مطالعة ساختاری لیگنین‌های چوب آسیاب‌شده (MWL) و دیوکسان چوب سرو با استفاده از روش DFRC

نویسندگان

1 استادیار گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

2 استاد گروه شیمی دانشکده علوم دانشگاه پیام‌نور، تهران، ایران

چکیده

در این مطالعه از روش "مشتق‌سازی – گسست ‌کاهشی" (DFRC) برای بررسی ساختار لیگنین چوب آسیاب‌‌شده (MWL) و لیگنین دیوکسان چوب سرو سیمین استفاده شد. با استفاده از این روش و نیز فنون طیف‌سنجی
13CNMR FT- و GC-Mass و کروماتوگرافی تراوش ژلی (GPC) ساختارهای تشکیل‌دهنده این دو نوع لیگنین مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان داد که مهمترین واحدهای ساختاری در دو لیگنین فوق‌الذکر از شکسته ‌شدن پیوندها در موقعیت‌های ?-O-4 حاصل‌ می‌شوند. بر اساس این مشاهدات، مهمترین واحدهای ساختاری در لیگنین دیوکسان و لیگنین چوب آسیاب‌شده به‌ترتیب، 4- هیدروکسی-3- ‌متوکسی-1- فنیل پروپن و 4- هیدروکسی-3- ‌متوکسی-1- فنیل- پروپنال (ساختارهای گواییاسیل) می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Structural Study of Milled Wood and Dioxane Lignin of Cupressus Sempervirens Using DFRC Method

نویسندگان [English]

  • Tayebeh Partovi 1
  • Sayyed Ahmad Mirshokraiee 2
چکیده [English]

In this study, derivatization followed by reductive cleavage (DFRC) method was used to investigate the structures of milled wood lignin and dioxane lignin of Spruce (Cupressus sempervirens). After performing DFRC reactions, the structures of constituents resulted from these two kinds of lignins were investigated by using Spectroscopic methods such as 13CNMR, GC-mass and gel permeation chromatography (GPC). The results obtained from chromatography and spectroscopy studies were compared. These comparative results show that the dominant structural components of these two kinds of lignin are obtained from the cleavage of ?-O-4 bonds. The main components obtained from dioxane lignin and milled wood lignin are 4-hydroxy-3-methoxy-1-phenyl propene and 4-hydroxy-3-methoxy-1-phenyl- propenal (guaiacyl structures), respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • chromatography
  • Derivatization Followed by Reductive Cleavage Method (DFRC)
  • Dioxane Lignin
  • Milled Wood Lignin (MWL)
  • Spruce

مراجع

- Adler, E. 1977. Lignin chemistry: past, present and future. Wood Science Technology. 11(3): 169-218..
- Adler, E. and Hemestam, S. 1955. Estimation of phenolic hydroxyl groups in lignin: 1. periodate oxidation of guaiacil compounds. Acta Chemica Scandinavica. 9:319-344.
- Bagby, M. O. Cunningham, R. L. and Maloney, R. L. 1973. Ultraviolet spectral determination of lignin. Tappi Journal. 56(4): 162-163.
- Bjorkman, A. 1954. Isolation lignin from finely divided wood with neutral solvent. Nature.174:1057-1058.
- Brauns, F. E. and Brauns, D. A. 1960. The Chemistry of Lignin, Supplements Volume, Academic Press, New York, 804 pp.
- Capanema, E. A. Balakshin, M. Y. and Kadla, J. F. 2005. Quantitative characterization of a hardwood milled wood lignin by nuclear magnetic resonance spectroscopy. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53(25): 9639-9649.
- Casey J. P. 1981. Lignin In: Pulp and Paper-Chemistry and Chemical Technology, 3rd ed., Vol. 1, Wiley-Interscience, New York, 592 pp.
- Chang, H. M. Cowling, B. E. Brawn, W. Adler, E. and Miksche, G. 1975. Comparative studies on cellulolytic enzyme lignin and milled wood lignin of Sweetgum and Spruce. Holzforschung. 29(5):153-159.
- Fujimoto, A. Matsumoto, Y. Chang, H. M. and Meshitsuka, G. 2005. Quantitative evaluation of milling effects on lignin structure during the isolation process of milled wood lignin. Journal of Wood Science. 23:75-83.
- Gellerstedt, G. and Northey, R. A. 1989. Analysis of birch wood lignin by oxidative-degradation. Wood Science and Technology. 51:89-91.
- Holtman, K. M. Chang, H. M. and Kadla, J. F. 2004. Solution state-state nuclear magnetic resonance study of the similarities between milled wood lignin and cellulolytic enzyme lignin. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52(4):720-726.
- Ikeda, T. Holtman, K. Kadla, J. F. Chang, H. M. and Jameel, H. 2002. Studies on the effect of ball milling on lignin structure using a modified DFRC method. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50(1): 129-135.
- Lai, Y. Z. Sarkanen, K. V. and Ludwig, C. H. 1971. Isolation and Structural Studies in Lignins: Occurrence, Formation, Structure and Reactions, Wiley-Interscience, New York, 297 pp.
- Lapierre, C. B. Monties, and C. Rolando, 1985. Thioacidolysis of lignin: comparison with acidolysis. Journal of Wood Chemistry and Technology. 5(2):277-292.
- Lawther, J. M. Sun, R. C. and Banks, W. B. 1996. Extraction and comparative characterization of ball-milled lignin (LM), enzyme lignin (LE) and alkali lignin (LA) from wheat-straw. Cellulose Chemistry and Technology. 30, 395–410.
- Lu, F. and Ralph, J. 1996. Reactions of lignin model β-aryl ethers with acetyl bromide. Holzforschung. 50:360-364.
- Lu, F. and Ralph, J. 1997. Derivatization followed by Reductive Cleavage (DFRC Method), a new method for lignin analysis: Protocol for analysis of DFRC monomers. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 45(7): 2590-2592.
- del Rio, J. C. Gutierrez, A. Martinez, M. J. and Martinez, A. T. 2001. Py-GC-MS study of Eucalyptus globules wood treated with different fungi. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 58-59:441-452.
- Sederoff, R. and Chang, H. M. 1991. Lignin Biosynthesis, in Lewin, M. and Goldstein, I. S. (Eds.,), Wood Structure and Composition. Marcel Dekker, Inc., New York, NY, 263-285 pp
نشریه جنگل و فرآورده های چوب
دوره 65، شماره 4 - شماره پیاپی 1468042
زمستان
اسفند 1391
صفحه 391-404

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار