ЛИГНИН

ЛИГНИН (от лат. lignum - дерево, древесина), прир. полимер; входит в состав почти всех наземных растений и по распространенности среди прир. высокомол. соединений уступает только полисахаридам. Содержание лигнина в древесине хвойных и лиственных пород соотв. 23-38 и 14-25% по массе. Лигнин расположен в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляет целлюлозные волокна. Вместе с гемицеллюлозами он определяет мех. прочность стволов и стеблей. Кроме того, лигнин снижает проницаемость клеточных стенок для воды и питат. в-в. Лигнин - аморфное в-во от светло-кремового до темно-коричневого цвета (в зависимости от способа выделения); мол. м. от 1 до 150 тыс., плотн. 1,25-1,45 г/см3. Из растит. тканей лигнин может быть выделен: растворением углеводных (полисахаридных) компонентов, напр. их гидролизом в присут. минер. к-т (сернокислотный и солянокислый лигнин); действием т. наз. медноаммиачного р-ра, представляющего собой р-р гидроксида тетраамминмеди (II) в 25%-ном водном р-ре аммиака [Cu(NH3)4](OH)2 (медно-аммиачный лигнин); окислением периодатом (периодатный лигнин); растворением самого лигнина (напр., нагреванием в присут. щелочи). Лигнины, выделенные разл. способами, отличаются по составу и св-вам как от продукта в нативной форме (протолигнина), так и друг от друга. Протолигнин практически не раств. в орг. р-рителях. При использовании этанола извлекается лишь небольшая его часть: из хвойной древесины до 3%, из лиственной до 7% (лигнин Браунса). Р-римость возрастает в результате интенсивного размола (напр., в вибромельницах) древесной муки, суспендированной в жидкости, не вызывающей набухания лигнина, напр. в толуоле. послед. экстракцией диоксаном при комнатной т-ре из древесины хвойных пород извлекают до 50% лигнина (лигнин Бьёркмана, или лигнин молотой древесины). Последний наиб. близок по составу и св-вам к протолигнину. Более полному растворению способствует также добавка к орг. р-рителю (этанолу, диоксану, ДМСО, уксусной к-те, фенолу и др.) каталитич. кол-в минер. к-т, преим. соляной. При этом получают этанол-лигнин, диоксан-лигнин и т. п. С нек-рыми р-рителями (напр., этанолом, фенолом) лигнин взаимод. химически. значит. часть протолигнина переходит в р-р после обработки древесины грибами бурой гнили, вызывающими ферментативный гидролиз полисахаридов. При нагр. лигнин растворяется в гидротропных р-рах (напр., в водных р-рах Na-солей ксилол- или цимолсульфокислоты), из к-рых лигнин выделяют разбавлением р-ра водой. В кислых водных р-рах лигнин реагирует с тиогликолевой к-той и раств. в ней при послед. обработке щелочью. Лигнин - нерегулярный полимер. Его разветвленные макромолекулы построены гл. обр. из остатков замещенных фенолоспиртов (см. ф-лу): 3-метоксигидроксикоричного, или кониферилового (I), 3,5-диметокси-4-гидроксикоричного, или синапового (синапинового, II), и n-гидроксикоричного, или n-кумарового (III). Лигнин древесины хвойных пород включает в осн. остатки спирта I, лиственных пород -спиртов I и II, травянистых растений и нек-рых древесных пород (напр., осины) - также спирта III.
580_600-14.jpg