Протолитические свойства родственных лигнину фенолов в электронно-возбужденных состояниях

УДК

544.362:544.51

DOI:

Аннотация

С использованием методов электронной абсорбционной и люминесцентной спектроскопии на основе цикла Ферстера определены константы кислотности ряда гваяцильных фенолов, моделирующих структурные фрагменты макромолекулы лигнина, в электронно-возбужденных состояниях (*pK_a); показано значительное снижение рK_a родственных лигнину фенолов при фотовозбуждении, коррелирующее со свойствами паразаместителя по отношению к фенольной гидроксильной группе.

Сведения об авторах

Горбова Наталья Сергеевна родилась в 1976 г., окончила в 1998 г. Архангельский государственный технический университет, кандидат химических наук, ученый секретарь Института экологических проблем Севера УрО РАН, доцент кафедры теоретической и прикладной химии АГТУ. Имеет более 40 печатных работ в области физической химии растворов лигнина и родственных ему соединений.
E-mail: n.gorbova@iepn.ru

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 70 печатных работ в области физической химии растворов лигнина и родственных ему соединений.
E-mail: kosyakov@mail.ru

Боголицын Константин Григорьевич родился в 1949 г., окончил в 1971 г. Архангельский лесотехнический институт, доктор химических наук, профессор, директор Института экологических проблем Севера УрО РАН, заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии Архангельского государственного технического университета, заслуженный деятель науки РФ, чл.-корр. РИА, академик МАНЭБ и РАИН, действительный член Международной академии лесных наук (IAWS). Имеет более 400 научных работ в области развития фундаментальных принципов «зеленой» химии и разработки физико-химических основ процессов переработки древесины.
E-mail: bogolitsyn@agtu.ru

Ключевые слова

лигнин, фенолы, электронно-возбужденные состояния, флуоресценция, константы кислотности

Литература

1. Бурлаков, В.М. Энергетика обменных процессов в лигнине. Спектрально-люминесцентные характеристики натронного лигнина и некоторых модельных соединений в молекулярной и ионизированной формах при температурах 295 и 77 K [Текст] / В.М. Бурлаков, Э.И. Чупка // Химия древесины. – 1982. – № 4. – С. 35–42.
2. Förster, T. Elektrolytische Dissoziation angeregter Molecüle [Text] / T. Förster // Zeitschrift für Elektrochemie. – 1950. – Bd. 54, N1. – S. 42–46.
3. Klessinger, M. Excited states and photochemistry of organic molecules / M. Klessinger, J. Michl. – VCH publishers, 1995. – 537 p.
4. Konschin, H. Protolytic dissociation of electronically excited phenols related to lignin [Text] / H. Konschin, R. Lunnalc, F. Sundholm // Suom. Kem. Tideon. – 1973. – Vol. 82, N1. – P. 8–14.
5. Lakowicz, J.R. Principles of fluorescence spectroscopy [Text] / J.R. Lakowicz. – New York: Kluwer, 1999. – 698 p.
6. Ragnar, M. pKa-values of guaiacyl and syringyl phenols related to lignin [Text] / M. Ragnar, C.T. Lindgren, N.-O. Nilvebrant // Journal of Wood Chemistry and Technology. – 2000. – Vol. 20, N 3, – Р. 277–305.
7. Valeur, B. Molecular fluorescence. Principles and applications [Text] / B. Valeur. – Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2002. – 381 p.

Ссылка на английскую версию:

Protolytic Properties of Phenols Related to Lignin in Electronically Excited States

N.S. Gorbova¹, D.S. Kosyakov², K.G. Bogolitsyn^1
1Institute of Ecological Problems of the North, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
²Arkhangelsk State Technical University
Protolytic Properties of Phenols Related to Lignin in Electronically Excited States
The acidity constants of some guaiacylic phenols, modeling the lignin macromolecule structural fragments in electronically excited (pKa*) were obtained using the methods of electronic absorption and luminescence spectroscopy methods based on the Foerster cycle. A significant decrease of pKa values of lignin related phenols under photoexcitation correlating with the properties of para-substitute towards phenolic hydroxyl group is shown.
Keywords: lignin, phenols, electronically excited state, fluorescence, acidity constants.