定向解聚耦合凝胶柱层析分离制备木质素模型化合物

lignin model compound is widely used as a guidance for the utilization of lignin due to its complex structure. Currently, the lignin model compounds are simple dimer compounds or homopolymer containing only one structural subunit, and it is hard to mimic the turely chemical process of lignin. It is very difficult to chemically synthesize oligomeric models. A new approach to prepare the lignin model compound is proposed in this program, in which lignin is depolymerized directionally followed by a process of gel coloum chromatography to obtain the objective substance containing 8 basic structural subunits linked with 6 chemical bonds. The effect of depolymerization method and the catalyst on the selective cleavage of chemical bond, the protection of the active goups in the depolymerized products and its re-condensation are explored in order to achieve directional depolymerization under microwave irradiation. In the aspect of the isolation process of the objective substance, the optimal operation conditions and the effect of non-size exclusion on the separation efficience are researched to obtain a lignin model compound close to native lignin structure. This work can provide a research approach for investigation of complicated natural polymer, and a guidance for the principle of chemical modification and its action mechanism of lignin, and hence promotes the high efficient utilization of lignin.

由于木质素复杂的结构，木质素模型化合物是指导木质素利用的基础，而目前使用的模型化合物通常是简单的二聚体或只含一种基本结构单元组成均聚物，难以表达木质素在化学过程中的真实行为，而化学合成法很难制备多聚体木质素模型化合物。本项目提出木质素经过定向解聚，耦合凝胶层析柱分离以获得含6种键合方式链接的8个结构单元的解聚产物作为木质素模型化合物的新思路，研究微波辅助下不同解聚方式、不同催化剂对化学键选择性断裂规律、解聚产物的活性基团的保护方式对解聚产物再聚合的影响规律，以实现定向解聚，探讨凝胶柱层析分离解聚产物的优化条件及分离过程中的非体积排斥效应控制因素；从而，制备更接近真实木质素特性的模型化合物。该研究工作为复杂天然高分子化合物的研究提供一条新途径，为木质素高分子化合物的化学改性原则及其作用机制等科学问题提供理论指导，从而促进木质素的高效利用。

由于木质素复杂的结构，木质素模型化合物是指导木质素利用的基础，而目前使用的模型化合物通常是简单的二聚体或只含一种基本结构单元组成均聚物，难以表达木质素在化学过程中的真实行为，而化学合成法很难制备多聚体木质素模型化合物。本项目提出木质素经过定向解聚，耦合凝胶层析柱分离以获得含6种键合方式链接的8个结构单元的解聚产物作为木质素模型化合物的新思路，研究微波辅助下不同解聚方式、不同催化剂对化学键选择性断裂规律、解聚产物的活性基团的保护方式对解聚产物再聚合的影响规律，以实现定向解聚，探讨凝胶柱层析分离解聚产物的优化条件及分离过程中的非体积排斥效应控制因素；从而，制备更接近真实木质素特性的模型化合物。该研究工作为复杂天然高分子化合物的研究提供一条新途径，为木质素高分子化合物的化学改性原则及其作用机制等科学问题提供理论指导，从而促进木质素的高效利用。