β-O-4型木质素模型化合物的合成及其在GIF型仿酶降解体系中的变化(Ⅱ)

深入研究了β-O-4型木质素模型化合物———愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚的合成新路线,并利用红外光谱和核磁共振谱对其化学结构进行了分析。采用由Cu2+/吡啶/过氧化氢组成的GIF(GIF sur YVETTE)型仿酶体系对这一木质素模型物进行了仿酶降解的研究,并采用GC-MS、13CNMR等方法分析了该β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,在此基础上对这种仿酶降解的机理进行了探讨。研究结果表明:利用溴化铜对4-乙酰基愈创木酚进行溴化后很容易得到4-(α-溴化乙酰基)-愈创木酚中间体,从而提高了合成愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚的效率。GIF仿酶降解体系对β-O-4型木质素模型物有较强的碎解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为:β-O-4醚键断裂、Cα—Cβ键断裂、Cβ—Cγ键断裂。本研究为该仿酶降解体系在无污染漂白工业上的应用提供理论依据。

愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-^(13)C]的合成新方法及结构分析

本文研究了愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C]的合成新路线,首次合成出α位带13C同位素标记的愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C],并利用1H-NMR、13C-NMR等手段对其化学结构进行了分析。研究结果表明:利用乙醇作为反应溶剂使4-乙酰基愈创木酚-[α-13C]的溴代反应成为均相反应,溴代产物的产率可提高到90%以上。采用硅胶层析用乙酸乙酯和正己烷(1/2=V/V)做流动相可以分离得到该中间产物。通过利用过量愈创木酚和4-(α-溴代乙酰基)-愈创木酚-[α-13C]进行反应,可以得到β-0-4型木素模型化合物———愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C]。

愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚的合成新方法及结构分析

本文深入研究了一种典型的 β O 4型木素模型化合物———愈创木基丙三醇 β 愈创木基醚的合成新路线 ,并利用红外光谱、核磁共振谱 (1H NMR)和元素分析等手段对其化学结构进行了分析。研究结果表明 :利用溴化铜对4-乙酰基愈创木酚进行溴化很容易得到 4- (α -溴化乙酰基 ) -愈创木酚中间体 ,并通过利用过量愈创木酚和 4- (α -溴化乙酰基 ) -愈创木酚的反应 ,结合羟甲基化可以得到 β -O - 4型木素模型化合物———愈创木基丙三醇- β -愈创木基醚。

木质素模型化合物在Co-salen型仿酶降解体系中的结构变化

用由Co-salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解,并用GC-MS等方法分析β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,并在此基础上初步探讨了Co-salen型仿酶体系对木质素的降解机理。结果表明:Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键、Cα-Cβ键、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。

β-O-4型邻醌木素模型物的合成及结构分析

以-βO-4型木素模型物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚为起始物,采用酶氧化法和化学氧化法分别制备出了-βO-4型邻醌木素模型物.结果表明,化学氧化法制备-βO-4型邻醌木素模型物的得率高于酶氧化法的得率,而且化学氧化法比酶氧化法简便.所制备的-βO-4型邻醌木素模型物是研究高得率浆木素发色基团与过氧化氢反应机理较为理想的简单模型化合物.

利用酚型木素模型物研究硫酸盐法蒸煮过程中LCC的形成

模拟硫酸盐法蒸煮过程,将合成的木素模型物(愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚-[α-13C])和典型的半纤维素组分聚木糖进行蒸煮,然后利用酸析沉淀木素、乙酸乙酯抽提等方法将蒸煮后的产物分离,并利用傅里叶变换红外光谱分析仪、13C-核磁共振波谱、异核多量子相干谱对分离后的各个组分进行分析,探讨传统硫酸盐法制浆过程中木素-碳水化合物复合体(LCC)的形成。研究发现,蒸煮产物中有苯甲醚键型LCC形成,而且,这种新型LCC主要存在于酸不溶物中;碱不溶物、乙酸乙酯抽提物和酸可溶物中没有这种新型LCC。

不同温度条件下木素模型物的热裂解产物的GC/MS研究

合成了一种β-O-4型木素模型化合物即愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚，并利用红外光谱，核磁共振谱对其进行了分析和确认。在此基础上，研究了不同温度条件下（315℃～500℃）木素模型物的热裂解行为，利用GC／MS定性分析了裂解产物，讨论了部分产物与裂解温度之间的关系。实验结果表明：木素模型物在高温下（〈400℃），裂解成愈创木酚、4-酰基愈创木酚等小分子的碎片，模型物裂解产物种类随温度的升高随之增多，但在更高的温度（〉400℃），裂解的产物发生了聚合。