Дата публикации: 1969

Дата публикации в реестре: 2020-02-28T10:40:14Z

Аннотация:

На основании обширного литературного материала и разносторонних химических и физико-химических исследований изменений лигнина под воздействием разбавленных минеральных кислот предпринята попытка рассмотреть упаковку протолигнина в растительной ткани, оценить его молекулярный вес и наметить общую схему превращений в нуклеофильных реакциях. Приведены доказательства того, что растительная ткань представляет собой твердый раствор трех природных полимеров: целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина. Однако, если основу клеточной стенки образует плотноупа- кованная структура целлюлозы, то каркас срединной пластинки образован переплетением небольших (мол. вес 10 000—30 000) сильно разветвленных полимолекул лигнина, пустоты между которыми заполнены также разветвленными молекулами пенто- занов и гексозанов. Анализ изменений функционального состава и кинетические исследования показывают, что параллельно нуклеофильным реакциям протекают реакции деструкции и инактивации лигнина. В результате деструктивных процессов появляются новые Фенольные гидроксильные группы, активирующие a-положение. Это в свою очередь приводит к расщеплению новых связей и образованию свободных фенольных гидроксилов. Происходит самоактивация лигнина, и процесс приобретает характер разветвленного. Однако реакции деструкции, вскрывая новые реакционные центры, активируют одновременно как нуклеофильные реакции, так и превращения лигнина, снижающие его реакционную способность. Реакции инактивации включают три типа превращений: реакции элиминирования, реакции сшивки и образование жесткой трехмерной сетки. Первые две реакции в интервале pH 1,0—1,3 протекают с достаточно большой скоростью при температурах до 100—110° С, образование трехмерной сетки наступает в более жестких условиях — при температуре выше 110° С. Предложен механизм реакции, согласно которому редкая сшивка реализуется за счет периферийных конифериловых спиртовых и альдегидных групп. Образованию трехмерной сетки предшествует реакция элиминирования, вызывающая накопление аналогичных группировок (типа конифериловых спиртовых) в глубинных звеньях полимолекулы лигнина. Поэтому образование трехмерной сетки пространственно затруднено и протекает с достаточной скоростью только в жестких условиях. Показано, что все рассмотренные типы превращений лигнина (нуклеофильные реакции, деструктивные процессы и реакции инактивации) осуществляются в условиях кислотно-основного катализа.

Тип: Article