Кислотно-основные свойства лигнина Бьеркмана

УДК

547. 992. 3

DOI:

Аннотация

Методом потенциометрического и спектрофотометрического титрования установлено, что кислотно-основные свойства лигнина линейно зависят от его среднемассовой характеристики. Определены значения pKa лигнина Бьеркмана для сопряженных (содержащих фенольные группы, которые имеют в n-положении альфа-карбонильную группу) и несопряженных (содержащих фенольные группы, которые не имеют в n-положении альфа-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, аспирант кафедры теоретической и прикладной химии. Имеет 4 научные работы в области физикохимии растительных полимеров.

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

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, фенольный гидроксил, сопряженные и несопряженные структуры, среднемассовая молекулярная масса

Литература

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

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

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

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

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

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

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

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

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

10. Зарубин М.Я. Реакция лигнина при сольволизе растворами кислот и оснований: Автореф. дис. … д-ра хим. наук. – Л., 1976. – 52 с.

11. Изменение физико-химических характеристик гваяцильных производных при щелочных обработках / Э.И. Чупка, И.Л. Малева, Т.А Храпова и др. // Химия древесины. – 1975. – № 1. – С. 31–36.

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

13. Лигнины / Под ред. К.В. Сарканена, К.Х. Людвига; Пер. с англ. под ред. В.М. Никитина. – М.: Лесн. пром-сть, 1975. – 362 с.

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

15. Никитин В.М. Лигнин. – Л.: Изв. Академии наук СССР, 1961. – 425 с.

16. Никитин Н.И. Химия древесины и целлюлозы. – М.; Л., Изв. Академии наук СССР, 1962. – 711 с.

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

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

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

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

21. Aulin-Erdtman G. Spectrographic contribution to lignin chemistry. 5. Phenolic groups in spruce lignin // Svensk papperstidn. – 1954. – Vol. 57. – S. 745–760.

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

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

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

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

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

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

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

Acid-base Properties of Bjorkman Lignin

It is found out based on the potentiometric and spectrophotometric titration that acid-base properties of lignin are linearly dependent on its weight-average characteristic; pK_a values of Bjorkman lignin are determined for conjugate (containing phenolic groups with α-carbonyl group in n-position) and inconjugate (containing phenolic groups with no α-carbonyl group in n-position) structures in water medium.