木质素氧化降解制备单酚类化合物

采用H2O2、CuO/Fe2(SO4)3复合氧化体系,在碱性条件、微波辅助作用下,对麦草碱木质素氧化降解制备单酚类化合物的工艺条件进行了研究。结果表明,在180℃相对温和的条件下,单酚类化合物的总收率可达11.86%,降解率为90.88%。单独H2O2作为氧化剂降解木质素导致了苯环的开裂,使得木质素的降解率虽高但单酚类收率偏低;Cu2+的参与促进了木质素侧链和醚键的断裂,有利于提高单酚类化合物的收率,而Fe3+的存在则提升了H2O2的氧化性能。适当提高氧化温度和延长降解反应时间有利于提高单酚类化合物收率。由于木质素的降解和聚合同时存在,防止降解产物的聚合成为提高单酚类化合物收率的关键。     

催化氧化降解木质素的研究进展

本文从所用催化剂、反应条件、反应机理等几个方面综述了木质素催化氧化降解方面的研究,着重介绍了以O_2和H_2O_2为氧化剂的金属为催化中心的氧化降解,例如,金属有机催化氧化、金属/溴化物催化氧化、金属配合物催化氧化、金属复合氧化体系和钛矿型复合氧化物催化氧化、金属/分子筛催化氧化和以自身为氧化剂的催化氧化等,以及无金属催化氧化降解、微波辅助氧化降解、光催化氧化降解和电化学氧化降解。     

超高效液相色谱/高分辨质谱法测定木质素氧化降解产物中单酚类化合物

建立了木质素氧化降解产物中单酚类产物的超高效液相色谱/高分辨质谱联用(UPLC/HRMS)检测方法。采用反相C18色谱柱,柱温30℃,0.1%(V/V)甲酸溶液-10%(V/V)甲醇乙腈溶液为流动相二元梯度洗脱,流速为0.2 mL/min,280 nm波长下紫外检测,可实现木质素氧化降解获得的9种单酚类化合物的有效分离,结合电喷雾离子源超高分辨飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)正离子模式进行检测,对单酚类降解产物进行准确定性分析;通过高分辨质谱精确离子流抽提,面积外标法定量分析。本方法的线性范围为5.0~10000μg/L,线性相关系数大于0.9998,相对标准偏差(RSD)小于1.7%,检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.1~0.3μg/L和0.3~0.5μg/L,平均加标回收率为98.9%~105.1%。结果表明,酸性流动相体系下的正离子模式进行单酚类产物的质谱分析,具有较好的色谱分离效果和较高灵敏度。     

Co@C催化木质素衍生酚类化合物的加氢转化

采用溶剂热法合成Co-MOF,然后通过一步热解法制备了Co@C催化剂.通过N2物理吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析手段对Co@C催化剂的结构进行了表征.探讨了Co-MOF热解温度、反应温度、初始氢压以及反应时间对Co@C催化...     

反相高效液相色谱法定量分析木质素的主要降解产物

建立了反相高效液相色谱定量分析玉米秸秆蒸汽爆破预处理过程中产生的主要木质素降解产物的方法。采用C18色谱柱,柱温30 ℃,乙腈-水(含1.5%的醋酸)为流动相,梯度洗脱,流速为0.8 mL/min, 254 nm和280 nm波长下紫外检测,可实现4-羟基苯甲酸、香草酸、紫丁香酸、4-羟基苯甲醛、香草醛和紫丁香醛的有效分离。6种主要木质素降解产物线性回归方程相关系数为0.9999～1.0000,加标回收率均在96%以上,相对标准偏差低于2.5%(n=6),满足定量分析要求。     

人参中人参皂苷的直接高压微波辅助降解

采用高效液相色谱-电喷雾质谱联用法测定了人参提取液中的人参皂苷. 考察了天然人参皂苷发生降解的条件, 同时研究了单体人参皂苷Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2和Rd的降解, 并对降解产物进行了分析. 结果表明, 随着提取压力的升高, 提取液中天然人参皂苷的含量逐渐减少, 同时产生多种次级人参皂苷. 当微波提取压力达到600 kPa, 提取时间为10 min时, 提取液中的主要天然人参皂苷达到完全降解, 次级人参皂苷Rg3含量达到最高. 在单体人参皂苷Rb1, Rc, Rb2和Rd的降解产物中均得到人参皂苷Rg3.     

木质素酶及其化学模拟的研究进展

木质素酶（包括木质素过氧化物酶和锰木质素过氧化物酶）及其模拟物对木质素的催化降解是绿色化学的一个重要研究课题。本文综述了近年来有关木质素酶的分子结构，活性中心结构、催化木质降解机理及模型物的研究进展。     

木质素结构及分析方法的研究进展

木质素广泛存在于高等植物中,是仅次于纤维素的地球上第二丰富的生物聚合体,有效地利用自然界中含量丰富的木质素具有重大的意义。然而,由于木质素结构的复杂性,对其具体结构的认识和寻找合适的木质素结构分析方法成为人们长期探索的课题。本文主要阐述了目前对木质素单体的生物合成途径和木质素的化学组成、官能团、单体间的连接方式、木质素模型化合物等木质素结构方面的研究进展,并从降解法和非降解法两个角度介绍了常用的木质素结构分析方法。     

木质素超临界溶剂降解反应及其在酚醛树脂合成中的应用

天然大分子木质素在超临界乙醇-甲酸介质中可以有效地降解为酚类化合物.超临界乙醇为木质素提供了理想的反应介质,甲酸热分解原位产生的氢作为木质素裂解自由基封端剂有效促进了降解向小分子转化;过渡金属盐可以催化降解反应.木质素超临界降解机理为自由基反应,在还原状态下氢可以对木质素自由基封端从而得到小分子化合物.木质素理想的超临...     

贵金属催化剂上两步法选择性降解有机溶剂型木质素

使用担载型贵金属催化剂和磷酸在不同温度下通过两步法加氢降解二氧六环木质素. 第一步反应使用Rh/C和浓度为1% (w)的磷酸为催化剂, 在270 ℃和4 MPa氢气气氛下反应后通过气相色谱(GC)和气相色谱-质谱(GC-MS)分析木质素单体和二聚体, 总收率最高可达16.9%. 通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析(EA)和凝胶渗透色谱(GPC)等方法研究第一步反应产物的变化. 结果发现, 二氧六环木质素中的C－O－C键被打断, 木质素分子量降低, 部分羰基和羧基被脱除. 随着反应温度的上升, 产物的含氧量不断下降, 在270 ℃反应10 h 后氧含量从35% (w)降低至21% (w). 结合不同的表征方法, 提出二氧六环木质素的第一步反应路径. 第二步反应中使用Pd/C和磷酸为催化剂在250 ℃可以将木质素单体、二聚体高选择性地加氢脱氧转化为对应的烃类产物.     

Microwave-Assisted Synthesis of Organophosphorus Compounds

Abstract

Kabachnik-Fields reactions of a variety of amines, phospha-Michael additions to maleimide derivatives and alcoholysis of dialkyl phosphites were studied under microwave conditions.     

Gas Chromatographic Analysis of Phenolic Compounds from Lignin

Abstract

This paper describes the separation and identification of phenolics derived from lignin, a major component of wood, by gas chromatography (G.C.) using a Tenax GC column.     

Microwave-Assisted Conversion of Nitriles to Thioamides in Solvent-Free Condition

Abstract

Nitriles are efficiently transformed to thiomorpholides via the Willgerodt-Kindler reaction under microwave irradiation in solvent-free conditions.     

微生物降解酚类污染物的研究进展

从降解酚类微生物筛选、影响酚类降解的因素、降解机制和降解动力学等方面综述了微生物降解酚类污染物的研究进展。微生物降解苯酚的代谢途径主要为厌氧途径和好氧途径。好氧条件下,苯酚首先被氧化成邻苯二酚中间态,然后在邻位或者间位发生苯环裂解反应。厌氧条件下,苯酚首先被微生物羧基化,然后发生脱羟基还原反应和开环裂解。微生物降解苯酚的霍尔丹方程模型的参数是多变的,所以微生物降解苯酚的动力学方程没有固定常数。     

木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究进展

木质素由于化学结构与苯酚相似,通过活化改性可部分替代苯酚制备木质素改性酚醛树脂胶黏剂。既可降低成本、达到生物质资源高效利用的目的,并且制备的木质素改性酚醛树脂胶黏剂有毒残余较低,具有环保意义,是合成制备生物质高分子材料的重要途径。本文综述了国内外研究人员在木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究领域的最新进展,重点介绍了化学改性、物理改性、生物改性等木质素活化改性方法,比较了不同改性产物制备酚醛树脂胶黏剂的性能,并对影响木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂实现工业化应用的主要因素进行了分析。     

Microwave-Assisted Conversion of Carbohydrates

Catalytic conversion of carbohydrates into value-added products and platform chemicals became a trend in recent years. Microwave activation used in the processes of carbohydrate conversion coupled with the proper choice of catalysts makes it possible to enhance dramatically the efficiency and sometimes the selectivity of catalysts. This mini-review presents a brief literature survey related to state-of-the-art methods developed recently by the world research community to solve the problem of rational conversion of carbohydrates, mostly produced from natural resources and wastes (forestry and agriculture wastes) including production of hydrogen, synthesis gas, furanics, and alcohols. The focus is made on microwave technologies used for processing carbohydrates. Of particular interest is the use of heterogeneous catalysts and hybrid materials in processing carbohydrates.     

木质素模型化合物的裂解工艺及机理的研究进展

化石资源的有限性、不可再生性及其利用所造成的环境污染,使木质生物质资源生产高附加值化学品和燃料受到广泛关注。因木质素是结构复杂的高分子聚合物,其综合有效利用受到极大限制,通常被作为燃料直接燃烧,同时给木质素解聚研究带来了巨大的困难。因此,围绕木质素模型化合物裂解工艺及机理的研究发展迅速。为梳理木质素模型化合物的裂解研究的现状和预测未来发展方向,本文综述了其裂解工艺和机理的研究进展。着重介绍木质素单体、二聚体和多聚体不同裂解工艺的特点、优势、应用前景以及相关的机理,最后预测了木质素模型化合物裂解研究未来的发展方向。     

Microwave-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Spent Coffee Grounds. Process Optimization Applying Design of Experiments

In this study, sustainable technology microwave-assisted extraction (MAE) in association with green solvents was applied to recover phenolic compounds from spent coffee grounds (SCGs). A design of experiments (DOE) was used for process optimization. Initially, a 2⁴⁻¹ two level Fractional Factorial Design was used and ratios “solvent to solute” and “ethanol to water” were identified as the significant experimental factors. Consequently, Central Composite Design (CCD) was applied to analyze the effects of the significant variables on the response yield, total polyphenols content (TPC), and antioxidant activity (AA) by the DPPH assay method, and quadratic surfaces to optimize those responses were generated. The values of the significant factors of 16.7 (solvent/solute) and 68.9% (ethanol/water) were optimized simultaneously the yield (%) at 6.98 ± 0.27, TPC (mg GAE/g) at 117.7 ± 6.1, and AA (µmol TE/g) at 143.8 ± 8.6 and were in excellent agreement with those predicted from the CCD model. The variations of the compositions of the lipids, caffeine, pentacyclic diterpenes, and FAME as a function of the dominant factor % ethanol in the solvent mixture were analyzed by applying NMR and GC-FID, and the results obtained confirmed their determinative significance.     

Microwave-Assisted Synthesis of Quinoxalines in PEG-400

A rapid and efficient procedure for the synthesis of quinoxaline derivatives has been achieved by condensation of aryl-1,2-diamines with 1,2-dicarbonyl compounds catalyzed by polyethylene glycol under CEM-focused microwave-irradiation conditions.     

Microwave Assisted Conversion of Oximes and Semicarbazones to Carbonyl Compounds Using Benzyltriphenylphosphonium Peroxymonosulfate

Summary.  Benzyltriphenylphosphonium peroxymonosulfate in the presence of catalytic amounts of bismuth chloride was found to be an efficient and mild reagent for the oxidative cleavage of oximes and semicarbazones to the corresponding carbonyl compounds under microwave irradiation. Corresponding author. E-mail: haji@cc.iut.ac.ir Received March 4, 2002; accepted (revised) April 8, 2002