Химизм и катализ кислородно-щелочной делигнификации древесины

• Автор: Гермер, Эмилий Исаакович
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.; 20х15 см

Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров
На правах рукописи
Гермер Эмилий Исаакович
ХИМИЗМ И КАТАЛИЗ КИСЛОРОДНО-ЩЕЛОЧНОЙ ДЕЛИГНИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ
05.21.03 - технология и оборудование химической
переработки древесины; химия древесины
Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора химических наук
Санкт-Пегербург
Работа вшгояяена-в- СашегДЬтербургсшмт геєударетведаюм-техноло-шческом узштверситете ріасшкльньіх полимерой (раздел. 43 выполнен во Всероссийском научно-йсеяедтжателыжом" шсттуте „ пелдюлозно-бумажной промышленности! Рим , С ИИ СКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ,
БИБЛИОТЕКА
Официальные онаояеттл:
Доктор химических наук, профессор О.М.СокоМн Доктор химических наук, профессор И. П, Дейнеко Доктор химических наук, профессор Н. П Новоселов
Ведущая организация; Сйбирекштшсударогаешащ технологический университет
Защита сосгротсяк 999 года в {О час. на- заседа-
нии- диссертационного совета ДД63,24.01 при Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров по адресу; 198095, Санкт-Пегербурт, улЛ&ана Черных, 4, СЩГГУРП.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке СШГТУРП. Отзывы в двух экземплярах просим присылать ученому секретарю диссертационного совета по указанному выше адресу СПбГТУРП.
Диссертация в виде научного доклада разослана? ноября 1999 г.

лизации а-альдешдиой группы в результате смещения фенолят-иона в сторону его хи-ноиметидиой формы. Это должно способствовать накоплению ванилиновых структур, существенно сокращая возможность их дальнейшего окисления.
Все сказанное выше позволяет говорить об относительно небольшой степени превращения лигнина по схеме 3.5 в обсуждаемом случае, и о не возможности отнести АСО группы (или их основное количество) к С О-группам в АФ структурах. Такой вывод хорошо согласуется с известными положениями химии делишификации. Как видно из схемы 3.5, для ее реализации необходимо элиминирование Ri (обычно, это у-ме-тилольная группа или этом водорода у Ср-агома). Однако такое элиминирование требует не только высокой температуры, но, главное, высокой щелочности варочного раствора. Применительно к обсуждаемой структуре ß-Ö-4 гваяцилглицерина эти условия обеспечиваются, например, при щелочных (без окислителя) способах варки (~2н NaOH, 170°...180°С) (Gierer, Moren, 1962; Nimz, 1966; Шорыгина, Резников, Елкин, 1976; Та-рабанько, 1998) /20,21/, а также при получении ванилина окислением кислородом лиг-ниносульфатов, выделенного лигнина или лигнина в составе древесины (~170°С, 2н...3н NaOH) (Chang, Allan, 1973; Coheen, 1973; Гоготов 1998; Тарабанько 1998) /5,21,22/. Особенно для нас интересен последний пример показывающий сколь жесткие условия по щелочности и температуре требуются при окислении лигнина молекулярным кислородом для целенаправленной фрагментации литнина с превалированием расщепления именно по a-ß связи, ведущего к образованию ванилина. Условия КГЦ варки весьма далеки, особенно по щелочности среды, от условий, приведенных выше. pH 10,2... 8,5 на начальной стадии КЩ варки, как показали приведенные выше наши результаты и их обсуждение, явно недостаточен даже при температуре варки 150е... 160°С для развития ß-элиминирования и, следовательно, для значительного превращения лигнина по схеме 3.5 с расщеплением a-ß-связи.
АФ структуры могут образовываться также в результате окислительной фрагментации фенилпрогановьгх структур с a-СО группой и алкилированным ОНф. Однако далее будет показано, что по этой реакции в условиях КЩ варки образуется лишь около 6 СО /100ФПЕ.
Кроме того, следует отметить, что значительное накопление АФ структур маловероятно также и потому, что они содержат легко гидролизуемую сложно-эфирную связь, которая навряд ли сохраняет стабильность при температуре 100°... 160°С (вторая половина начальной стадии КЩ варки) даже в слабощелочной среде.