zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-687Research ArticleСтатьиИССЛЕДОВАНИЕ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ЛИГНИНА МЕТОДОМ ИК-СПЕКТРОСКОПИИSTUDY OF REDUCING DESTRUCTION OF LIGNIN BY FT-IR SPECTROSCOPYАлееваС. В.AleevaS. V.

153045, Иваново

Ivanovo, 153045

sva@isc-ras.ruЛепиловаО. В.LepilovaO. V.

153045, Иваново

Ivanovo, 153045

КокшаровС. А.KoksharovS. A.

153045, Иваново

Ivanovo, 153045

Институт химии растворов им. Г. А. Крестова Российской АНG. A. Krestov Institute of Solution Chemistry of the Russian Academy of Sciences202029102020875694699Copyright © Алеева С.В., Лепилова О.В., Кокшаров С.А., 20202020Алеева С.В., Лепилова О.В., Кокшаров С.А.Aleeva S.V., Lepilova O.V., Koksharov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/687

С применением экстракционного метода Бьеркмана получены препараты лигнина из сурового льняного волокна и материала, подвергнутого воздействию щелочного раствора борогидрида натрия. Идентифицированы пики индивидуальных колебательных процессов всех видов ковалентных связей в функциональных группах биополимера. Подтвержден механизм индуцированной деструкции лигнина в результате дестабилизации эфирной связи, прилегающей к восстанавливаемой карбонильной группе пропанового звена макромолекулы. Восстановление карбонила сопровождается двукратным увеличением интенсивности полосы поглощения алкильных гидроксилов и четырехкратным возрастанием числа оксиарильных группировок, что свидетельствует о накоплении в системе структурных звеньев в свободной фенольной форме. Сопоставлена динамика структурных превращений, оценена продолжительность последовательно-параллельного протекания процессов восстановления и деструкции полимера.

Lignin preparations were obtained from harsh flax fiber and material exposed to an alkaline solution of borohydride sodium using the Bjerkman extraction method. Peaks of individual vibrational processes of all types of covalent bonds in the functional groups of the biopolymer were identified. The mechanism of induced lignin destruction as a result of destabilization of the ether bond adjacent to the reduced carbonyl group in the propane link of the macromolecule was confirmed. The reduction of carbonyl is accompanied by a twofold increase in the intensity of the absorption band of alkyl hydroxyls and a fourfold increase in the number of hydroxyaryl groups, which indicates to the accumulation of structural units in the free phenolic form in the system. The dynamics of structural transformations was compared, and the duration of the serial-parallel processes of polymer reduction and destruction was estimated.

ИК-спектроскопия с Фурье-преобразованиемлигнинщелочно-восстановительная деструкцияFT-IR spectroscopyligninalkaline reducing destructionReferencesY.-Ch. Liu, J.-S. Wang, K.-L. Huang, W. Xu. Polym. Bull., 64 (2010) 159—169; doi: 10.1007/s00289- 009-0150-zY.-Ch. Liu, J.-S. Wang, K.-L. Huang, W. Xu. Polym. Bull., 64 (2010) 159—169; doi: 10.1007/s00289- 009-0150-zА. С. Орлов, С. А. Киселев, Е. А. Киселева, А. В. Бусева, В. И. Машуков. Журн. прикл. спектр., 80, № 1 (2013) 51—57 [A. S. Orlov, S. A. Kiselev, E. A. Kiseleva, A. V. Budeeva, V. I. Mashukov. J. Appl. Spectr., 80 (2013) 47—53]А. С. Орлов, С. А. Киселев, Е. А. Киселева, А. В. Бусева, В. И. Машуков. Журн. прикл. спектр., 80, № 1 (2013) 51—57 [A. S. Orlov, S. A. Kiselev, E. A. Kiseleva, A. V. Budeeva, V. I. Mashukov. J. Appl. Spectr., 80 (2013) 47—53]V. T. Shashkova, I. A. Matveeva, N. N. Glagolev, T. S. Zarkhina, P. S. Timashev, V. N. Bagratashvili, A. B. Solov’eva. Russ. J. Phys. Chem. A, 90, N 10 (2016) 1925—1930; doi: 10.1134/S0036024416100241V. T. Shashkova, I. A. Matveeva, N. N. Glagolev, T. S. Zarkhina, P. S. Timashev, V. N. Bagratashvili, A. B. Solov’eva. Russ. J. Phys. Chem. A, 90, N 10 (2016) 1925—1930; doi: 10.1134/S0036024416100241N. V. Losev, T. E. Nikiforova, L. I. Makarova, I. M. Lipatova. Protect. Metals Phys. Chem. Surfaces, 53, N 5 (2017) 801—806; doi: 10.1134/S2070205117040141N. V. Losev, T. E. Nikiforova, L. I. Makarova, I. M. Lipatova. Protect. Metals Phys. Chem. Surfaces, 53, N 5 (2017) 801—806; doi: 10.1134/S2070205117040141М. В. Конычева, В. Г. Стокозенко, А. П. Морыганов, Ю. В. Титова. Изв. вузов. Химия и хим. технология, 53, № 6 (2010) 82—86; https://elibrary.ru/download/elibrary_15125885_51481301.pdfМ. В. Конычева, В. Г. Стокозенко, А. П. Морыганов, Ю. В. Титова. Изв. вузов. Химия и хим. технология, 53, № 6 (2010) 82—86; https://elibrary.ru/download/elibrary_15125885_51481301.pdfО. Ю. Деркачева. Журн. прикл. спектр., 80 (2013) 688—694 [O. Y. Derkacheva. J. Appl. Spectr., 80, N 5 (2013) 670—676]О. Ю. Деркачева. Журн. прикл. спектр., 80 (2013) 688—694 [O. Y. Derkacheva. J. Appl. Spectr., 80, N 5 (2013) 670—676]Методы исследования древесины и ее производных, под ред. Н. Г. Базарновой, Барнаул, АГУ (2002)Методы исследования древесины и ее производных, под ред. Н. Г. Базарновой, Барнаул, АГУ (2002)E. L. Akim. Fibre Chem., 48, N 3 (2016) 181—190; doi: 10.1007/s10692-016-9765-7E. L. Akim. Fibre Chem., 48, N 3 (2016) 181—190; doi: 10.1007/s10692-016-9765-7C. Zhou, W. Jiang, B. K. Via, O. Fasina, G. Han. Carbohydr. Polym., 121 (2015) 336—341; doi: 10.1016/j.carbpol.2014.11.06C. Zhou, W. Jiang, B. K. Via, O. Fasina, G. Han. Carbohydr. Polym., 121 (2015) 336—341; doi: 10.1016/j.carbpol.2014.11.06Y. Nordström, J. Norberg, E. Sjöholm, R. Drougge. J. Appl. Polym. Sci., 129 (2013) 1274—1279; doi: 10.1002/app.38795Y. Nordström, J. Norberg, E. Sjöholm, R. Drougge. J. Appl. Polym. Sci., 129 (2013) 1274—1279; doi: 10.1002/app.38795M. M. Hossain, I. M. Scott, B. D. McGarvey, K. Conn, L. Ferrante, F. Berruti, C. Briens. J. Pestic. Sci., 88 (2015) 171—179; doi: 10.1007/s10340-014-0568-4M. M. Hossain, I. M. Scott, B. D. McGarvey, K. Conn, L. Ferrante, F. Berruti, C. Briens. J. Pestic. Sci., 88 (2015) 171—179; doi: 10.1007/s10340-014-0568-4I. A. Gilca, R. E. Ghitescu, A. C. Puitel, V. I. Popa. J. Iran. Polymer., 23 (2014) 355—363; doi: 10.1007/s13726-014-0232-0I. A. Gilca, R. E. Ghitescu, A. C. Puitel, V. I. Popa. J. Iran. Polymer., 23 (2014) 355—363; doi: 10.1007/s13726-014-0232-0T. Cordero, J. C. Otero, M. Marquez, T. Cordero, J. C. Otero, M. Marquez, A. Barrero, I. G. Loscertales. Adv. Mater., 19 (2007) 4292—4296; doi: 10.1002/adma.200700963T. Cordero, J. C. Otero, M. Marquez, T. Cordero, J. C. Otero, M. Marquez, A. Barrero, I. G. Loscertales. Adv. Mater., 19 (2007) 4292—4296; doi: 10.1002/adma.200700963Yu. Ge, Zh. Li. ACS Sustainable Chem. Eng., 65 (2018) 7181—7192; doi: /10.1021/acssuschemeng.8b01345Yu. Ge, Zh. Li. ACS Sustainable Chem. Eng., 65 (2018) 7181—7192; doi: /10.1021/acssuschemeng.8b01345S. A. Koksharov, S. V. Aleeva, O. V. Lepilova. AUTEX Res. J., 15, N 3 (2015) 215—225; doi: 10.1515/aut-2015-0003S. A. Koksharov, S. V. Aleeva, O. V. Lepilova. AUTEX Res. J., 15, N 3 (2015) 215—225; doi: 10.1515/aut-2015-0003S. V. Aleeva, S. A. Koksharov. Russ. J. Gen. Chem., 82, N 13 (2012) 2279—2293; doi: 10.1134/S107036321213S. V. Aleeva, S. A. Koksharov. Russ. J. Gen. Chem., 82, N 13 (2012) 2279—2293; doi: 10.1134/S107036321213S. A. Koksharov, S. V. Aleeva, O. V. Lepilova. Int. J. Chem. Eng., 2019 (2019) 1—11; doi:10.1155/2019/4137593.S. A. Koksharov, S. V. Aleeva, O. V. Lepilova. Int. J. Chem. Eng., 2019 (2019) 1—11; doi:10.1155/2019/4137593.O. V. Lepilova, S. Spigno, S. V. Aleeva, S. A. Koksharov. J. Eur. Chem.Technol., 19, N 1 (2017) 31—40; doi: 10.18321/ectj500O. V. Lepilova, S. Spigno, S. V. Aleeva, S. A. Koksharov. J. Eur. Chem.Technol., 19, N 1 (2017) 31—40; doi: 10.18321/ectj500B. Jiang, Yu. Zhang, T. Guo, H. Zhao, Y. Jin. Polymers, 10 (2018) 736; doi:10.3390/polym10070736B. Jiang, Yu. Zhang, T. Guo, H. Zhao, Y. Jin. Polymers, 10 (2018) 736; doi:10.3390/polym10070736C. G. Boeriu, D. Bravo, R. J. A. Gosselink, J. E. G. van Dam. Ind. Crop. Prod., 20 (2004) 205—218; doi: 10.1016/j.indcrop.2004.04.02C. G. Boeriu, D. Bravo, R. J. A. Gosselink, J. E. G. van Dam. Ind. Crop. Prod., 20 (2004) 205—218; doi: 10.1016/j.indcrop.2004.04.02E. Pretsch, Ph. Buhlmann, M. Badertscher. Structure Determination of Organic Compounds, SpringerVerlag Berlin Heidelberg (2009)E. Pretsch, Ph. Buhlmann, M. Badertscher. Structure Determination of Organic Compounds, SpringerVerlag Berlin Heidelberg (2009)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.