[發(fā)明專利]一種制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710045540.5
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106866381B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張秀梅;王健
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: C07C37/54
• 分類號: C07C37/54;C07C39/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 金杭

本發(fā)明公開了一種高效低污染制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的方法。采用方法的要點是將天然毛竹首先用酶解/溫和酸解法分離出木質(zhì)素，然后選用乙酸酐為乙酰化劑，對分離的木質(zhì)素進行乙酰化處理，最后以過氧乙酸為降解劑，對乙酰化后的木質(zhì)素進行降解處理，得到毛竹木質(zhì)素單酚化合物。該方法制備了高得率、結(jié)構(gòu)保留完整的毛竹木質(zhì)素，并進行了該木質(zhì)素的低污染法降解，得到了高得率、保留芳環(huán)結(jié)構(gòu)、以單酚化合物為主的木質(zhì)素低分子降解產(chǎn)物，使毛竹木質(zhì)素資源能得到合理利用，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備毛竹木質(zhì)素降解小分子化合物的方法，特別涉及一種制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

木質(zhì)素是一種以苯丙烷結(jié)構(gòu)為單體，通過碳碳鍵和醚鍵連接而成的天然高分子化合物。之前一直以造紙廢液的形式進行處理，造成了資源的大量浪費和環(huán)境污染。當(dāng)今，隨著降低木質(zhì)素分子量的工藝不斷發(fā)展，目前已可以通過氧化降解的方式將木質(zhì)素大分子降解為單酚類和脂肪族小分子化合物而進行利用。其中，通過降低木質(zhì)素分子量的手段獲得香蘭素已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，但對不同降解劑的木質(zhì)素降解效果和木質(zhì)素小分子產(chǎn)物分析仍需要進一步探索。

不同氧化劑對木質(zhì)素降解過程的機理不同，如二氧化氯，臭氧等強氧化劑會破壞木質(zhì)素大分子的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)，并獲得低分子量的酸，但不利于木質(zhì)素原本的結(jié)構(gòu)分析和應(yīng)用；而像硝基苯等溫和氧化劑，則主要是破壞苯丙烷單體間的醚鍵連接，主要用途是解聚木質(zhì)素大分子。但多數(shù)降解氧化劑都會有一些對環(huán)境污染較大的產(chǎn)物生成，如氯、亞硝酸化合物等。因此，尋找一種既能高效降低木質(zhì)素分子量，又能做到整個過程清潔無污染的降解劑是至關(guān)重要的。

然而目前，在制備木質(zhì)素降解小分子化合物領(lǐng)域，過程污染較重，獲得的木質(zhì)素單酚化合物得率低，導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。在木質(zhì)素降解小分子化合物的制備領(lǐng)域，中國專利(CN201510252203.4)“一種降解木素制備芳香單體產(chǎn)物的方法”以硫酸鹽漿木素為原料，離子液體為反應(yīng)介質(zhì)，氧氣為氧化劑，采用下列生產(chǎn)工序：包括木素在離子液體中溶解、氧氣氧化降解、有機溶劑萃取、濃縮得到芳香族單體產(chǎn)物。氧化產(chǎn)物是芳香化合物單體主要包含芳香醛、酸及酮；中國專利(CN201510278306.8)“木質(zhì)素降解液及制備方法以及用其降解木質(zhì)素的方法”所述木質(zhì)素降解液由漆酶和錳過氧化物酶，以10:1-1:5的酶負(fù)荷比例，溶于pH4-6的醋酸-醋酸鈉緩沖液中，使得漆酶和錳過氧化物酶酶負(fù)荷分別為1-50U/mL和1-50U/mL，然后加入1-10mM MnSO₄和0.1-1mM H₂O₂；所述漆酶和錳過氧化物酶分別由白腐菌發(fā)酵獲取胞外粗酶液，再經(jīng)分離純化后得到，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)多樣性豐富的大分子木質(zhì)素協(xié)同氧化降解，與單一木質(zhì)素酶降解反應(yīng)體系相比，顯著提高降解轉(zhuǎn)化效率；美國專利(US 9487549)“Preparation of lignin”公開了一種通過用醇、水和堿在低于100℃的溫度下制漿從木質(zhì)纖維素材料制備木質(zhì)素的方法，其特征在于每100份待制漿的干木質(zhì)纖維素材料使用3-12份堿。截至目前為止，還未見到以毛竹作為原料，通過酶解、乙酰化及過氧乙酸氧化降解高效制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的相關(guān)工藝技術(shù)出現(xiàn)。

本發(fā)明提供的制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的方法，是將天然毛竹首先用酶解/溫和酸解法分離出木質(zhì)素，然后選用乙酸酐為乙酰化劑，對分離的木質(zhì)素進行乙酰化處理，最后以過氧乙酸為降解劑，對乙酰化后的木質(zhì)素進行降解處理，得到毛竹木質(zhì)素降解小分子化合物。該方法制備了高得率、保留芳環(huán)結(jié)構(gòu)的毛竹木質(zhì)素單酚化合物，具有低污染的特點，有助于木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)分析，同時也可使木質(zhì)素資源得到合理利用，具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服目前提純木質(zhì)素存在的純度低、得率低、木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)不完整及過程污染較重等問題，同時合理化利用木質(zhì)素資源，分析木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，制備出高得率、芳環(huán)結(jié)構(gòu)保留完整的毛竹木質(zhì)素降解小分子化合物，本發(fā)明的目的是提供一種制備毛竹木質(zhì)素單酚化合物的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用以下步驟：