Co-salen型仿酶体系降解β-O-4型木素模型化合物的研究

为了研究Co—salen型仿酶体系对木素的降解机理,采用由Co—salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co—salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解的研究,并采用GC—MS等方法分析了该β-O-4型木素模型化合物在降解过程中的结构变化,在此基础上对这种仿酶体系降解的机理进行了初步探讨。研究表明：Co—salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β型木素模型化合物的主要降解途径为：β醚键断裂、Ca—cp键断裂、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。本研究为该仿酶降解体系在无污染漂白工业上的应用提供理论依据。     

磨木木素在Cu-salen型仿酶降解体系中的变化

采用由Cu-salen、吡啶等组成的Cu-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物和三倍体毛白杨磨木木素(MWL)进行仿酶降解的研究,并采用GC-MS等方法分析了该β-O-4型木素模型化合物和磨木木素(MWL)在降解过程中的结构变化。研究表明:Cu-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物和磨木木素(MWL)有较强的降解能力,产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物。根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键断裂、Cα-Cβ键断裂、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。还有一部分MWL成为香草醛和香草酸等低分子化合物,这说明木素在侧链上受到氧化作用,使结构单元之间的连接键断裂。     

GC-MS法研究Co-salen催化氧化愈创木基木素模型物的机理

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法研究了多聚体β-O-4愈创木基木素模型物在Co-salen仿酶处理中的降解产物,探讨这种仿酶系统对木素模型聚合物的降解机制。结果显示,愈创木基木素模型聚合物在Co-salen仿酶处理中主要发生β-O-4、Cα-Cβ连接的断裂、醌型结构的产生和开环、侧链位氧化反应等。     

愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚的合成新方法及结构分析

本文深入研究了一种典型的β－O－4型木素模型化合物－－愈创木基丙三醇－β－愈创木基醚的合成新路线，并利用红外光谱、核磁共振谱（^1H-NMR)和元素分析等手段对其化学结果进行了分析。研究结果表明：利用溴化铜对4－乙酰基愈创木酚进行溴化很容易得到4－（α-溴化乙酰基）－愈创木酚中间体，并通过利用过量愈创木酚和4－（α-溴化乙酰基）－愈创木酚的反应，结合羟甲基化可以得到β－O－4型木素模型化合物－－愈创木基丙三醇－β－愈创木基醚。     

β-O-4型木素模型化合物的合成及其在GIF型仿酶降解体系中的变化（Ⅰ）

研究了一种β-O-4型木素模型化合物——4-(α-(2-甲氧基苯氧基)-乙酰基)-愈创木酚的合成方法,并利用薄层色谱(TLC)、红外光谱和核磁共振谱(1^H-NMR)等手段对它们的化学结构进行了分析与确认。采用由Cu^2 ／吡啶／过氧化氢组成的GIF型仿酶系统对这一木素模型物进行仿酶降解,结合高效液相色谱(HPLC)及CC-MS等分析方法,分析了该β-O-4型木素模型化合物在降解过程中的结构变化,并对这种仿酶降解的机理进行了探讨。研究结果表明：通过利用过量愈创木酚和4-乙酰基愈创木酚的溴化物的反应并结合羟甲基化可以得到含α-羰基的酚型β-O-4木素模型化合物。GIF仿酶降解体系对β-O-4型木素模型物有较强的碎解能力,降解后产生较多的脂肪族小分子化合物,一部分成为香草醛、香草酸等低分子芳香族化合物,该结果可以说明此降解体系能有效导致β-O-4型木素模型化合物的各种类型的裂解反应。     

β-O-4型木素模型化合物的合成及其在GIF型仿酶降解体系中的变化(

研究了一种β-O4型木素模型化合物--4-(α-(2-甲氧基苯氧基)-乙酰基)-愈创木酚的合成方法,并利用薄层色谱(TLC)、红外光谱和核磁共振谱(1H-NMR)等手段对它们的化学结构进行了分析与确认.采用由Cu2+/吡啶/过氧化氢组成的GIF型仿酶系统对这一木素模型物进行仿酶降解,结合高效液相色谱(HPLC)及GC-MS等分析方法,分析了该β-O4型木素模型化合物在降解过程中的结构变化,并对这种仿酶降解的机理进行了探讨.研究结果表明通过利用过量愈创木酚和4-乙酰基愈创木酚的溴化物的反应并结合羟甲基化可以得到含α-羰基的酚型β-O4木素模型化合物.GIF仿酶降解体系对β-O4型木素模型物有较强的碎解能力,降解后产生较多的脂肪族小分子化合物,一部分成为香草醛、香草酸等低分子芳香族化合物,该结果可以说明此降解体系能有效导致β-O-4型木素模型化合物的各种类型的裂解反应.     

不同温度条件下木素模型物的热裂解产物的GC/MS研究

合成了一种β-O-4型木素模型化合物即愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚,并利用红外光谱,核磁共振谱对其进行了分析和确认。在此基础上,研究了不同温度条件下(315℃~500℃)木素模型物的热裂解行为,利用GC/MS定性分析了裂解产物,讨论了部分产物与裂解温度之间的关系。实验结果表明:木素模型物在高温下(<400℃),裂解成愈创木酚、4-酰基愈创木酚等小分子的碎片,模型物裂解产物种类随温度的升高随之增多,但在更高的温度(>400℃),裂解的产物发生了聚合。     

Co-salen仿酶系统降解木素模型物的研究机理

采用FTIR、^1H—NMR、^13C-NMR、^31P-NMR、HMBC研究了β-O-4型愈创木基木素模型聚合物在Co-salen仿酶体系中的降解机理,结果显示经仿酶处理后,木素模型聚合物β-O-4联接发生断裂,醇羟基含量增加,有利于木素的碎片化和溶出;醚化和苯环开环反应使酚羟基含量下降。Co-salen仿酶处理中,木素模型聚合物甲氧基含量增加,可能与小分子产物烷氧基化联接有关。Co-salen仿酶系统催化氧化酚型木素模型聚合物,产生含羧基的产物。     

利用酚型木素模型物研究硫酸盐法蒸煮过程中LCC的形成

模拟硫酸盐法蒸煮过程,将合成的木素模型物（愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-［α-13C］）和典型的半纤维素组分聚木糖进行蒸煮,然后利用酸析沉淀木素、乙酸乙酯抽提等方法将蒸煮后的产物分离,并利用傅里叶变换红外光谱分析仪、13C-核磁共振波谱、异核多量子相干谱对分离后的各个组分进行分析,探讨传统硫酸盐法制浆过程中木素-碳水化合物复合体（LCC）的形成。研究发现,蒸煮产物中有苯甲醚键型LCC形成,而且,这种新型LCC主要存在于酸不溶物中;碱不溶物、乙酸乙酯抽提物和酸可溶物中没有这种新型LCC。     

烟草木质素的Fe-CA仿酶降解

为降低烟草中木质素的含量,提高再造烟叶的质量,制备了Fe-CA仿酶,并通过正交试验优化了烟草(烟梗和碎烟叶片)处理工艺.结果表明:①最优处理条件为:反应温度45℃,处理时间40 min,仿酶用量40 mmol/kg,在此条件下处理的烟草中木质素含量由3.56％降至1.69％,去除率达52.5％;②通过扫描电子显微镜(SEM)观察,处理后的烟草表面变得粗糙不平,有许多孔洞和凹坑,还有纤维骨架露出,表明仿酶可以高效脱除木质素;③仿酶处理后的再造烟叶的香气、杂气和协调性得到了改善,木质杂气减少,刺激性降低,品质得到提升.     

木素模型物愈创木酚的降解研究

木素是植物体中的天然有机高分子物质,它与纤维素、半纤维素构成植物骨架的主要成分。木素是导致制浆污染严重的主要原因,减少废水中木素的含量是减少污染负荷的主要途径。因此,本文基于BiFeO_3的类芬顿和可见光催化能力,在过氧化氢的存在下,利用BiFeO_3催化产生的强氧化性物种降解愈创木酚。并研究了BiFeO_3用量、过氧化氢浓度及pH值对反应的催化效果影响。实验结果表明:BiFeO_3用量为0.5g/L,H_2O_2用量为10mmol/L,反应pH为5,降解效果最好,可在120min后去除90%的愈创木酚。且BiFeO_3能有效循环利用,这为该催化剂实际处理制浆造纸废水提供了较好的应用前景。     

竹浆Co-salen仿酶预处理TCF漂白的研究

研究了竹浆Co-salent仿酶预处理TCF漂白,结果表明,竹浆Co-salent仿酶处理方式以单独预处理为宜,适宜条件：Co-salen用量0.03％、吡啶与Co-saler摩尔1：1、NaOH用量3％、H2O2用量1.5％、氧压0.2MPa、浆浓5％、温度90℃、时间5h;竹浆经OCoEpPaP流程漂白后的白度为90.5％,比空白样提高了5.3个百分点。黏度为620mL／g,比空白样降低99mL／g;Co-salen仿酶预处理能在一定程度上提高TCF终漂纸浆物理性能,降低漂白废液COD、BOD、SS负荷,并减少后续P缓和暇漂剂用量40％以上。     

竹浆Co-salen仿酶催化漂白机理研究

采用GPC、FT-IR、1H-NMR、31P-NMR和元素分析法研究了竹浆Co-salen仿酶漂白过程中残余木素结构的变化。Co-salen仿酶处理使竹浆中残余木素芳环降解开裂,甲氧基、酚羟基、脂肪族羟基、愈创木基、紫丁香基减少,羟基被氧化,羰基增加。β-O-4、β-1、β-5、β-β连接发生断裂。残余木素重均、数均分子质量下降,多分散性略有下降。Co-salen仿酶预处理使终漂纸浆发色基团减少,结晶度提高。另外得到了仿酶处理前后竹浆残余木素结构单元实验式。     

均相Fenton氧化降解对木素模型物对羟基苯丙酸去除效果的研究

以木素类模型物对羟基苯丙酸（HL）为研究对象,研究了均相Fenton试剂对HL的降解,探讨了体系pH值、H₂O₂用量、Fe²⁺用量、HL溶液初始质量浓度、反应时间、紫外光照射等因素对HL降解的影响。结果表明,在室温条件下,当体系原始pH值4.0时,加入2倍理论用量的H₂O₂,Fe²⁺与H₂O₂摩尔比为1∶100,反应60 min后,初始质量浓度为60 mg/L的HL溶液,其去除率可达79.2%;体系在紫外光照射下可形成协同效应,降解速度显著加快,同样条件下反应20 min,溶液中HL和TOC去除率分别可达到98.3%和79.6%。     

应用气相色谱-质谱分析竹浆Co—salen仿酶漂白机理

根据气相色谱-质谱检出产物分析了Co-salen催化漂白竹浆机理.Co-salen催化漂白使残余木素进一步氧化降解,降解的主要方式有脱甲基作用、醌型结构的产生和开环、烷基-芳基醚键和侧链碳-碳联接的氧化断裂.检测产物中,含羰基的化合物居多,这是Co-salen选择性催化氧化的结果,有利于木素大分子的碎片化溶出.     

漆酶／介体氧化降解木素的应用及其机理研究进展

近几十年来,人们对漆酶／介体体系的关注越来越多,主要集中纸浆漂白、生物脱墨、酶法制浆等方面,而漆酶／介体在这些方面的应用主要是因为漆酶能够氧化降解木素这一原理,该文对国内外漆酶／介体氧化降解木素的应用及其机理进行了综述。     

愈创木基型多聚体木素模型物合成工艺条件的优化

采用正交试验法研究了β-O-4结构愈创木基型多聚体木素模型物合成工艺条件,优化得出适宜的聚合条件为: 时间4.5h,反应温度55℃,溴代乙酰基愈创木酚在二甲基甲酰胺中的质量浓度22%,K2CO3与溴代乙酰基愈创木酚质量比0.7;适宜的还原条件为: 时间10h,反应温度40℃,未还原聚合物在二甲基亚砜中的质量浓度1.6%,NaBH4与未还原聚合物质量比1.4.聚合过程中反应时间影响最大,其次为反应温度、溴代乙酰基愈创木酚在二甲基甲酰胺中的质量浓度,最后是K2CO3与溴代乙酰基愈创木酚质量比;还原过程中未还原聚合物在二甲基亚砜中的质量浓度影响最大,其次为NaBH4与未还原聚合物质量比、反应时间,最后是温度.另外,采用1H-NMR表征了最优条件下合成所得的木素模型聚合物.