リグニン中のβ-0-4結合開裂反応の機構と制御

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リグニン中のβ-0-4結合開裂反応の機構と制御

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Mechanism and Control of Cleavage of the beta-O-4 Bonds in Lignin
責任表示:
坂井 克己(九州大学・農学部・助教授)
SAKAI Kokki(九州大学・農学部・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1988-1989
概要(最新報告):
リグニン及びそのモデル化合物は、アルコ-ル・バイサルファイト蒸解条件下で還元的開裂反応によりオイゲノ-ルやイソオイゲノ-ルを生成する。 まず反応機構検討のため、2%亜硫酸水素ナトリウム溶解した含水アルコ-ル中160℃で、種々のβ-0-4型2量体モデル化合物を処理して開裂反応生成物を定量した。その結果、この反応はキノンメチド構造を経て進むことが強く示唆された。また、側鎖α-位のスルホン化またはアルキルエ-テル化は、この開裂反応を抑制あるいは遅延させること明らかになった。ついで、β-シリンギルエ-テルの開裂はβ-グアイアシルエ-テルよりも開裂されやすいという事実を見出し、これに基づきキノンメチドの生成は律速段階でないと推測した。 開裂反応の最適条件を求めるため26種の有機溶媒を用いた結果、第一級又は第二級アルコ-ル性水酸基を持溶媒6種と酸アミド1種がこの反応に適していた。また、溶媒濃度としては、50%が最適であることが見出された。以上の結果により、アルコ-ル・バイサルファイト蒸解時のリグニン中のβ-0-4結合開裂反応は、重亜硫酸アニオンからキノンメチド中間体への一電子移動によるラジカルアニオンの生成と、このラジカルアニオンの開裂を経る機構によって説明されると考えた。また、溶媒の種類と濃度を変えることにより反応をある程度制御できることが明らかになったが、より効率的に反応を進めるには競争反応であるスルホン化を制御する必要があることが見出され、この点の解決は今後の課題として残されている。 続きを見る
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