Получение продуктов лигнина, химически модифицированного терефталевой кислотой
Возможность химической модификации сульфатного лигнина терефталевой кислотой в среде тионилхлорида. Механизм и этапы ацилирования лигнина по ранее разработанной методике с использованием карбоновых кислот при различных температурах в течении 3 и 5 часов.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.05.2018 |
| Размер файла | 233,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Получение продуктов лигнина, химически модифицированного терефталевой кислотой
Для исследователей в области переработки отходов деревообрабатывающей промышленности, в первую очередь технических лигнинов и лигнинсодержащих материалов (лигносульфоновых кислот), стоит важная задача: поиск способов модификации технических лигнинов, при котором затраты энергии, реагентов и, соответственно, негативные последствия для человека и окружающей среды будут минимальными, а переработка отходов деревоперерабатывающей промышленности станет многотоннажной. Лигнин в настоящее время широко используется, как в исходной форме, так и в модифицированной, однако до сих пор остаётся проблематика крупнотоннажной переработки и утилизации технических лигнинов. Исследования, ведущиеся в настоящее время в области утилизации отходов деревопереработки направлены на поиск новых, более дешевых и менее энергоёмких способов переработки лигнина, а также новых областей применения этого материала, как в первоначальной, так и изменённой формах [1].
Цель проделанной работы состояла в получении продуктов лигнина химически модифицированного с терефталевой кислотой в среде тионилхлорида.
Ацилирование лигнина проводилось по ранее разработанной методике ацилирования карбоновыми кислотами [2, 3] при различных температурах в течении 3 и 5 часов.
химический лингин терефталевый кислота
Рис. 1
Ацилирующую смесь получали по следующей методике: предварительно растворяли навеску (эквивалентное навеске лигнина) терефталевой кислоты в избытке тионилхлорида. Полученную смесь в течение 30 минут выдерживали при выбранной температуре синтеза для взаимодействия тионилхлорида с терефталевой кислотой. Продукты синтеза тщательно отмывали толуолом от избытка тионилхлорида и сушили до воздушно-сухого состояния. Впоследствии очищали от непрореагировавшей терефталевой кислоты.
Полученный продукт подвергали анализу на содержание связанных кислот и определения прореагировавших гидроксильных групп лигнина. Данные представлены в таблице.
Количество прореагировавших гидроксильных групп
Исходя из полученных результатов можно сказать, что с увеличением температуры и времени синтеза увеличивается число провзаимодействовавших гидроксильных групп лигнина. Чтобы определить общее количество гидроксильных групп в лигнине был проведён анализ на количество гидроксильных групп в алифатической цепи и ароматическом кольце лигнина. Было установлено, что общее количество гидроксильных групп в сульфатном лигнине равно 11,8%, при этом первичных (алифатических) ОН - групп в среднем составляет 9,1%, а ароматических (кислых) гидроксильных групп - 2,7%.
Реакции, протекающие в лигнине происходят на поверхности и относятся к топохимическим. Для расчета кинетики таких процессов широко используется уравнение Ерофеева-Колмогорова. Исходя из химического анализа на общее число гидроксильных групп была рассчитана степень превращения и впоследствии построены кинетические анаморфозы.
После обработки полученных данных по уравнению Ерофеева-Колмогорова из построенных кинетических анаморфоз были определены константы скорости химической реакции, которые составили 6,63Ч10-6 с-1 при 35 градусах, 7,15Ч10-6 с-1 при 45 градусах, 8,03Ч10-6 с-1 при 55 градусах, 8,13Ч10-6 с-1 при 65 градусах. Полученные результаты свидетельствуют о незначительном отличии скоростей реакции при 55 и 65 градусах. Исходя из полученных значений констант скоростей, можно сделать заключениео протекании реакции в диффузионной области.
Рисунок 2. ИК-спектры химически модифицированного лигнина
1 - исходный лигнин; 2 - продукт полученный при 3 часах 45 0С;
3 - продукт полученный при 5 часах 55 0С
Полученные продукты химической модификации лигнина анализировали методом ИК-спектроскопии, (рисунок 2). Полосы поглощения в области 3600 см-1, характерны для валентных колебаний OH-групп. При возрастании степени превращения на ИК-спектрах увеличивается интенсивность полосы поглощения колебаний гидроксильных групп карбоновых кислот 3500-3600 см-1, а также возрастает интенсивность полос поглощения сложноэфирной группы 1750-1730 см-1и полос поглощения, ответственных за колебания С-С связи ароматического кольца 1560-1460 см.
Литература
1. Кузнецов Б.Н., Кузнецова С.А., Тарабанько В.Е. Новые методы получения химических продуктов из биомассы деревьев сибирских пород // Российский химический журнал. 2004. Т. 48. №3.
2. А.В. Протопопов, Я.В. Фролова, О.В. Радкина. Ацилирование сульфатного лигнина о-аминобензойной кислотой // Ползуновский вестник. - Барнаул: Изд-во Алт ГТУ, 2013, №1. - С. 222-224
3. А.В. Протопопов, В.В. Коньшин, М.М. Чемерис. Изучение кинетических закономерностей реакции ацилирования древесины // Ползуновский вестник. - Барнаул: Изд-во Алт ГТУ, 2006, №2 Т.1. - С. 129-131.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структурные единицы лигнина. Удаление сахаров и нелигнинных компонентов, разделение катионов. Десульфированные продукты из лигносульфонатов. Модификация лигнина в среде трифторуксусной кислоты. Определение содержания связанной о-аминобензойной кислоты.
дипломная работа [687,4 K], добавлен 13.07.2013Что такое лигнин. Прямые способы определения лигнина в древесине и другом растительном сырье. Предварительная обработка растительного сырья при количественном определении лигнина кислотным гидролизом. Описание разнообразных методик его выявления.
реферат [92,9 K], добавлен 24.09.2009Химические компоненты древесины. Способы получения целлюлозы: сульфатный и сульфитный. Расчет выхода целлюлозного продукта. Методика определения лигнина с 72%-ной серной кислотой в модификации Комарова. Нахождение средней степени полимеризации целлюлозы.
дипломная работа [977,3 K], добавлен 13.06.2015Биосинтез лигнинов, их классификация и разновидности, основные физические и химические свойства, строение. Аналитическая характеристика и основные мономерные звенья, функциональные группы. Типы связей и структур в макромолекулах лигнина, использование.
курсовая работа [388,3 K], добавлен 19.05.2015Методы получения целевого продукта. Термодинамический анализ реакции. Восстановление карбоновых кислот. Реакция глицерина с щавелевой кислотой. Гидрирование пропаргилового спирта. Селективное гидрирование акролеина или пропаргилового спирта над палладием.
дипломная работа [790,2 K], добавлен 18.05.2011Методы выделения холоцеллюлоза. Содержание и состав гемицеллюлоз хвойной и лиственной древесины. Гидролитическая деструкция, ацидолиз и этанолиз лигнина - ароматического полимера. Химия его сульфитной и сульфатной варки. Нитраты целлюлозы, их получение.
учебное пособие [6,9 M], добавлен 03.01.2014Ацильные соединения - производные карбоновых кислот, содержащие ацильную группу. Свойства кислот обусловлены наличием в них карбоксильной группы, состоящей из гидроксильной и карбонильной групп. Способы получения и реакции ангидридов карбоновых кислот.
реферат [174,1 K], добавлен 03.02.2009Классификация и разновидности производных карбоновых кислот, характеристика, особенности, реакционная способность. Способы получения и свойства ангидридов, амидов, нитрилов, сложных эфиров. Отличительные черты непредельных одноосновных карбоновых кислот.
реферат [56,0 K], добавлен 21.02.2009Ознакомление с классификацией и разновидностями карбоновых кислот, их главными физическими и химическими свойствами, сферах практического применения. Способы и приемы получения карбоновых кислот, их реакционная способность. Гомологический ряд и гомологи.
разработка урока [17,9 K], добавлен 13.11.2011Объединение соединений с функциональной группой карбоксила в класс карбоновых кислот. Совокупность химических свойств, часть из которых имеет аналогию со свойствами спиртов и оксосоединений. Гомологический ряд, номенклатура и получение карбоновых кислот.
контрольная работа [318,7 K], добавлен 05.08.2013Экстрактивные вещества коры сосны. Жиры, воски и их составляющие. Фенольные вещества коры хвойных пород деревьев. Определение влажности, целлюлозы, общего лигнина. Получение и разделение гексанового экстракта коры сосны на кислые и нейтральные вещества.
дипломная работа [501,5 K], добавлен 24.08.2011Ангидриды карбоновых кислот представляют собой продукты отщепления молекулы воды от двух молекул кислоты. Кетены - внутренние ангидриды монокарбоновых кислот. Способы получение и реакции нитрилов. Цианамид представляет собой амид синильной кислоты.
лекция [152,8 K], добавлен 03.02.2009Карбоновые кислоты — более сильные кислоты, чем спирты. Ковалентный характер молекул и равновесие диссоциации. Формулы карбоновых кислот. Реакции с металлами, их основными гидроксидами и спиртами. Краткая характеристика физических свойств кислот.
презентация [525,6 K], добавлен 06.05.2011Свойства оксалат уранила. Комплексные соединения уранила с никотиновой кислотой. Комплексообразование в системе оксалат уранила с никотиновой кислотой. Исследование термической устойчивости комплексов методом дифференциального термического анализа.
курсовая работа [456,5 K], добавлен 18.11.2014Ацилирование как введение ацильной группы (ацила) RC в молекулу органического соединения путем замещения атома водорода, функции данных реакций и их полезные свойства. Получение соединений различных классов благодаря реакциям ацилирования C-, O- и N-.
курсовая работа [221,0 K], добавлен 10.08.2009Номенклатура, классификация, химические свойства аминов. Основные и кислотные свойства, реакции ацилирования и алкилирования. Взаимодействие аминов с азотистой кислотой. Восстановление азотсодержащих органических соединений, перегруппировка Гофмана.
курсовая работа [608,4 K], добавлен 25.10.2014Резонансные структуры производных карбоновых кислот. Галогенангидриды, их главные свойства. Ангидриды и кетены, амиды. Нитрилы как органические соединения с тройной связью. Сложные эфиры, реакции a-углеродного атома. Свойства ацетоуксусного эфира.
контрольная работа [627,9 K], добавлен 05.08.2013Получение ацетиленовых сульфонов и их химические свойства. Присоединение N-нуклеофилов, спиртов, карбоновых кислот, тиолов и галогенов. Алкилирование, гидролиз и восстановление. Анализ химической реакции синтеза 4-нитро-2-(фенилэтинилсульфонил)анилина.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.11.2012Общее определение сложных эфиров алифатичеких карбоновых кислот. Физические и химические свойства. Методы получения сложных эфиров. Реакция этерификации и ее стадии. Особенности применения. Токсическое действие. Ацилирование спиртов галогенангидридами.
реферат [441,9 K], добавлен 22.05.2016Каталитическое ацилирование алкинов в присутствии соединений меди. Основные методы анализа и идентификации синтезированных соединений. Очистка исходных веществ и растворителей. Взаимодействие тетраалкинилидов олова с хлорангидридами карбоновых кислот.
дипломная работа [474,8 K], добавлен 09.10.2013
