TEMPO体系催化氧化木质素及其产物性能的研究

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:jeff1986928
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
木质素是一种主要以醚键和碳碳键链接的具有复杂三维空间结构的无定型聚合物,是仅次于纤维素的第二大生物可再生资源。但是其分子结构中羧基或醛基的含量较低,使得木质素的可塑性能不强,为改善这种状况,本文以NaClO为氧化剂,2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)和NaBr为催化剂,对木质素进行氧化改性,将木质素结构中的伯羟基选择性氧化成羧基或醛基,从而提高其羧基或醛基的含量,氧化后的木质素化学反应活性和利用价值将明显得到提高。主要内容和结论如下:1.研究氧化介质的pH值、氧化剂NaClO用量、催化剂TEMPO用量、反应温度以及氧化时间对羧基的生成量、氧化木质素和酸溶木质素得率的影响。结果表明,木质素最适宜的氧化条件:反应介质的pH值10.5,反应温度为室温(20~25℃),氧化时间为1h;NaClO的用量对羧基的生成量起决定性影响,随着NaClO用量的增加,羧基的生成量增加,木质素氧化降解越剧烈,氧化木质素的得率降低,而酸溶木质素的得率升高;TEMPO只起催化剂的作用,对羧基的生成量基本没有影响;采用红外光谱对氧化产物结构进行研究,1710cm-1附近处的羧基吸收峰显著增强,1600cm-1和1510cm-1的苯环骨架吸收峰明显减弱表明氧化木质素中羧基含量增多,苯环结构遭到一定程度破坏。2.以NaClO为氧化剂,2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)和NaBr为催化剂,反应温度室温(20~25℃),pH值10.5,水溶液条件下对碱木质素进行氧化改性。通过过滤和萃取将氧化产物分为氧化木质素、酸溶木质素、碱性萃取液和酸性萃取液。采用红外光谱、热重和元素分析对氧化木质素的结构变化进行了分析,讨论了结构变化与氧化条件(氧化剂NaClO用量、氧化时间)的关系。结果表明氧化木质素的羧基含量随NaClO用量的增加而增加,热稳定性随着NaClO用量的增加而减弱,适宜的氧化时间也是1h。元素分析表明随着氧化剂NaClO用量的增加,氧化木质素中的C、H元素含量逐渐降低,O元素含量逐渐升高,这与-CH2OH被选择氧化为-COOH的变化是一致的。采用GC-MS分析了氧化萃取液的物质组分,碱性和酸性萃取液分别检测出15、18种主要化合物,主要含有卤代烃、直连脂肪酸、酚类、酯类、五元杂环化合物以及木质素典型结构单元的降解产物,如3-羟基-4-甲氧基苯甲醛和4-羟基-3,5-二甲氧基苯基乙酮等。3.在TEMPO体系对木质素模型物的氧化中,分离得到的产物A中苯环结构含量最高,羧基含量最低;与产物A、B相比,产物C、D中羧基含量都很多;产物D中苯环结构含量最低。C中主要成分是卤代烃、酯类和酚类化合物;D中主要成分是卤代烃、酸类和酮类;对羟基苯甲酸等物质存在说明了原料香草醇中的伯羟基被TEMPO体系选择氧化为羧基,但是可能发生的副反应较多。
其他文献
微格教学引入我国之后,成为高等院校提高师范生教学技能的重要途径。高校师范生在微格教学中存在一些问题,深入分析产生问题的原因,研究采取相应对策,以期充分发挥微格教学的
对学生发自内心的爱是做好一个合格乃至优秀的班主任的前提,只有从内心去爱学生,从内心去关爱每一个学生的方方面面。要想管理好学生,仅仅靠耐心,靠纪律还是不够的。还必须要
音乐是当代电影视听文本中不可或缺的符号形式,流行歌曲由于其大众文化性质更是在电影文本结构中起到独特而深刻的意指作用,成为电影重要的表征手段。本文以电影《唐山大地震
尖晶石锰系材料由于具有锰资源丰富、价格低廉、环境友好、放电电压高、安全性能优异且容易制备而成为当今锂离子电池领域最具前景的正极材料之一。然而限制锰酸锂材料更广泛
本文以饺子皮和麦谷蛋白为研究对象,主要采用了十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)、傅立叶红外变换光谱技术(FTIR)、Ellman’s试剂法、 ANS(1-苯胺基-8-萘磺酸)荧光
本文旨在从分子水平上研究和阐述日常生活中常见的食品、药品分子与蛋白质以及金属离子与多肽的作用,探讨这几种小分子对蛋白质或多肽结构和构象的影响,对其使用的安全性进行
【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照(1 000μmol·m-2·s-2)
在全球积极行动应对气候变化和提倡低碳经济大背景下,近年我国风电产业保持着高速增长的大好局面,面临极好的发展机遇。在未来替代能源中,风电究竟能够发挥多大作用,风能资源
20世纪70年代初,世界范围内的许多国家先后实现了利率市场化改革,如美国、韩国、日本等。这其中,以美国的利率市场化改革最为突出和具有代表性。本文从商业银行的角度,通过分
本文根据近年来从事科技立项查新工作所积累的经验和获得的心得体会,对科技立项项目的科学性、必要性做了总结。