木質(zhì)素的天然聚合結(jié)構(gòu)是由高度官能團化的烷基-芳基醚網(wǎng)絡(luò)組成,這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)很大程度上是通過β-O-4鍵（占木質(zhì)素所有化學(xué)鍵的45%～60%）連接。通過裂解連接鍵,木質(zhì)素將被轉(zhuǎn)化為小分子芳香產(chǎn)品。現(xiàn)有的研究中,已經(jīng)嘗試了化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化、氫解與還原及氧化還原中性催化等多種裂解β-O-4鍵生產(chǎn)有價值的芳族化合物的方法。與上述催化解聚策略相比,電化學(xué)氧化法由于具有強大的氧化能力、較小的試劑消耗量、反應(yīng)可控和對環(huán)境友好等優(yōu)點,被認(rèn)為是一種有前景的木質(zhì)素解聚方法。然而,由于常規(guī)電化學(xué)技術(shù)缺乏定性判斷,不能定性的為電氧化過程的中間反應(yīng)和分子轉(zhuǎn)化提供直接證據(jù),導(dǎo)致反應(yīng)機理的研究難以進行。故關(guān)于木質(zhì)素電化學(xué)氧化機理方面,尤其是關(guān)于主要的β-O-4鍵裂解的機制研究較為稀少。為了解決上述問題,本論文的研究思路轉(zhuǎn)向借助原位示蹤技術(shù)研究含烷基-芳基醚鍵的木質(zhì)素模型單體和含β-O-4鍵的模型二聚體的電氧化過程機制,進而為天然木質(zhì)素的選擇性電化學(xué)氧化解聚提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。主要內(nèi)容如下:（1）利用CV、in-situ IR SEC和UV-vis SEC探究了烷基-芳基醚單體1-（4-乙氧基苯基）乙醇（1）及... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

木質(zhì)素的基本結(jié)構(gòu)單元[27]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2.2.1單體模型化合物單體模型化合物是結(jié)構(gòu)最簡單的木質(zhì)素模型，是由一個苯環(huán)和不同官能團連接而成的簡單芳香化合物。木質(zhì)素單體模化物種類繁多[42,43]，圖1-2是最常見的8種類型，其中6、7、8這三種物質(zhì)是木質(zhì)素的三種苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元。由于只含有一個芳環(huán)，木質(zhì)素的單體模型化合物可以作為合成二聚體和多聚體的起始物質(zhì)，同時也可通過研究其反應(yīng)路徑，為更加復(fù)雜的二聚體或多聚體的斷鍵反應(yīng)方式提供指導(dǎo)和參考。圖1-2常見木質(zhì)素單體模型化合物Figure1-2Structuresofprimarymonomericligninmodelcompounds1.2.2.2二聚體模型化合物目前為止，關(guān)于木質(zhì)素模型化合物的合成方法、斷鍵活性和斷鍵機制等研究工作中，對于二聚體的研究是最為廣泛的，研究成果也最為豐富，這是由二聚體本身的結(jié)構(gòu)特性決定的。二聚體是由兩個苯環(huán)通過不同的化學(xué)鍵連接而成，常見的化學(xué)鍵為βO4、αO4、β5、ββ和55等。對比單體模型化合物，二聚體包含更多的連接鍵，通過二聚體的研究可以得知木質(zhì)素中多種鍵型的斷裂機制，除此之外，二聚體的結(jié)構(gòu)較多聚體而言更加簡單，更容易實驗室合成、純化，以便更好地開展研究工作。圖1-3中所示的二聚體模型化合物是研究最廣泛的物質(zhì)，它主要包含βO4、Cα-Cβ和C1-Cα鍵。圖1-3常見βO4型二聚體木質(zhì)素模型化合物[44]Figure1-3StructuresofprimaryligninmodeldimerscontainingβO4bond在木質(zhì)素的多種連接方式中，βO4鍵是最主要的化學(xué)鍵，約占所有碳氧類型連接鍵的50~60%，因此βO4鍵的斷裂是成功解聚木質(zhì)素的關(guān)鍵路徑[45-47]。而CC鍵是木質(zhì)素中最難斷裂的化學(xué)鍵，如果能設(shè)計并制備出高效的催化劑使CC鍵發(fā)生斷裂，

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文41.2.2.1單體模型化合物單體模型化合物是結(jié)構(gòu)最簡單的木質(zhì)素模型，是由一個苯環(huán)和不同官能團連接而成的簡單芳香化合物。木質(zhì)素單體模化物種類繁多[42,43]，圖1-2是最常見的8種類型，其中6、7、8這三種物質(zhì)是木質(zhì)素的三種苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元。由于只含有一個芳環(huán)，木質(zhì)素的單體模型化合物可以作為合成二聚體和多聚體的起始物質(zhì)，同時也可通過研究其反應(yīng)路徑，為更加復(fù)雜的二聚體或多聚體的斷鍵反應(yīng)方式提供指導(dǎo)和參考。圖1-2常見木質(zhì)素單體模型化合物Figure1-2Structuresofprimarymonomericligninmodelcompounds1.2.2.2二聚體模型化合物目前為止，關(guān)于木質(zhì)素模型化合物的合成方法、斷鍵活性和斷鍵機制等研究工作中，對于二聚體的研究是最為廣泛的，研究成果也最為豐富，這是由二聚體本身的結(jié)構(gòu)特性決定的。二聚體是由兩個苯環(huán)通過不同的化學(xué)鍵連接而成，常見的化學(xué)鍵為βO4、αO4、β5、ββ和55等。對比單體模型化合物，二聚體包含更多的連接鍵，通過二聚體的研究可以得知木質(zhì)素中多種鍵型的斷裂機制，除此之外，二聚體的結(jié)構(gòu)較多聚體而言更加簡單，更容易實驗室合成、純化，以便更好地開展研究工作。圖1-3中所示的二聚體模型化合物是研究最廣泛的物質(zhì)，它主要包含βO4、Cα-Cβ和C1-Cα鍵。圖1-3常見βO4型二聚體木質(zhì)素模型化合物[44]Figure1-3StructuresofprimaryligninmodeldimerscontainingβO4bond在木質(zhì)素的多種連接方式中，βO4鍵是最主要的化學(xué)鍵，約占所有碳氧類型連接鍵的50~60%，因此βO4鍵的斷裂是成功解聚木質(zhì)素的關(guān)鍵路徑[45-47]。而CC鍵是木質(zhì)素中最難斷裂的化學(xué)鍵，如果能設(shè)計并制備出高效的催化劑使CC鍵發(fā)生斷裂，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Synthesis of a trimeric lignin model compound composed of a-O-4 and b-O-4 linkages under microwave irradiation[J]. Xin-Ping Ouyang,Chun-Lei Liu,Yu-Xia Pang,Xue-Qing Qiu.  Chinese Chemical Letters. 2013(12)
[2]木質(zhì)素模型化合物的研究進展[J]. 聶明才,霍淑平,孔振武.  林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2010(05)
[3]Ti/PbO2和Ti/Ru-Ti-Sn氧化物涂層電極上苯酚的電化學(xué)氧化和降解[J]. 林海波,劉小波,孫智權(quán),張恒彬.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報. 2005(09)

博士論文
[1]木質(zhì)素模型化合物中β-O-4和Cα─Cβ鍵的選擇性斷裂研究[D]. 朱國典.華南理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]Ni/ZrP催化木質(zhì)素選擇性氫解研究[D]. 馬宏衛(wèi).華南理工大學(xué) 2019
[2]光譜電化學(xué)研究木質(zhì)素模型化合物氧化機理[D]. 楊寒玲.華南理工大學(xué) 2017



本文編號：3334105