Кислотно-основные свойства лигнина Бъеркмана

УДК

547. 992. 3

DOI:

Аннотация

Методом потенциометрического и спектрофотометрического титрования установлено, что кислотно-основные свойства лигнина Бъеркмана (ЛМРС) линейно зависят от его среднемассовой характеристики; определены значения pKa лигнина для сопряженных (содержащих фенольные группы, которые имеют в n-положении α-карбонильную группу) и несопряженных (фенольные группы не имеют в n-положении α-карбонильную группу) структур в водной среде.

Сведения об авторах

Самылова Ольга Александровна родилась в 1975 г., окончила в 1999 г. Архангельский государственный технический университет, младший научный сотрудник НИИЛХ и ХТД АГТУ, аспирантка кафедры теоретической и прикладной химии. Имеет 5 научных работ в области физико-химии растительных полимеров.

Айзенштадт Аркадий Михайлович родился в 1954 г., окончил в 1976 г. Архангельский лесотехнический институт, доктор химических наук, профессор кафедры физической и коллоидной химии Архангельского государственного технического университета. Имеет более 100 печатных трудов в области теории растворов и физикохимии полимеров.

Боголицын Константин Григорьевич родился в 1949 г., окончил в 1971 г. Архангельский лесотехнический институт, доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии Архангельского государственного технического университета, директор Научно-исследовательского института химии и химической технологии АГТУ, академик МАНЭБ и РАИН, заслуженный деятель науки РФ. Имеет более 300 научных трудов в области физико-химических процессов переработки древесины.

Косяков Дмитрий Сергеевич родился в 1972 г., окончил в 1994 г. Архангельский лесотехнический институт, кандидат химических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной химии Архангельского государственного технического университета. Имеет около 20 печатных работ в области физикохимии неводных растворов.

Горбова Наталья сергеевна родилась в 1976 г., окончила в 1998 г. Архангельский государственный технический университет, кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры теоретической и прикладной химии АГТУ. Имеет 10 печатных работ в области физикохимии неводных растворов.

Ключевые слова

кислотно-основные свойства, лигнин механического размола сосны (ЛМРС), фенольный гидроксил, сопряженные структуры, несопряженные структуры, среднемассовая молекулярная масса (Mw)

Литература

1. Боголицын К.Г. Оценка OH-кислотности модельных соединений структурного звена лигнина методом производной УФ-спектроскопии / К.Г. Боголицын, И. Линдберг // Химия древесины. – 1986. – № 4. – С. 56–60.

2. Боголицын К.Г. УФ-спектроскопия лигнина (обзор) / К.Г. Боголицын, Ю.Г. Хабаров // Химия древесины. – 1985. – № 6. – С. 3–29.

3. Боголицын К.Г. Химия сульфитных методов делигнификации древесины / К.Г. Боголицын, В.М. Резников. – М.: Экология, 1994. – 288 с.

4. Гельфанд Е.Д. О кислых группах тиолигнина / Е.Д. Гельфанд, Б.Д. Богомолов // Лесн. журн. – 1962. – № 4. – С. 146–148. – (Изв. высш. учеб. заведений).

5. Гельфанд Е.Д. О фенольных конденсированных единицах лигнина / Е.Д. Гельфанд, Б.Д. Богомолов // Лесн. журн. – 1967. – № 1. – С. 145–148. – (Изв. высш. учеб. заведений).

6. Горбова Н.С. Разработка потенциометрического метода для определения констант ионизации модельных соединений лигнина в ДМСО и его смесях с водой / Н.С. Горбова, К.Г. Боголицын, Д.С. Косяков // Лесн. журн. – 2000. – № 4. – С. 111–116. – (Изв. высш. учеб. заведений).

7. Грушников О.П. Достижения и проблемы химии лигнина / О.П. Грушников, В.В. Елкин. – М., 1973. – 296 с.

8. Ермакова М.И. Сравнение OH- кислотности родственных лигнину фенолов в воде, спирте и водно-спиртовых смесях / М.И. Ермакова, М.Ф. Кирюшина, М.Я. Зарубин // Химия древесины. – 1984. – № 5. – С. 23–29.

9. Закис Г.Ф. Методы определения функциональных групп лигнина / Г.Ф. Закис, Л.Н. Можейко, Г.М. Телыщева. – Рига: Зинатне, 1975. – 176 с.

10. Зарубин М.Я. Реакция лигнина при сольволизе растворами кислот и оснований: Дис. … д-ра хим. наук. / М.Я. Зарубин. – Л., 1976. – 429 с.

11. Куншин А. Энзиматическая дегидрогенизация фенольных моделей лигнина / Куншин А. // Химия и биохимия лигнина, целлюлозы и гемицеллюлоз. – М., 1969. – С. 107–123.

12. Лигнины / под ред. К.В. Сарканена, К.Х. Людвига; пер. с англ. под ред. В.М. Никитина. – М., 1975. – 362 с.

13. Московцев Н.Г. О природе взаимодействия растворенного лигнина с целлюлозой и остаточным лигнином в условиях щелочной варки / Н.Г. Московцев, Э.И. Чупка, В.М. Никитин // Химия древесины. – 1976. – № 2. –С. 44–49.

14. Никитин В.М. Лигнин / В.М. Никитин. – Л., 1961. – С. 114.

15. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы / Н.И. Никитин. – М.; Л., 1962. – С.

16. Сэтчелл Д. П. Количественные аспекты льюисовской кислотности Д.П.Н. Сэтчелл, Р.С. Сэтчелл // Успехи химии, 1973. – Т. 42, вып.6. – С. 1009–1036.

17. Чудаков М.И. Растительные редокс-комплексы как катализаторы делигнификации древесины (обзор) / М.И. Чудаков // Химия древесины. – 1981. – № 6. – С. 3–18.

18. Чупка Э.И. Изменение физико-химических характеристик гваяцильных производных при щелочных обработках / Э.И. Чупка [и др.] // Химия древесины. – 1975. – № 1. – С. 31–36.

19. Штрейс Г.Б. Исследование изменения кислых свойств лигнина при щелочных варках / Г.Б. Штрейс // Автореф. … канд. хим. наук. – Л., 1968. – 17 с.

20. Aulin-Erdtman G. Spectrographic contribution to lignin chemistry. 5. Phenolic groups in spruce lignin / G. Aulin-Erdtman // Svensk papperstidn. – 1954. – vol. 57. – s. 745–760.

21. Aulin-Erdtman G., Hegbom L. Spectrographic contribution to lignin. 8. De_i-studies on Brauns «native lignins» from coniferous wood / G. Aulin-Erdtman, L. Hegbom // Svensk papperstidn. – 1958. – å. 61, N 7. – s. 187–210.

22. Aulin-Erdtman G. Ultraviolet spectroscopy of lignin and lignin derivatives / G. Aulin-Erdtman // TAPPI. – 1949. – vol. 32. – p. 160–166.

23. Bogolitsyn K. Behavior of native lignins in organic solvents / K. Bogolitsyn, N. Volkova, N. Rjabeva // Abstr.The 8-th Inter. Symp.on Wood and Pulping Chemistry, Helsinki, 1995. – Vol. 2. – P. 101–105.

24. Brauns F.E. The chemistry of lignin / F.E. Brauns. – N. Y., 1952. – 536 c.

25. Herzog R..O. Das ultraviolette Absorptionspectrum des Lignins. 1. / R.O. Herzog, A. Hillmer // Chem. Ber. – 1927. – Jg. 60, N 2. – s. 365–366.

26. Jones E.J. The ultraviolet absorption spectra of complex hydroxyaromatic compounds and derivatives, with particular reference to lignin / E.J. Jones // TAPPI. – 1949. – vol. 32. – p. 311–315.

27. Pew J.C. New structures from the dehydrogenation of model compounds related to lignin / J.C. Pew, W.J. Connors // Nature. – 1967. – vol. 215. – N 5101. – p. 623–625.

Ссылка на английскую версию:

Acid-base Properties of Bjorkman Lignin

O.A. Samylova, A.M. Eisenschtadt, K.G. Bogolitsyn, N.S. Gorbova

Acid-base Properties of Bjerkman Lignin

It has been found out based on the methods of potentiometric and spectrophotometric titration that acid-base properties of Bjerkman lignin are linearly dependent on its average-mass characteristics. Values of pK_a for Bjerkman lignin for conjugate (containing phenol groups with λ-carbonyl group in n-position) and disconnected structures (phenol groups having no λ-carbonyl group in n-position) in aquatic environment.