欧美杨107杨正常木与应拉木木素结构的比较研究

采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱和有机元素分析对从欧美杨107杨正常木与应拉木中提取的纤维索酶解木索的结构进行比较研究.结果表明:欧美杨107杨正常小与应拉木木素的芳香环结构都足紫丁香基含量最高,愈创木基次之,对羟基苯基较少;与正常木木素相比,应拉木木素中紫丁香基、脂肪族羟基、甲氧基含量较多,而愈创木蕈、对羟基苯基、酚羟基、β-5键含量较少;β-O-4醚键、β-β键和β-1键含量相近;含有一定量的缩合酚羟基和羧基.正常木与应拉木木索的经验式分别为C9H7.21O1.79(OH)ph0.21l(OH)Al1.17(OCH3)1.55和C9H7.23O1.76(OH)Ph0.18(OH)Al1.25(OCH3)1.62.正常木与应拉木木素的质均相对分子质量分别为8622和880l.     

漆酶/TEMPO体系催化氧化处理对黄麻纤维木质素的影响

采用漆酶/TEMPO体系对黄麻纤维进行催化氧化处理，通过Klason法测定处理前后黄麻纤维中的木质素含量，分别利用凝胶渗透色谱法、有机元素分析法、核磁共振氢谱法测定以二氧六环法从黄麻纤维中提取木质素的分子量及分布、元素含量与化学结构。结果表明：经漆酶/TEMPO处理后黄麻纤维中木质素含量由10.83%降为8.59%,纤维上存留的木质素亦发生了降解，重均分子量由439938 Da降至238704 Da。黄麻纤维经过漆酶/TEMPO体系处理后，木质素的碳元素含量升高，氧元素和—OCH₃含量降低，醇羟基数目减少，酚羟基数目稍有下降，并且结构单元的连接方式有所转变，其中β-β、β-1和β-O-4结构比例有所降低，β-5结构增多，说明漆酶/TEMPO催化黄麻纤维木质素发生氧化反应并伴随有一定脱甲基化作用，木质素降解以β-β、β-O-4和β-1键断裂为主，而后形成β-5连接。     

木质素模型化合物在Co-salen型仿酶降解体系中的结构变化

用由Co-8alen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物--愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解,并用GC-MS等方法分析β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,并在此基础上初步探讨了Co-salen型仿酶体系对木质素的降解机理.结果表明:Co-saJen型仿酶体系埘β-O-4型木质索模型化合物有较强的降觯能力,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-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键、Cα-Cβ键、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等.     

漆酶处理对黄麻纤维木质素结构的影响

采用二氧六环/水溶液抽提制取黄麻纤维木质素,再用漆酶对其处理。利用凝胶渗透色谱测定漆酶处理前后黄麻纤维木质素的分子量及分布,并通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对漆酶处理前后黄麻纤维木质素的结构进行分析。结果表明：黄麻纤维木质素经漆酶处理后,数均分子量和重均分子量增大,酚羟基含量减少,酚型结构的木质素发生聚合反应,分子量的分布范围变宽;经漆酶处理后,黄麻纤维木质素中紫丁香基结构单元含量减少,醇羟基和总羟基含量增加,羰基含量增加。     

桉木硫酸盐法制浆黑液木素提取与表征

以硫酸法和乙醇硫酸法分别从蓝桉硫酸盐法制浆黑液中提取木素获得硫酸木素(SL)和醇酸木素(CSL),通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱(~1HNMR)对SL和CSL进行分析与表征。结果表明,CSL呈现典型的阔叶材木素特征,主要含愈创木基单元(G)和紫丁香基单元(S),为G-S型木素结构;CSL主要连接键为β-O-4、β-1、β-5、β-β,且含有较多的游离羰基、甲氧基和羟基等活性基团;CSL组成元素主要为C、H、O、N,含量分别为62.55%、5.57%、29.54%、0.15%,其理论分子式为C_(10)H_(10.68)O_(3.54)N_(0.02.);与采用硫酸法从黑液中直接提取的SL相比,CSL的杂官能团及杂分子少一些。     

乙二醇抑制DES预处理过程中木质素缩合程度的研究

利用氯化胆碱/草酸和氯化胆碱/草酸/乙二醇2种低共熔溶剂（DES）体系预处理竹粉以分馏提取木质素,并通过多种表征手段探究木质素的结构变化。结果表明,在110 ℃反应180 min的条件下,氯化胆碱/草酸二元DES体系提取的木质素（二元DES木质素）中β-O-4芳基醚键的相对含量仅为0.26/Ar,氯化胆碱/乙二醇/草酸三元DES体系提取的木质素（三元DES木质素）此值则为0.43/Ar。同时,二元DES木质素中的缩合结构（β-β,β-5=3.11/Ar）及缩合的芳环C—C连接（Aromatic C—C=2.18/Ar）多于三元DES木质素（β-β,β-5=2.02/Ar,Aromatic C—C=1.99/Ar）。利用超声辅助三元DES体系预处理过程,发现反应20 min后木质素脱除率即可达76.0%。采用水相电位滴定法测定不同反应条件下的三元DES木质素的酚羟基和羧基含量;并提出乙二醇在三元DES体系预处理竹粉过程中抑制木质素缩合的机理,证实乙二醇与对香豆酸和阿魏酸反应生成了酯化的木质素结构。     

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。     

禾草木素的化学特性

从稻、麦草秆,芦竹和毛竹中分离出“磨木木素”,并以化学法和光谱法研究其特性。研究结果证明禾草木素主要是由愈疮术基丙烷、紫丁香基丙烷和一些对-羟基苯丙烷构成。它与酚酸相连。酚酸含量为本素2—10％,以对-香豆酸为主。50—90％以上的对-香豆酸是以酯的形式与木素中心相连接。禾草木素的重均分子量在7000—9000。每个平均C_9单元约有O.4—0.45个酚羟基,0.1—0.2个羧基,1—1.30个甲氧基。各种木素制备物中都有阿拉伯糖半乳聚糖,提出禾草木素与半纤维素有极为紧密的关系。     

杨木乙醇黑液木质素的温和酸解纯化及其理化特性研究

本文提出了一种新的纯化杨木乙醇黑液木质素的方法——温和酸解纯化法。对比了纯化前后木质素的纯度、有机元素含量和高位发热量,并采用红外光谱仪和热重分析仪对纯化后木质素的官能团和热失重特性进行了分析。结果表明,温和酸解法能很好地纯化杨木乙醇黑液木质素,可以将木质素的纯度从98.75%提高到99.81%。纯化后木质素的理论结构式为C10H11.07O3.13N0.02,实测高位发热量为23.76 MJ/kg。杨木乙醇黑液木质素的热失重始于157℃,并在400℃时出现最大失重峰,终了失重率为64.35%。乙醇黑液木质素纯度高,富含酚羟基、羰基、甲氧基和酯键等活性基团,是一种宝贵的生物质资源,有待进一步的资源化利用。     

麦草碱木素复合臭氧氧化改性及应用性能的研究

O3/H2O2氧化降解木素适宜的工艺条件为:H2O2用量2.5%,pH值7.08,温度20℃,O3用量5%,不溶部分氧化木素的酚羟基与羧基含量明显上升,羧基含量比单独用臭氧氧化后增加了0.62mmol/g,酚羟基含量增加了0.95mmol/g;经过对不同氧化反应条件下分子质量分布的分析,与不添加H2O2的木素相比,水溶部分氧化木素有所增加,不溶部分氧化木素相对分子质量大于2000的组分的比例明显增加,氧化后木素的数均分子质量有所增加以及产生较多的醌型结构;在此条件下,磺化剂为5mmol/g时,磺化产物的水泥净浆流动度最好,达到153mm.     

油茶壳木质素理化性质及表征

为充分利用油茶壳资源,研究分别采用醋酸法和碱法提取油茶壳木质素,并对其基本成分、理化性质和结构表征进行了分析。结果表明:提取的醋酸木质素（91.87%）纯度略微低于碱木质素（93.37%）;且醋酸木质素中[C]和固定碳含量较高。两种木质素抗氧化力远大于油茶壳粗膳食纤维;与碱木质素相比,醋酸木质素持水力、溶胀力分别增加了59.49%、55.36%,饱和与不饱和脂肪结合力分别增加了5.06%、2.24%,DPPH自由基清除力增加了10.50%,吸湿率降低了28.14%。紫外和红外光谱谱图可知,醋酸木质素和碱木质素主要由愈创木基和紫丁香基组成;醋酸木质素中愈创木基含量更高,碱木质素中紫丁香基含量更高。热重分析可知,醋酸木质素热稳定性高于碱木质素,更适于高温耐热材料的制备。     

自水解预处理对杨木木素结构及杨木化学热磨机械浆白度的影响

为了探究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化和杨木化学热磨机械浆(杨木CTMP浆)白度的影响,本研究对杨木进行自水解预处理,利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波谱仪(~1H,~(13)C, 2D-HSQC NMR)研究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化,将自水解预处理后的杨木进行化学热磨机械法制浆并测定其白度,采用偏最小二乘法建立木素结构变化与浆料白度之间的关系。结果表明,当自水解强度因子(CHF)为73.63时,相比未经自水解预处理的杨木,自水解预处理杨木中的酸不溶木素和酸溶木素含量分别减小了4.59个百分点和1.21个百分点,木素的β-O-4、β-β、β-5和β-1连接键的断裂增多;木素中的G型单元结构变化程度大于S型单元结构,木素中的共轭羰基含量比CHF为2.78时增加了0.037 (个/C_9),木素中的醌式结构含量减小了0.104 (个/C_9),杨木CTMP浆白度最低为14.9%。因此,自水解预处理会影响杨木木素的结构进而使杨木CTMP浆白度降低,其中木素中的共轭羰基对杨木CTMP白度的影响最大。     

葵花秆木素的结构特征

采用酸解和酶解两种方法对葵花秆进行木素分离,并通过红外和~1H-NMR测定其性能。结果表明,葵花秆髓芯部分木素的氮元素含量比秆部高,酶解木素比酸解木素含量高;另外,与秆部木素相比,髓芯木素中醇羟基含量较高,酚羟基和甲氧基含量较低。而与酸解木素相比,葵花秆的酶解木素醇羟基含量很高,甲氧基含量较低。     

13C-2H双同位素示踪法研究未漂硫酸盐浆中残余木质素的化学结构

采用¹³C和²H分别标记裸子植物的木质素和碳水化合物,研究未漂硫酸盐浆中残余木质素的化学结构。向银杏（Ginkgo）植株中投入木质素前驱物松伯醇葡萄糖苷-[α-¹³C]、多糖前驱物D-葡萄糖-[6-²H₂]及苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine Ammonialyas,PAL）的阻诘剂羧甲氧基胺半盐酸盐（AOA）,获得双同位素标记的木材。将其制备的硫酸盐浆通过酶水解法分离得到纤维素酶解木质素（CEL）,通过碱抽提纯化得到碱溶性CEL（CEL-Alk）。利用¹³C NMR对其结构进行分析,发现蒸煮前,天然银杏木质部中木质素结构单元间主要以β—1、β—5、β—O—4结构为主,少量木质素与多糖类物质以缩醛键连接。硫酸盐浆残余木质素中主要有β—5、β—1等缩合结构,部分木质素通过缩醛键与多糖类物质相连。¹H NMR差示光谱显示,木质素单元Cα与葡萄糖或甘露糖之间形成了苯甲醚键连接。结果表明,银杏纤维中的木质素-碳水化合物复合体（LCC）中缩醛键和苯甲醚键结构在硫酸盐法蒸煮过程中较稳定。     

甲基化和脱甲基化对过氧化氢脱木素作用的影响

已知,酚型木素和过氧化氢反应时通过苯氧基 (C6H5O-)团的偶联形成二聚物。而酚羟基的甲基化作用会使大部份木素结构对H2O2的作用产生惰性。针叶木硫酸盐浆的残余木素中,每100个C9-单位大约含有 20-30个酚羟基和85个甲氧基,脱甲基化作用可以大大增加木素的酚羟基含量,故应了解脱甲基化对 H2O2脱木素的影响,为了证明酚羟基的重要性,也应了解甲基化对H2O2脱木素的影响。     

臭氧氧化后麦草碱木质素磺化反应性能的研究

首次对O3/H2O2氧化降解木质素产物进行改性研究,测定了不同氧化反应条件下的碱木质素磺化改性后的物化性能.在O3用量5%、温度20℃、pH值11.68、H2O2的用量2.5%的氧化反应后的氧化木质素,经高温磺化后,磺酸基含量最大;此时,木质素产品的表面活性也较好;在H2O2用量为10%、pH值7.08、温度20℃、O3用量5%的O3/H2O2氧化反应条件下,氧化木质素经过高温磺化后,分散性能大大改善.     

钯/炭催化剂对碱木质素还原反应的催化作用

采用甲醛还原法制备钯/炭(Pd/C)催化剂,考察了以Pd/C为催化剂,以环己烯为氢给予体的催化体系对麦秆碱木质素还原反应的催化作用,用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定,用FTIR、UV和1H NMR光谱对木质素化学结构进行了分析.结果表明,Pd/C催化剂对碱木质素还原反应具有较高的催化活性,碱木质素总羟基含量增加了46.95%,酚羟基含量增加了33.74%,醇羟基含量增加了63.93%;甲氧基含量降低了17.73%,羧基含量降低了53.41%,总酸性基变化不大,木质素的苯环结构稳定,活性官能团增加,反应活性提高,PdC催化剂对木质素还原活化反应具有良好的催化作用.     

木素酶降解蔗渣浆残余木素机理的研究

采用核磁共振氢谱(^1H-NMR)和碳谱(^13C-NMR)的分析手段，研究白腐菌Phanerochaete Chrysasporium固体发酵分泌的木素酶降解蔗渣浆中残余木素的机理。^1H-NMR分析表明，经过木素酶预处理残余木素部分苯环结构发生了开环反应，产生C—C双键结构．酚羟基含量降低，含酚羟基的木素优先降解，残余木素中的醇羟基含量升高；^13C-NMR分析结果表明木素分子的Cα-Cβ连接键、部分侧链、β-O-4结构和甲氧基发生氧化断裂导致木素大分子降解。     

FC法测定木素和纸浆中的酚羟基

应用FC法(Folin-Ciocalteu试剂法)测定了硫酸盐木素与H2O2反应前后酚羟基含量的变化,并测定了蒸煮、氧脱木素和H2O2漂白后不同纸浆中残余木素的酚羟基含量。测定结果表明,硫酸盐木素在与碱性H2O2反应后,酚羟基含量降低,高温H2O2反应后的下降程度更为明显;浆料残余木素中酚羟基含量随浆料卡伯值的降低而下降。     

漆酶/天然介体体系漂白硫酸盐竹浆的机理研究

对硫酸盐竹浆包含漆酶/天然介体漂白段的全无氯(TCF)漂白各段的残余木素进行了GPC、TGA、FT-IR、1H-NMR和t3C-NMR分析,主要探讨漆酶/天然介体体系(LMS)漂白的机理.分析表明,随漂白的进行,竹浆残余木素的总体变化趋势为分子质量降低;经LMS处理后,竹浆残余木素的热稳定性变差,更易在较低温度下热解;竹浆木素为GSH型,结构单元以G为主,苯丙烷单元之间的连接以β-O-4′为主,此外还有β-1′和β-5′连接.原浆木素中的羟基以酚羟基为主,苯丙烷单元中S的含量(以物质的量计,下同)少于1/3;O段残余木素中,脂肪族羟基比酚羟基多,且有少量-COOH、-OCH3被脱除,苯丙烷单元中G＞H＞S;LMS段残余木素中的羟基以脂肪族羟基为主,S单元含量增加,H单元含量减少,争1′连接增加,β-5′连接很少.