木質素鄰醌模型物的合成研究及其與過氧化氫反應的初探.pdf

1、木質素與纖維素和半纖維素是構成植物骨架的主要成分，它是針葉木、闊葉木和草類植物的基本化學組成之一。木質素是一種無定型的結構復雜的高分子聚合物。在制漿造紙工業(yè)中，制漿階段主要是為脫除木質素，而漂白階段除了進一步脫除木質素外，還要將木質素中的一些發(fā)色基團變?yōu)闊o色基團。所以研究木質素對于制漿造紙工業(yè)，特別是對高得率漿質量的提高有很大幫助。而由于木質素大分子結構十分復雜，分離出來的磨木木質素(MWL)等高分子物質作為反應物時得到的產物很復雜，故

2、很難掌握反應過程中化學鍵的主要斷裂方式。為了從分子水平上研究一些重要的木質素化學反應結構，必須采用低分子的木質素模型物作為研究的對象。本文就是在前人研究的基礎上，研究了β-0-4型木質素模型化合物的合成，以及利用這種模型化合物制備鄰醌型模型物，并初探了鄰醌型模型物及木質素與過氧化氫反應的機理。 在合成β-0-4型木質素模型化合物時，進一步完善了反應過程，并確定了最佳的合成條件，并對合成路線進行改進。在溴化時使用溴化銅進行選擇性溴

3、化，提高了反應產物的得率。而且在分離產物時使用了柱層析法，介紹了在使用柱層析時的一些技巧，并用正己烷/乙酸乙酯混合液(4∶1)作為洗脫劑分離產物中的雜質。還利用紅外光譜、核磁共振氫譜和元素分析等手段對合成的產物進行分析，確定了β-0-4型木質素模型化合物。 在制備鄰醌型模型物時，使用酶化法和化學法生成鄰醌結構。結果發(fā)現(xiàn)用酶化法的得率低于化學法的得率，這主要是由于生成的鄰苯醌與酶本身發(fā)生邁克爾加成反應，破壞了酶的活性，導致催化效果

4、降低。并且用酶化法時制備固定化多酚氧化酶比較復雜，不如化學法簡便。所以認為在實驗中使用化學法生成木質素鄰醌結構模型物應該優(yōu)于酶化法。反應的產物通過顯微熔點測定儀、紅外光譜和元素分析確定結構。在紅外光譜中可以看到在1649cm-1處有特征峰，根據資料表明在1640cm-1-1650cm-1之間表示的是鄰醌結構，因此可以確定合成出來的物質具有鄰醌結構。再通過對C、H、O的元素分析最終確定產物結構。 本實驗還提取了馬尾松CTMP二氧六

5、環(huán)木質素，介紹了惰性有機溶劑二氧六環(huán)反復提純木質素的方法。它主要是用各種低濃度HCl的二氧六環(huán)—水(9∶1)溶液反復提純，以達到提高提取率的目的。 文章最后用木質素鄰醌型模型物及馬尾松CTMP二氧六環(huán)木質素與過氧化氫發(fā)生降解反應，并通過GC-MS分析確定反應產物，再通過分析產物提出過氧化氫對木質素鄰醌型模型物氧化降解主要有幾種類型：β-O-4醚鍵斷裂、烷基-芳基鍵斷裂以及鄰醌氧化成羧酸，以及通過產物提出了馬尾松CTMP二氧六環(huán)木