Состав и строение этаноллигнинов хвойной и лиственной древесины и продуктов их каталитической теломеризации с 1,3-бутадиеном

Abstract

Методами 31Р-ЯМР, гель-проникающей хроматографии, сканирующей электронной микроскопии и элементного анализа изучены состав и строение этаноллигнинов хвойной (пихта, сосна) и лиственной (осина, береза) древесин и продуктов их каталитической теломеризации 1,3-бутадиеном. Данные о природе и количестве гидроксильных групп в этаноллигнинах получены с использованием фосфорилирования лигнинов 2-хлоро‑4,4,5,5,-тетраметил‑1,3,2- диоксафосфоланом. Изученные этаноллигнины отличаются друг от друга содержанием алифатических, фенольных и карбоксильных групп. Общее количество гидроксильных групп увеличивается в ряду этаноллигнинов: березы / осины / сосны / пихты. Для модификации свойств этаноллигнинов использована реакция каталитической теломеризации с 1,3-бутадиеном при 70 и 90 °C в присутствии комплекса диацетата палладия (II) с натриевой солью трисульфата трифенилфосфина. Путем сопоставления количества алифатических, фенольных и карбоксильных ОН‑групп в исходных и теломеризованных этаноллигнинах установлено, что в реакции теломеризации участвуют только а лифатические и фенольные гидроксильные г руппы. Теломеризация этаноллигнинов 1,3-бутадиеном увеличивает их среднюю молекулярную массу и снижает полидисперсность. Морфология теломеризованных и исходных образцов этаноллигнинов существенно различается

The composition and structure of ethanol-lignins of coniferous (abies, pine) and deciduous (aspen, birch) wood and products of their catalytic telomerization with 1,3-butadiene has been studied with use of the methods 31P-NMR, gel-permeation chromatography, scanning electron microscopy and elemental analysis. Data on the nature and content of hydroxyl groups in ethanol-lignins were obtained using phosphorylation of lignins with 2-chloro‑4,4,5,5,-tetramethyl‑1,3,2-dioxaphospholane.The studied lignins differ from each other in the content of aliphatic, phenolic and carboxyl groups. The total content of hydroxyl groups increases in the series of ethanol-lignins: birch < aspen < pine < abies. For the modification of ethanol-lignins, the reaction of catalytic telomerization with 1,3-butadiene was used at 70 °C and 90 °C in the presence of a complex of palladium (II) diacetate with the sodium salt of triphenylphosphine trisulfate. By comparing the number of aliphatic, phenolic and carboxyl OH- groups in the initial and telomerized ethanol-lignins, it was found that only aliphatic and phenolic hydroxyl groups participate in the telomerization reaction. Telomerization of ethanol-lignins with 1,3-butadiene increases their average molecular weight and reduces polydispersity. The morphology of telomerized and initial samples of ethanol-lignins varies significantly