麦草碱木质素的氧化和磺甲基化改性

针对麦草碱木质素水溶性差、相对分子质量低的问题,以Fenton试剂为氧化剂、亚硫酸钠为磺化剂对麦草浆碱木质素进行氧化和磺甲基化改性.采用分子轨道理论对碱木质素和羟甲基化碱木质素分子单元进行了电荷密度计算,发现愈创木基单元中苯环上的C-5位最容易进行磺甲基反应.将麦草碱木质素经氧化后进行磺甲基化反应,得到磺甲基化碱木质素,红外光谱测试表明产物中具有磺酸基的特征吸收峰,电导滴定法测得其磺化度为0.96mmol/g,Zeisel法测得甲氧基含量为5.41%,凝胶渗透色谱测得其重均相对分子质量M-w达6 653.当溶液质量浓度为30 g/L时,溶液表面张力达45.3mN/m.水泥净浆流动度测试表明,产物对水泥净浆的分散性能与木质素磺酸钙相近.

高温磺甲基化碱木质素染料分散剂的制备及性能

以酸析碱木质素（AL）为原料，通过高温磺甲基化改性反应制备不同磺酸基含量的磺甲基化碱木质素（SAL），研究了各反应工艺条件对产物磺酸基含量的影响，并测定了产物用作染料分散剂的高温稳定性和对纤维的沾污性。通过优化得到以下工艺条件IW（AL）=25．0％，反应温度为180℃，反应时间为4h，反应体系pH=11．0，n（亚硫酸钠）：n（甲醛）=3．5：1。在该工艺条件下，通过调节亚硫酸钠用量制备不同磺酸基含量的SAL。对SAL的性能测定结果表明，SAL磺酸基含量为1．2～1．4mmol／g时具有较优的综合性能，尤其是高温稳定性出色，130℃高温处理后染料分散液的平均粒径最低为14．347μm，明显优于商品染料分散剂UNA（86．125μm）和NNO（59．886μm），但是对纤维还具有一定的沾污性。

麦草碱木质素磺甲基化反应及性能的研究(英文)

针对麦草碱木质素水溶性差、分子质量低、难以工业利用的问题,采用Fenton试剂为氧化剂,以亚硫酸钠为磺化剂对麦草浆碱木质素进行氧化再进行磺甲基化反应,得到质量分数为33%(Wt)的氧化磺甲基化碱木质素的溶液.红外光谱(FTIR)测试表明产物中具有磺酸基的特征吸收峰.利用凝胶渗透色谱(GPC)测得其重均分子质量达到6653 g.mol-1.通过紫外吸收光谱(UV)测得其最大吸收波长在276 nm处.通过碱木质素磺化反应前后的核磁共振(13C-NMR)测得磺甲基接入碱木质素中芳环的C-5位.当溶液质量浓度为30 g.L-1时,溶液表面张力为45.3 mN.m-1.

漆酶活化碱木质素的磺甲基化反应活性研究

采用漆酶对碱木质素进行活化预处理,并对活化碱木质素进行磺甲基化改性,揭示了漆酶活化对碱木质素磺甲基化反应活性影响的作用机理.采用顶空气相色谱、红外光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振等研究了漆酶活化碱木质素的结构特征,结果表明,漆酶对碱木质素既有聚合作用又有解聚作用,分子量变化不大,多分散性增加;漆酶活化使得碱木质素发生脱甲基作用,酚羟基含量增大,紫丁香基含量减低;另外,漆酶可氧化酚羟基变成苯氧自由基使碱木质素聚合.采用分子模拟对漆酶活化碱木质素的电子云密度进行了计算,结果表明脱甲基作用增大了木质素苯环上的电子云密度,有利于磺甲基化反应的进行.采用电位滴定测试磺甲基化产物的磺化度来表征其反应活性的大小,结果表明漆酶活化磺甲基化碱木质素的磺化度提高了35%,且对二氧化钛悬浮体系的分散性能得到明显提高.

磺甲基化木质素的辣根过氧化物酶催化聚合研究

以碱木质素为原料,采用磺甲基化反应,得到磺甲基化木质素(SAL),并进一步采用辣根过氧化物酶(HRP)催化以提高其分子量,制备了高分子量高磺化度磺甲基化木质素(HPSAL).采用凝胶渗透色谱、红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和顶空气相色谱等研究了改性前后SAL的结构特征.结果表明,经HRP催化后,与SAL相比,HPSAL的重均分子量和磺化度显著增加,分别提高20倍和30%以上,羧基含量升高,而甲氧基和酚羟基含量降低.HRP使SAL形成酚氧自由基,活化其酚羟基的邻、对和侧链Cβ位,增加磺化反应活性,而磺化度的提高又有利于增加HRP催化SAL的聚合反应活性,其聚合方式主要为β-O-4'、β-β'、β-1'和β-5'联结.分子模拟结果表明,甲氧基含量的降低和磺酸基含量的增加能显著提高以β-O-4'连接键为主的聚合反应活性.