Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.2d: Лігнін

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    31808

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    6.2d Лігнін

    Отже, ми визначили хімічні структури крохмалю, целюлози та геміцелюлози (див. Рис. 6.3, щоб побачити, як пов'язані целюлоза та геміцелюлоза). Тепер ми збираємося поглянути на те, що таке лігнін, хімічно.

    Судинні наземні рослини роблять лігнін для того, щоб вирішити проблеми, обумовлені земним способом життя. Лігнін допомагає утримувати воду від проникнення в клітинну стінку, що сприяє провідності води в рослині. Лігнін додає підтримку - це може допомогти «зварювати» клітини разом і забезпечує жорсткість для опору силам, що викликають вигин, наприклад вітер. Лігнін також діє для запобігання хвороботворним мікроорганізмам і чому він непокірний до деградації; він захищає від грибкових та бактеріальних збудників (в Уроці 5 йде дискусія про непокірність). Лігнін складається із зшитих, розгалужених ароматичних мономерів: п-кумарилового спирту, хвойного спирту та синапілового спирту; їх структури показані на малюнку 6.10a-c. На малюнках 6.10д і 6.10е показано, як ці будівельні блоки вписуються в структуру лігніну. Р-кумариловий спирт є другорядним компонентом лігнінів трав'яного і кормового типу. Хвойний спирт - переважний мономер лігніну, який міститься в хвойних порід (звідси і назва). Як хвойний, так і сінапіловий спирти є будівельними блоками лігніну листяних порід. У таблиці 6.2 наведено різну кількість лігнінових будівельних блоків у трьох типах джерел лігноцелюлозної біомаси.

    Таблиця 6.2: Кількість різних будівельних блоків в травах, хвойних порід і листяних порід.
    Джерела лігніну Трави Хвойна деревина Тверда деревина
    п-кумариловий спирт 10-25% 0,5-3,5% Трасування
    хвойний спирт 25-50% 90-95% 25-50%
    синапіловий спирт 25-50% 0-1% 50-75%
    Хімічна структура п-кумарилового спирту
    Малюнок 6.10а: Хімічна структура п-кумарилового спирту.

    Кредит: P-кумариловий алкоголь: від Ради регентів системи Університету Вісконсіна

    Хімічна структура хвойного спирту
    Малюнок 6.10b: Хімічна структура хвойного спирту.

    Кредит: Хвойний спирт: від Ради регентів системи Університету Вісконсіна

    Хімічна структура для синапілового спирту
    Малюнок 6.10c: Хімічна структура синапілового спирту.

    Кредит: Синапіловий алкоголь: від Ради регентів системи Університету Вісконсіна

    Хімічні структури для сортів лігніну
    Малюнок 6.10d: Хімічні структури для різновидів лігніну.

    Кредит: https://en.Wikipedia.org/wiki/Lignin

    Хімічні структури для сортів лігніну
    Малюнок 6.10e: Хімічні структури для різновидів лігніну.

    Кредит: Лігнін: від Вікісховища

    Існує кілька різних матеріалів, які можуть бути виготовлені з лігніну, але більшість з них не в комерційних масштабах. У таблиці 6.3 наведено клас сполук, які можуть бути виготовлені з лігніну, і типи продуктів, що надходять з цього класу сполук. Якщо економічний метод може бути розроблений для деполімерзації лігніну та хімічного виробництва, це принесе користь біопереробці лігноцелюлозної біомаси.

    Таблиця 6.3: Низькомолекулярні хімічні речовини та вироби, виготовлені з цих видів хімічних речовин.
    Клас з'єднання Приклади продуктів
    Прості ароматичні речовини Біфеніли, бензол, ксилоли
    Гідроксильовані ароматичні речовини Фенол, катехол, пропілфенол та ін.
    Ароматичні альдегіди Ванілін, сирингальдегід
    Ароматичні кислоти та діакислоти Ванілова кислота
    Аліфатичні кислоти Поліестери
    Алкани Циклогексан

    Існують також високомолекулярні сполуки. До них відносяться вуглецеві волокна, термопластичні полімери, наповнювачі для полімерів, поліелектроліти та смоли, які можна перетворити на клеї для деревини та консерванти для деревини.