新規なリグニン分解法による木材およびクラフトパルプ中の全リグニンの構造解明

使用新型木质素分解方法阐明木材和牛皮纸浆中总木质素的结构

• 批准号: 13876039
• 负责人: 中坪 文明
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13876039/
• 关键词: 新規なリグニン分解法; 全リグニンの構造解明; 磨砕リグニン(MWL); TIZ分解法; β-O-4モデル; α位の置換様式; オリゴβ-O-4モデル; 化学合成と反応性; リグニン; β-Ο-4構造; 無公害、高選択性、高収率パルプ化法; TIZ解法; モデル化合物; Eucalyptus globulus; Pinus taeda; α位の結合

従来のリグニンの化学構造研究は磨砕リグニン(MWL)を用いて行われてきたが、一般には木材の全リグニンの約30%であり、残りの70%に近いリグニンはMWL抽出残さ木粉中に存在する。そこで、その残さ木粉中のリグニンの化学構造を解明し、全リグニンの化学構造を解明することは極めて重要である。本研究では、申請者が独自開発したTIZ分解法の有為性を証明するために、ダイマーおよびMWLを用いた実験を行った結果、TIZ分解法の特徴と意義を見いだし、全リグニンの解明への適用性。について萌芽的研究の、芽生えを見いだした。具体的結果を下記に示す。1)2量体モデル分解の結果β-O-4モデルは定量的に分解し目的の生成物へと変換された。しかし、α位置換基がフェノキシ基、アルコキシ基、糖残基であるモデルの分解では、その置換基が相当量保持されることが判明した。その結果、実際のリグニンのTIZ分解により生成するGC分折可能な低分子の定量では、β-O-4構造の定量は困難であると予想されるが、この結果はα位の置換様式の情報が全く得られない従来法と対比すると、本TIZ法が極めて有意義な分解方法であると結論づけられる。2)リグニン分解の結果MWLをTIZ分解し生成物をGC分析した。得られた収率は従来の分解法による収率を下回るものであった。この実験結果はa):1)で予測された結果を裏付ける、あるいは、b):TIZ分解は高分子では定量的に進行しない、のいずれかである。従って、オリゴβ-O-4モデルを用いた実験が極めて重要な鍵を握るものと判断される。すなわち、本萌芽研究によりリグニンのα位の置換基探式を決定することが極めて重要であるとの結論に達したが、既に、萌芽的研究を脱し、オリゴβ-O-4モデルの化学合成と反応性、それを基礎をした全リグニンの構造解明へと、研究は進展している。

The chemical structure of MWL was studied in recent years. In general, about 30% of all MWL was extracted from wood, and 70% of MWL was extracted from wood powder. It is very important to understand the chemical structure of the residue of wood powder. This study was conducted by the applicant alone to demonstrate the usefulness of TIZ decomposition method. The results showed that the characteristics and significance of TIZ decomposition method were analyzed and the applicability of TIZ decomposition method was clarified. The study of budding, budding and budding is seen in the middle of the day. Specific results are shown below. 1)2 Quantitative decomposition results β-O-4-O-4-O-4 A substitution group at the alpha position, a substitution group, a substitution group at the alpha position, a substitution group at the alpha position, a substitution group, a substitution group at the alpha position, a substitution The results of this method are useful for quantitative analysis of low molecular weight and β-O-4 structure. 2) The results of MWL decomposition and GC analysis of the products. The first step is to get rid of the virus. The results are a):1) Predicted results; b) Quantitative decomposition of polymers. The key to the success of this project is the determination of β-O-4. The fundamental structure of the chemical synthesis of β-O-4 is discussed in detail.

项目成果

R.Katahira, M.Ujihara F.Nakatsubo: "A novel selective cleavage method for b-O-4 substructure in lignins named TIZ method. I. Degradation of guaiacyl and syringyl models"Journal of Wood Chemistry and Technology. 23. 71-87 (2003)

R.Katahira、M.Ujihara F.Nakatsubo：“一种新型选择性裂解木质素中 b-O-4 子结构的方法，名为 TIZ 方法。I. 愈创木基和紫丁香基模型的降解”《木材化学与技术杂志》。