основное направление использования целлюлозы (рис. 18.2) как в настоящем, так и в будущем — производство волокнистых полуфабрикатов для бумаги (см. 16), искусственных волокон и других производных целлюлозы (см. 17). При этом переходящие в раствор часть полиоз и основное количество лигнина, в том числе в виде продуктов деструкции, находятся в отработанных варочных щелоках. Органические вещества щелоков могут служить источником энергии или же находить другое полезное применение, в том числе путем дальнейшей переработки (см. 18.5 18.6). Целлюлоза может также использоваться и путем деструкции до глюкозы — первой и наиболее важной ступени превращений целлюлозы в низкомолекулярные продукты, открывающей широкие возможности для получения различных химических продуктов, в том числе перспективных в качестве сырья для синтеза новых полимеров вместо природного газа и нефтехимикатов (см. рис. 18.2). [c.408]

Проведены широкие исследования по использованию лигнина при синтезе фенолоформальдегидных связующих для древесных композиционных материалов, таких, как фанера, древесностружечные и древесноволокнистые плиты [147, 148, 163, 165]. В этих связующих можно заменить лигнином до 70 % фенольного компонента без ухудшения прочности и водостойкости получаемых изделий [58]. Изготавливали устойчивые к кипячению с водой древесно- [c.420]

Используют ДМС и ММ в качестве одоранта для природного газа, в органическом синтезе, а ДМС и как растворитель. Наиболее важным производным ДМС является продукт его окисления ДМСО, один из отличных растворителей. Используют ДМСО в качестве растворителя для биологических и фармацевтических препаратов, в производстве синтетических волокон, для селективной экстракции в нефтехимии, в качестве носителя гербицидов, инсектицидов, лекарственных веществ, а также как реагент и каталитический растворитель в разнообразных химических реакциях [90]. Поскольку ванилин и ДМС получаются из отработанных варочных щелоков лишь с малым выходом, производство этих продуктов не мешает использованию лигнинов в качестве топлива и для других целей. [c.424]

Продукты гидролизного производства (глюкоза, ксилоза, этиловый спирт, многоатомные спирты, пищевые органические кислоты, кормовые дрожжи и др.), а также остаток после гидролиза растительных материалов — гидролизный лигнин находят широкое применение в промышленности органического синтеза, они необходимы для увеличения выпуска пищевых продуктов и товаров широкого потребления, а также для сельского хозяйства. [c.3]

Авторы лигнинной и целлюлозной теории занимали ярко выраженные метафизические позиции, считая, что каждый из растительных компонентов, независимо друг от друга, претерпевает те или иные изменения. Им было чуждо положение, что в процессе преобразования природы неизменно действует закон взаимосвязи и взаимообусловленности, и это не давало им возможности усмотреть, что в процессе торфо- и углеобраз ования происходят и реакции синтеза новых веществ, не присутствовавших в растениях, но обусловливающих важнейшие свойства торфа и углей [5]. [c.36]

Известный микробиолог Ваксман [6, с. 289] также поддерживает лигнинную гипотезу, но утверждает, что различные продукты белковых веществ играют существенную роль при синтезе гуминовых кислот. Он предполагает, что протеины реагируют с лигнином, образуя гуминовые кислоты, которые вместе с неразложив-шимися остатками растений, жиров и смол затем образуют угли (см. схему 3). [c.37]

Конифериловый альдегид является одним из важных органических веществ, входящих в состав природных соединеннч (лигнин). В литературе описаны различные методы синтеза альдегида [1—4]. Однако все они сложны, многостадийны, а выход продукта невелик. [c.147]

В ходе сульфитных варок лигнин сульфируется и переходит в варочный раствор в виде солей лигносульфоновых кислот - лигносуль-фонатов. Лигносульфонаты могут быть выделены из раствора обработкой солями, кислотами, органическими растворителями и различными ароматическими азотсодержащими соединениями. В промышленности получают распространение безреагентные методы выделения с использованием мембран. Обычно на производстве отработанные варочные растворы подвергают переработке с целью утилизации углеводов, а оставшийся раствор упаривают с получением концентратов, содержащих лигносульфонаты. При регенерации химикатов отработанные варочные растворы упариваются и сжигаются. Лигносульфонаты и продукты их модифицирования могут быть использованы для пластификации цементов и бетонов, в качестве диспергаторов, поверхностно-активных веществ, активных добавок, при синтезе полимерных материалов, для производства ванилина и других химических продуктов. [c.372]

Изучение процесса биосинтеза лигнина и синтеза искусственного лигнина (дегидрополимеризата) с выделением и исследованием промежуточных продуктов - работы Фрейденберга и его школы, Терашимы и других (см. 12.5.2). [c.390]

Эрдтман (начало работ которого относится к 1933 г.) на основании изучения окислительной димеризацин фенолов высказал предположение об участии свободных радикалов в процессе образования лигнина и о важной роли окислительных ферментов (оксидаз) в этом процессе. Фрейденберг с сотрудниками (первые его публикации по вопросам биосинтеза лигнина появились в 1939 г.) на основании модельных опытов по ферментативному синтезу искусственного лигнина подтвердил строение предполагаемых димерных структур и наличие основных типов связей в лигнине и предложил механизм образования полимерного лнгнина из монолигнолов. [c.394]

Фрейденберг и его сотрудники проводили модельные эксперименты дегидрогенизации кониферилового спирта в водном растворе в присутствии кислорода воздуха с добавлением фенолоксидазы или с добавлением пероксида водорода и пероксидазы. В результате получали искусственный лигнин - нерастворимый полимер, названный дегидрополимеризатом (ДГП), имевший большое сходство с еловым выделенным лигнином по внешнему виду, химическому составу, УФ- и ИК-спектрам и продуктам реакций деструкции. Безусловно, отождествлять ДГП с натуральным лигнином нельзя, но его можно рассматривать как полимерную модель лигнина. Важное значение имеет не сам факт синтеза искусственного лигнина, а выделение и идентификация много- [c.394]

Лигнин образует важнейшую часть вещества древесных высших растений и является высокополимерным соединением. Разрушаясь, лигнин в качестве осколков дает ароматические альдегиды, например ванилин в ископаемой древесине, лигни-тах. Из осколков лигнина за счет синтеза идет образование такого важного компонента природного ОВ, как гуминовые кислоты и родственные им соединения. [c.213]

Лигнин обладает как ионообменными, так и электронообменными свойствами, что позволяет использовать его как ионообменный материал, или редоксит. Известно применение лигносульфоновых кислот для получения ионообменников [155, 156], при этом отмечено, что наилучшие результаты дают высокосульфированные щелока, получаемые из обычных лигносульфонатов дополнительным с ульфи-рованием или многократной обработкой бисульфитным раствором. В [157-160] приведены способы синтеза ионообменников из лигносульфонатов, выделенных из различных технологических растворов. В [161] показана возможность использования лигнина как редоксита, например в процессах восстановления металлов переменной валент- [c.160]

Экстрагированный алкоголем лигнин содержал 16,83% метоксилов. Это показывало, что имело место (в известной степени) алкилирование. Остаток эфирного экстракта был светло-коричневой смолой с 21,8% метоксилов. Он содержал ванилин и сиреневый альдегид, как это было установлено хроматографией на бумаге, и З-окси-4, 5-диметоксибензальдегид (изосиреневый альдегид), как это было определено по спектру ультрафиолетового поглощения и далее путем синтеза. [c.451]

Согласно Плетцу [114], часть продуктов биологического распада лигнина в почве представлена полифенолами. Последние могут быть ресорбированы растениями, но большая часть лигннна полностью окислительно разлагается. Следовательно, растения должны обеспечивать себя необходимым количеством по-лнфенолов дополнительным синтезом. [c.675]

Однако молекула лигнина содержит разнообразные димер- ные структурные звенья и (как предполагают) с различными I типами связей между ними. Если лигнин синтезируется в расте-j ниях такими же путями, какие допускаются для синтеза in vitro, jTO трудно предположить, что лигнин действительно построен в соответствии с каким-нибудь определенным порядком. При сии- тезе первой ступени происходит энзиматическая дегидрогенизация кониферилового спирта с образованием радикала, который может реагировать в различных мезомерных формах и давать серию димерных продуктов. Последние в свою очередь реагируют между собой под действием энзимов или без них, с образованием нескольких новых радикалов, вновь реагирующих в виде различных мезомеров и т. д. [c.721]

Чтобы изучить синтез и накопление ароматической части лигнина при образовании древесины, Манская и Бардинская [152] изучали компоненты, которые могут экстрагироваться органическими растворителями из водных и щелочных экстрактов новой древесины, образованной вокруг камбиального слоя молодых деревьев сосны и осины в разные периоды их роста. [c.759]

Исследования Стоуна [192] показали, что в растениях пшеницы, которые подкармливались С Оз в течение короткого времени, содержание радиоактивного углерода, приобретенного за этот период сиреневоальдегидной частью лигнина, оставалось постоянным в течение периода его роста. Это показывало, что в дальнейших метаболических реакциях растения лигнин является конечным, а не промежуточным продуктом. Описанный выше прямой перенос метильных групп является, очевидно, одной из реакций синтеза лигнина. [c.774]

Кора некоторых древесных растений хвойного и двусемядольного типа содержит относительно большие количества шикимовой кислоты, а древесные ткани — значительно меньшие. Это позволяет предположить, что данная кислота используется растением в синтезе лигнина. Шикимовая кислота была также выделена из листьев Eu alyptus itriodora Ноок. (см.Анет с сотрудниками [9]). [c.777]

На схеме 6.2 представлены основные ступени образования предшественников лигнина [104, 106, 107, 206, 242]. Биосинтез лигнина начинается с образованием глюкозы (I) при фотосинтезе. Она превращается в шикимовую кислоту (И)—важнейшее промежуточное соединение в так называемом пути шикимовой кислоты. В качестве конечных соединений на этом пути образуются две ароматических аминокислоты Ь-фенйлаланин (IV) и Ь-тиро-зин (V) восстановительным аминированием через префеновую кислоту (III). В свою очередь эти аминокислоты служат исходными веществами ( аминокислотная совокупность ) для ферментативного синтеза фенилпропаноидных соединений (путь коричной кислоты), который приводит через активированные производные ко- [c.104]

Высокотемпературный (700—1000 °С) пиролиз отработанных варочных щелоков (сульфатного, сульфитного, нейтрально-сульфитного) позволяет одновременно получать сырой синтез-газ и активный уголь. Из черных сульфатных щелоков, кроме того, получаются ценные ненасыщенные углеводороды — этилен и бензол с выходом до 6 % каждый (по отношению к сухому веществу щелока) [143]. Недавно на опытной установке осуществили пиролиз органорастворимого лигнина (от этанольно-водной варки) в псевдоожиженном слое песка и получили 21,5 % фенольных соединений, из которых примерно /з (14,1 %) составляли мономерные фенолы [104]. При воздействии на технические лигнины электрической дуги с использованием гелия в качестве несущего газа получили 14 % ацетилена, а также небольшие количества метана и этилена [90]. [c.425]