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Chemistry

온화한 에탄올 추출 및 Depolymerization 수율에 미치는 영향에 의해 높은 β-O-4 콘텐츠 리그 닌의 추출

doi: 10.3791/58575 Published: January 7, 2019

Summary

여기, 우리는 여러 바이오 매스 소스 로부터 리그 닌의 에탄올 추출 수행 하는 프로토콜을 제시. 리그 닌 수율 및 β-O-4 콘텐츠 추출 조건의 효과 표시 됩니다. 선택적인 depolymerization 높은 방향족 모노 머 제품을 얻은 lignins에 수행 됩니다.

Abstract

리그 닌 어 전략 lignocellulosic 바이오 매스에 따라 경제적으로 경쟁 biorefineries 달성 하기 위한 핵심 요소 이다. 특정 아로마 제품을 신흥 우아한 절차의 대부분으로 네이티브 리그 닌 구조에 쉽게 쪼갤 β-O-4 결합의 높은 콘텐츠는 리그 닌 기판에 의존 한다. 이 매우 저하 되 고 따라서 β-O-4 연계에 낮은 전형적인 기술 lignins 미스 매치 제공 한다. 따라서, 획득된 리그 닌의 품질과 추출 수율 매우 중요 새로운 리그 닌 어 경로 액세스할 수 있습니다. 이 원고는 간단한 프로토콜 다른 lignocellulose 원본에 적용할 수 있는 상대적으로 가벼운 에탄올 추출 제시한 lignins 높은 β-O-4 콘텐츠를. 또한, 분석 절차는 lignins의 품질을 결정 하는 특정 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes, 획득된 lignins 평가 하는 데 사용할 수를 생성 하는 depolymerization 프로토콜 함께 제공 됩니다. 제시 결과 리그 닌 품질 및 lignins 특정 단위체 향기로운 화학 제품으로 depolymerized에 대 한 가능성 사이의 링크를 보여 줍니다. 전반적으로, 추출 및 depolymerization 절충 한 리그 닌 추출 수율 및 네이티브 aryl 에테르 구조 보존 하 고 따라서 대 한 화학 물질의 생산을 위한 기질으로 사용 하는 리그 닌의 잠재력을 보여줍니다. 값이 더 높은 응용 프로그램입니다.

Introduction

지속 될 화학 산업에 대 한 현재 지배적인 화석 들1에 안으로 lignocellulosic 바이오 매스 등 재생 재료를 사용 해야 합니다. 그러나, 같은 원료의 사용을 경제적으로 가능한, 고부가가치 응용 프로그램의 모든 내용에 대 한 발견 되어야 한다. Lignocellulosic 바이오 매스는 현재 몇 가지 응용 프로그램만 개발 되었습니다 낮은 값 연료2로 그것의 사용 저쪽 향기로운 biopolymer는 리그 닌의 약 30 wt %를 포함할 수 있습니다. 따라서, 잠재적으로 증가 값 향기로운 구성 요소 향해 방법론 미래 biorefineries의 성공을 보장 하기 위해 주요 관심입니다.

최근 연구를 특정 아로마, 일반적으로 페 놀, 단위체3,4 리그 닌에서 가장 풍부한 β-O-4 링크 (그림 1a)의 선택적 분열에 대 한 새로운 방법론의 개발에 무 겁 게 집중 했다 ,,56. 예를 들어 180 ° C에 80 ° C 사이 산의 응용 프로그램 알데하이드를 형성 하는 β-O-4 결합을 고착에 매우 효과적 이며 케 톤 조각7,8. 우리의 그룹 및 다른 최근 보여준 acidolysis 결합 안정화 방법론 및 트랩 반응 파편은 특정 화학 모티브9,10 페 놀 단위체를 매우 강력한 , 11 , 12. 이들의 특히 알콜 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals)를 가진 반응 알 데히드의 아 세 탈 트래핑 입증 강력한 상대 간단한 응용 프로그램 및 높은 기능성된 자연의 보존 리그 닌 단위체 (그림 1b)13,14의. 이 acetals G, S 단위체 상위 리그 닌 원료에 존재는 H의 분포에 관한 비율에 depolymerization에서 얻을 수 있습니다.

산 촉매 depolymerization, 가장 우아한 방법론의 많은 개발, 상대적으로 온화 하 고 리그 닌15에서 발생 하는 더 강한 C C 유대를 쪼개 하지 않습니다 처럼. 그러나, C-C 채권 될 가혹한 lignocellulose 분류 조건 반응 파편 약한 C O 채권16,17의 분열에서 발표의 응축으로 인해 적용 될 때 특히 풍부한. 메서드를 처리 하는 바이오 매스 로부터 β-O-4 콘텐츠 손실 다양 한 기술적 분석에 의해 명확 하 게 증명 됩니다만 100 향기로운 단위18당 최대 6 β-O-4 결합을 유지 하는 것을 보였다, lignins 동안 lignocellulose에서 이러한 숫자 범위 소스16에 따라 아로마 100 단위 당 90 연계에 45. 온화한 추출 조건에 선반, lignins는 더 나은 자연적인 리그 닌을 반영 하는 연계 배포판으로 얻을 수 있습니다. 그럼에도 불구 하 고,이 추출 효율과 획득된 리그 닌 소재17의 질 사이 교환을 요구 한다. 이것 또한 순위가 리그 닌의 organosolv 추출에는 리그 닌 충분치를 인기 있는 방법입니다. 다른 온도, 산 성 콘텐츠, 추출 시간 및 용 매를 사용 하는 방법으로이 프로세스 존재의 많은 유사. 여기, 추출 심각도 획득된 리그 닌 구조와 따라서 더 어19,,2021에 대 한 적합성에 직접적인 충격이 있다. 예를 들어 organosolv 리그 닌 데모 규모, 5 년 동안 운영 기반 에탄올 Alcell 프로세스에 의해 생성 했다 β-O-4 연계에 효율적인 delignification를 보장 하기 위해 상대적으로 높은 온도에서 운영 했다 왼쪽의 상대적으로 낮은 금액 바이오 에탄올 생산을 위한 고품질 탄수화물을 주문. 그럼에도 불구 하 고, 에탄올 같은 작은 환경에 미치는 영향으로 유기 용 매는 선호 되며 따라서 높은 가치의 lignins 결과 추출 방법의. 알콜 용 매는 추가 되 고 그들은 또한 예를 들어 리그 닌 구조에 통합 추출 매체에서 특정 관심의 β'-O-4 (그림 1a)22, 분할 "보호" 구조에서 원치 않는 분열입니다. 적당 한 방법은 잠재적으로 것입니다 먼저 리그 닌 높은 β-O-4 콘텐츠와 높은 값 셀에 액세스 하는 리그 닌의 나머지를 제거 하는 순차적 단계를.

이 원고에서 우리는 가벼운 에탄올 추출에 의해 높은 β-O-4 리그 닌의 추출에 대 한 정직 하 고 매우 재현 절차를 설명합니다. 바이오 매스 소스에 따라이 상대적으로 높은 추출 효율으로 이어질 수 있으며 항복. 획득된 리그 닌의 특성에 대 한 절차는 "deprotect" etherified β를 방법 제공 '-O-420. 또한, 평가 절차는 β-O-4 연계의 선택적 분열에 의존 하는 선택적 depolymerization 절차에서 이러한 lignins의 잠재력에 대 한 제공 됩니다. 이 평가 리그 닌 자료에서 β-O-4 콘텐츠 사이의 링크를 보여 주는 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes23 를 에틸렌 글리콜의 존재 iron(III) triflate 촉매 depolymerization를 사용 하 여 수행 되 고 단량체는21를 생성합니다. 결과 높은 리그 닌 추출 효율과 특정 아로마 단위체를 depolymerized 수 획득된 리그 닌의 잠재력 사이 균형을 보여.

Protocol

1. 리그 닌 추출 전에 호두 원료의 전처리

  1. 잘라 호두 포탄의 생산
    1. 호두 포탄 포탄 분쇄를 망치 커터에 피드. 콘센트에서 5mm 체와 망치 커터를 장비. 1 L 유리 비 커에 골절된 호두 껍질을 수집 합니다.
    2. 지상 조개를 마이크로 망치 커터에 골절된 포탄을 피드. 콘센트에서 2 mm 체와 마이크로 망치 커터를 장비. 1 L 유리 비 커에 지상 호두 껍질을 수집 합니다.
  2. 지상 호두 껍질에서 지방산의 추출
    1. 500 mL 둥근 바닥 플라스 크에 넣어 잘라 호두 포탄의 150 g. 둥근 바닥 플라스 크에 200 mL 톨루엔 및 교 반 막대를 추가 합니다.
    2. 둥근 바닥 플라스 크에 환류 콘덴서를 연결 합니다. 열 환류 온도 (111 ˚C) 활발 한와 2 시간에 대 한 기름 목욕에서 혼합물을 감동.
    3. 2 시간 후 난방을 중지 하 고 기름 목욕에서 그것을 제거 하 여 실내 온도까지 혼합물 식힙니다.
    4. 여과 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)는 톨루엔을 제거 합니다. 톨루엔 filtrate를 삭제 합니다.
    5. 80 ˚C와 50 mbar에서 진공 오븐에 호두 껍질을가 열 하 여 잔류물 하룻밤 톨루엔을 제거 합니다.
  3. 미리 추출 된 호두 포탄의 밀링
    1. ZrO2장소 7 ZrO2 그릇을 연 삭 250 mL 20 m m 직경을 가진 볼 연 삭에 의하여 이루어져 있다.
    2. 40 g 호두 입자의 그릇을 채우십시오. 연 삭 그릇에 소 프로 파 놀의 60 mL를 추가 합니다.
    3. 로터리 볼 밀과 호두 포탄의 연 삭을 수행 합니다. 2 분 4 분 일시 중지 다음 27 x g에서 연 삭의 4 사이클에 갈기. 언제 든 지 80 ˚C 아래 그릇의 온도 유지. 더 이상 3 일괄 처리를 수행 하 고 그릇 식 이후에 아래로.
    4. 가늘게 지상 수집 500 mL 둥근 바닥 플라스 크에 호두 껍질. 40 ˚C 125 mbar에서 회전 증발에 의해는 소 프로 파 놀을 제거 합니다.
    5. 건조 호두 껍질 50 ˚C와 50 mbar에서 진공 오븐에 하룻밤.
    6. 가늘게 지상 체 1 ㎜ 체 통해 호두 껍질. 회전 볼 밀으로 너무 큰 입자를 접지 합니다.

2입니다. 나무 재료의 준비

  1. 나무 판자의 절단
    1. 평평한 나무 속도 드릴 비트를 장착 한 드릴 아래 나무 판자를 놓습니다. 유리 비 커에 나무 부스러기를 수집 합니다.
    2. 더 작은 조각으로 잘라 커피 분쇄기에 나무 부스러기를 놓습니다.
  2. 나무에서 지방산의 추출
    1. 지방산의 추출 나무에서 정확 하 게 같은 방식에서 대로 수행 단계 1.2에서 호두 껍질에 대 한 설명.
      참고: 나무의 아무 밀링이 수행 볼 밀에 1.3 단계에서에서 설명한 조건을 입자 크기의 감소 귀착되 지 않았다.

3. 높은 β-O-4 Ethanosolv 리그 닌의 추출

  1. 온화한 에탄올 추출 (A 방법)
    1. 500 mL 둥근 바닥 플라스 크에는 원료의 25 g을 넣어. 80:20 에탄올/물 혼합물 (200 mL), 37 %HCl 솔루션 (0.24 M)와 둥근 바닥 플라스 크에 자석 교 반 막대의 4 개 mL를 추가 합니다.
    2. 둥근 바닥 플라스 크에 환류 콘덴서를 연결 합니다. 열 혼합물 atreflux 온도와 활기찬 5 h 오일 목욕과 감동.
    3. 기름 목욕에서 그것을 제거 하 여 실내 온도에 냉각 하는 혼합물을 허용 한다. 혼합물 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)를 필터링 하 고 에탄올의 4 회 25 mL와 잔류물을 씻어.
  2. 작업 및 리그 닌의 분리
    1. 500 mL 둥근 바닥 플라스 크에 주류를 수집 합니다. 40 ˚C 및 150 mbar에서 회전 증발에 의해 주류를 집중.
    2. 아세톤의 30 mL에서 얻은 고체를 용 해. 솔리드 완전히 분해 되지 않는 경우는 초음파 목욕을 사용 합니다.
    3. 물 600 mL에 혼합물을 추가 하 여는 리그 닌을 침전. 없는 강 수 발생 하는 경우 추가 적은 양의 포화 수성 나2그래서 flocculate는 리그 닌을4 솔루션.
    4. 여과 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)으로 리그 닌을 수집 합니다. 워시 물 25 mL와 리그 닌 4 번. 없는 분석 hemicellulose 분수의 경우는 여과 액을 삭제 합니다. 여과 액 아주 혼 탁 한 경우에, 원심 분리 관에 그것을 추가 하 고 원심 분리에 의해 (단단한) 바닥 분수를 수집 합니다.
    5. 공기에 리그 닌을 허용 하룻밤 건조 합니다. 리그 닌 더 (하룻밤에 50 ˚C와 50 mbar) 진공 오븐에서 건조.
    6. 리그 닌은 진공 오븐에서 하룻밤 말린 후 수익률을 결정 합니다.
    7. Klason 메서드24정한 총 리그 닌 콘텐츠로 나누어 리그 닌 추출 효율을 결정 합니다.
  3. 더 높은 온도 에탄올 추출 (방법 B)
    1. 250 mL 압력솥에는 원료의 15 g을 넣어. 80:20 에탄올/물 혼합물 (120 mL), HCl (0.24 M) 및 자석 교 반 막대의 2.4 mL를 추가 합니다.
    2. 열 5 h 5.2 x g.의 교 반 속도 대 한 120 ˚C에서 혼합 차가운 얼음 목욕 나중에 섞어.
    3. 혼합물 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)를 필터링 하 고 에탄올의 15 mL와 4 번 찌 꺼 기를 씻어.
    4. 3.2 단계에에서 설명 된 대로 정확 하 게 추가 작업 및 격리를 수행 합니다.
  4. 큰 규모 높은 온도 에탄올 추출 호두 껍질 (메서드 C *)의
    1. 1 L 고압 압력솥에 가늘게 지상 호두 껍질의 90 g을 넣어. 80:20 에탄올/물 혼합물 (750 mL)을 추가 하 고 H2의 6.25 mL 등등4 (0.12 M).
    2. 열 35.8 x g.의 교 반 속도와 5 h 120 ˚C에서 혼합 원자로 냉각 시스템 5 h 반응 시간 후에 설정 하 여 다시 실내 온도에 혼합물을 냉각 한다.
    3. 혼합물 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)를 필터링 하 고 에탄올의 75 mL와 4 번 찌 꺼 기를 씻어.
      참고: 여러 개의 필터를 사용 하 여 많은 시간을 절약할 수 있습니다.
    4. 2 동일한 일괄 처리에서 주류를 수집 합니다. 일 업 및 격리 단계 3.2 더블 양의 두 일괄 처리에 대 한 용 매에서 설명 된 대로 수행 합니다.
  5. 제어 실험 단계 3.1의. (방법 A *) 단계 3.3. (방법 B *) (선택 사항)
    1. 그래서4 (0.12M) H2의 대체 1.67 mL와 HCl 솔루션 3.1.1 단계에서 설명한 대로 일부 자료는 정확한 넣어. 3.1-3.2 단계의 나머지는 방법 A.
    2. 그래서4 (0.12M) H2의 대체 1.0 mL와 HCl 솔루션 3.3.1 단계에서 설명한 대로 일부 자료는 정확한 넣어. 단계 3.3의 나머지는 방법 B.

4. (선택 사항) 리그 닌의 드 etherification

  1. 1000mg 100 mL 둥근 바닥 플라스 크에 1:1 1, 4-dioxane/물 혼합물의 24 mL에 리그 닌의 분해. 혼합물에 37 %HCl 용액 1 mL를 추가 합니다.
  2. 교 반 막대를 추가 하 고 둥근 바닥 플라스 크에 환류 콘덴서를 연결 합니다. 열 혼합 100 ˚C와 활기찬 5 h 오일 목욕을 감동.
  3. 기름 목욕에서 그것을 제거 하 여 실내 온도에 아래로 냉각 하기 위하여 혼합물을 허용 한다. 하는 리그 닌을 침전 물의 160 mL에 혼합물을 추가 합니다.
  4. 여과 (185 m m 직경, 10 µ m 기 공 크기)으로 리그 닌을 수집 하 고 세척 물 25 mL와 리그 닌 2 번. 공기에 리그 닌을 허용 하룻밤 건조 합니다. 리그 닌 더 (하룻밤에 50 ˚C와 50 mbar) 진공 오븐에서 건조.

5입니다. 리그 닌의 분석

  1. 2 차원 핵 자기 공명 (2D NMR) 분석
    1. 60mg d6의 0.7 mL에 건조 리그 닌의 분해-아세톤. 리그 닌은 완전히 분해 되지 않습니다 경우 D2O의 몇 방울을 추가 합니다. NMR 튜브에 혼합물을 넣고가지고 2D 양성자 heteronuclear 단일 양자 일관성 스펙트럼 (HSQC) 다음 매개 변수는 NMR 분 광 기: (11,-1), (160,-10), nt 4, ni = 512 =20.
    2. 얻은 HSQC 스펙트럼을 분석 합니다. 모든 신호는 긍정적인,이 가로 (f2) 축 특히 중요 한 때까지 수동 단계 수정 두 축에 의해 스펙트럼을 조정 합니다. 아무 기본 수정 수행 합니다. 모든 관계의 위치 단계 5.1.3 5.1.6에에서 부여 됩니다.
    3. 향기로운 지역에 3 명의 다른 향기로운 단위 ( 그림 4에 의하여 번호 매기기 양성자)에 해당 하는 신호를 통합 합니다. 이러한 신호는 지역 [(Proton range) (탄소 범위)]:
      S2/6: [(6.48-6.90)(104-109)]
      S'2/6: [(7.17-7.50)(105-109)]
      S응축: [(6.35-6.65)(106-109)]
      G2: [(6.78-7.14)(111.5-116)]
      G5: [(6.48-7.06)(115-120.5)]
      G6: [(6.65-6.96)(120.5-124.5)]
      H2/6: [(7.05-7.29)(128.5-133)]
      참고: H3/5 G5 신호 오버랩 그리고 H2/6 H3/5으로 같은 강도 가정. 압축 된 G 위한 신호는 G5와 중복. G2 와 G6 신호 없음 (또는 거의 모든) 존재 하는 경우이 G의 전체 결로 발생 했음을 나타냅니다.
    4. 수식으로 향기로운 단위의 금액을 계산:
      총 방향족 = (((2/6 S + S'2/6) / 2) + S압축) + ((G2 + G5 G6-H2/6) / 3) + (H2/6 / 2)
    5. G, H 및 S 단위 다음 수식으로 계산:
      S 비율 = (((2/6 S + S'2/6) / 2) + Scondensed): 총 x 100% 아로마
      비율 G = ((G2+ G5G6-H2/6) / 3): 총 x 100% 아로마
      비율 H = (H2/6 / 2): 총 x 100% 아로마
    6. Hibbert Ketones, β β와 β-5 연계 β-O-4에 해당 하는 지방 족 지역 신호에서 신호를 통합 합니다. 이들은 지역 [(proton range) (탄소 범위)]:
      Β-O-4α [(4.76-5.10)(73-77.5)]
      Β '-O-4α [(4.44-4.84)(81.5-86)]
      Β-O-4β 와 β'-O-4β [(4.03-4.48)(85-90.5)]
      Β-O-4γ 와 β'-O-4γ [(3.10-4.00)(58.5-62)]
      Β-5α [(5.42-5.63)(88-92)]
      Β-5β [(3.36-3.56)(53-54.5)]
      5 βγ [(3.50-4.00)(62-64.5)]
      Β βα [(4.59-4.77)(86.5-89.5)]
      Β ββ [(2.98-3.20)(55.5-59)]
      Β βγ [(3.75-3.96)(72.5-76)]와 [(4.10-4.31)(72.5-76)]
      홍콩γ [(4.20-4.30)(66-68)]
      참고:는 β-양성자의 β-O-4와 β'-O-4 연계 오버랩. 이러한 연계의 구조 모티프는 그림 1에 부여 됩니다.
    7. 100 c 9 단위 당 연계의 총 수는 관계의 α 양성자의 신호에 따라 모든. 다음 수식 관계의 총 수를 계산.
      Β-O-4 연계 = (β-O-4α + β'-O-4α) / 향기로운 x 100 총
      # Β-5 연계 =α β-5 / 총 향기로운 x 100
      Β β연계 = β βα / 향기로운 x 100 총
  2. 겔 침투 크로마토그래피 (GPC) 분석
    1. (내부 표준으로 톨루엔의 드롭)과 tetrahydrofuran (THF)의 1 mL에 건조 리그 닌의 10 mg을 디졸브. 0.3 mL의 감소 볼륨 입구와 autosampler 유리병에이 혼합물을 0.45 μ m 주사기 필터를 통해 필터링. Autosampler 유리병 뚜껑을 닫습니다.
    2. THF GPC에는 샘플의 20 µ L를 삽입할. 얻은 데이터를 처리 합니다.
    3. 기준 신호 (톨루엔)에 대 한 얻은 신호를 수정 합니다. 올바른 범위에 대 한 차입 볼륨 선택 (~ 200-10000 다). 소프트웨어에 의해 질량 분포를 계산 합니다.

6. depolymerization Lignins 페 놀 2-Arylmethyl-1, 3-Dioxolanes (Acetals)에

  1. 반응 배는 자력을 갖춘로 20 mL 전자 레인지 유리병에 말린된 리그 닌의 장소 50 밀리 그램. 1, 4-dioxane (26 mg/mL)에 1, 4-dioxane, 에틸렌 글리콜의 1, 4-dioxane (0.54 mL/mL)에서 50 µ L, octadecane (내부 기준)의 50 µ L의 0.85 mL를 추가 합니다.
  2. 반응 배를 닫고 3.8 x g에서 교 반 하면서 140 ° C에 솔루션을 열.
  3. 반응 배 140 ° C에 도달 하면 1, 4-dioxane (0.1 g/mL)에서 Fe (III) OTf3 50 µ L를 추가 합니다.
  4. 15 분 동안 원자로 저 어.
  5. 실내 온도에 반응 기를 냉각 하 고 단계 7.1에서 설명한 대로 depolymerization 액체를 제거 합니다.

7. 작업 및 Depolymerization 혼합물의 분석

  1. Celite에 액체를 필터링 (침투성: 2.60-6-50 다아시; 입자 크기: 150 메쉬 타일러; 체 유지 (140 M 미국): 2.0-25.0%)와 2 mL 원심 분리기 튜브에 수집.
  2. 회전 진공 집중 장치에 35 ° C에 액체 하룻밤을 집중 한다.
  3. 다음 절차와 최종 오일/솔리드 압축을 풉니다.
    1. 일시 중단 및 0.15 ml dichloromethane (DCM)의 잔류물 (소용돌이)에 의해 광범위 한 혼합 쥡니다 및 자동 휠에 30 분 15 분 하 여 팽창.
    2. 최대 10 샘플 원심 사용 하 여 minispin 탁상 원심 분리기는 액체 튜브의 하단에는 s (원심 분리 속도: 671 x g).
    3. 광범위 하 게 (여 소용돌이 10 분 쥡니다) 0.75 mL 톨루엔과 믹스를 추가 합니다.
    4. 최대 10 샘플 원심 minispin 탁상 원심 분리기를 사용 하 여 s (원심 분리 속도: 671 x g)는 액체 튜브의 아래쪽에는 되도록.
    5. 고체 또는 두꺼운 기름 찌 꺼 기에서 빛 유기 액체를 분리 하 고 Celite의 플러그에이 액체를 필터링 유리 유리병에서 수집.
      참고:이 절차에 서 스 펜 션/세 번 반복 하 고 마지막 추출 0.5 mL 톨루엔의 사용.
  4. 로터리 증발 (40 ˚C, 20 mbar)에 의해 결합 된 유기 단계를 집중.
  5. 가스 크로마토그래피 불꽃 이온화 검출기 (FID GC) 분석에 대 한 DCM의 1 mL에 기름 잔류물을 디졸브.
  6. GC-FID는 FID 검출기와 사용 캐리어 가스로 서 헬륨을 갖춘 GC를 사용 하 여 수행 합니다. 표준 설정: 1 µ L 주입, 50: 1의 분할 배급, 0.95 mL/분 장비 GC 장치 HP5 열 (30 m x 0.25 m m x 0.25 µ m)와 5 분 60 ° C 등온선으로 시작 되는 온도 프로 파일 실행의 헬륨 흐름. 260 ° c.에 20 분 동안 10 ° C/min 램프에 의해 후속 20 분 동안이 온도 개최.
  7. 수동으로 스펙트럼에서 봉우리를 통합 합니다. 봉우리의 정체 시간으로는 다음과 같은: octadecane (21.4 분), H-아 세 탈 (19.5 분), G-아 세 탈 (20.8 분), S-아 세 탈 (23.4 분). 단계 7.8에서 얻은 값을 사용 하 여를 정량화를 수행.
  8. 표준 복합 절연 사용 하 여 내부 표준 (octadecane) 교정 곡선에 따라 G 아 세 탈의 정량화를 수행 합니다.
    참고: 보정 곡선: Equation 1 (R2= 0,9991)
    G-아 세 탈을 얻을:Equation 2
    이전 결과9,,2123 응답 요소 각각 2.19와 1.82, H와 S 아 세 탈에 대 한 추정 했다을 기반으로 합니다.

Representative Results

그림 2에서 전처리 후 얻은 원료 (왼쪽된 열) 표시 됩니다. 모든 원료는 추출에 대 한 적당 한 입자 크기의 부스러기로 인수 되었다 너도 밤나무 나무 떨어져 있는 작은 칩으로 얻은 했다. lignins 얻은 추출 표시 후 색과 입자 크기의 넓은 범위. 가벼운 치료 (방법 A 및 두 번째 열 그림 2)에서 얻은 lignins는 일반적으로 색깔에 있는 빨강/분홍색 및 작은 조각으로 획득. 엄격한 조건이 적용된 (방법 B와 C *) 때 취득된 lignins는 갈색/갈색 노란 색상 (3, 4 열 그림 2). 수익률 (반응 계획 그림 1, 표 1에 결과) 온화한 조건에 비해 엄격한 조건 (방법 B 및 C*)에서 수행 하는 모든 기사에 대 한 증가 않았다. 이 효과 호두 (10.2% 증가), 너도 밤나무 (8.5% 증가) 및 삼목 나무 (5.1% 증가) 소나무 (만 0.5% 증가)에 비해 훨씬 더 심오한 했다. (호두 40.3%, 소나무2528.6%, 너도 밤나무25 18.8% 및 35.1% 삼나무25) 추출 하기 전에 바이오 매스의 리그 닌 내용에 따라, 너도 밤나무 나무의 리그 닌 추출 효율은 특히 높은 (73.9%), 반면에 낮은 추출 효율 얻은 다른 소스입니다. 메서드 A * B *, 제어 실험 방법 A와 B에 대 한 황산을 가진 일부는 추출 수율에 차이가 분명 했다. 황산 (방법 A *)와 호두 껍질의 온화한 추출은 염 산 (A 방법)와 추출 (2.6% 및 5.0%) 보다 현저히 낮은 2.6%의 매우 낮은 수익률만 했다. 엄격한 추출 조건, 황산 (방법 B *)와 추출 (19.3%와 15.2%), 염 산 (메서드 B)에 비해 높은 수익률을 보여줍니다 하지만, 설탕 성분 추출에 의해 얻어진 제품에는 주목 해야 한다 황산 산와.

(예를 들어 그림 4에 표시 된) 다른 lignins NMR 분석에서 연계의 양과 H/G/S 비율 결정 되었다 (표 1). Β와 β-O-4와는 β γ-양성자의 겹치는 때문 '-O-4 결합, 연계의 금액은 α-양성자를 사용 하 여 계량. 또한, G5/6 와 H3/5 신호 오버랩 하지만 이러한 H2/6 신호를 사용 하 여 그에 따라 비율을 조정 하 여 수정 될 수 있습니다. 또한, 해당 Hibbert Ketones와 리그 닌 끝 그룹에 발생은, 산화 S 단위, 신호 γ 양성자 하 신호 식별 됩니다.

NMR에서 얻은 비율은 일반적 방법 B 기사 제공 한다 리그 닌 방법 A 네이티브 소재 S 단위를 포함 하는 경우에 그에 비해 높은 콘텐츠를 표시 합니다. 또한, 메서드 B와 추출 방법 A, 온도 증가 따라 나타내는 증가 저하에 비해 총 β-O-4 연계의 낮은 금액으로 리그 닌을 제공 합니다. 예외는 A와 B는 총 β-O-4 연계의 금액은 매우 유사한 방법 방법에서 얻은 호두 리그 닌. Β β와 β-5 결합의 수는 낮은 정도로 엄격한 조건이 적용 될 때 감소지 않습니다. 또한, NMR 모든 lignins 얻은 에탄올 추출 β-O-4 결합의 구조 변경의 정도 보여준 후 공개 했다. 이 적어도 50% 인 α-ethoxylated β α-오 그룹에서 대체 '-O-4 링크. 리그 닌 추출 호두 껍질 (A 방법)의 가벼운 추출 4 번을 수행 하 여 입증 된 높은 재현성을 보여줍니다. 특히, β-O-4 연계의 총 수에 대 한 편차는 매우 작다. 가혹한 조건 (방법 B와 C *), α-ethoxylation의 비율에서 추출 되었다 수행 하는 때 증가 했다. HSQC에서 너도 밤나무 리그 닌의 스펙트럼 추출 가혹한 조건 (방법 B)에서 신호 S 응축은 표시, 맞는 완벽 하 게는 중요 한 β-O-4 결합의 양을 감소 하. 호두 추출 모든 관계에 대 한 상당한 감소에서 대규모 (방법 C *) 쇼를 수행 하 고 압축에 대 한 신호 HSQC 스펙트럼에 표시 됩니다. 온화한 조건 (A 방법)에서 삼목의 추출에 대 한 상대적으로 높은 수익률은 상당한 양의 지방산의 존재에 의해 발생 합니다. 제어 실험 황산 획득된 리그 닌의 성분에는 산의 효과에 좋은 통찰력을 했다. 온화한 추출 조건 (여 methodA *) 아주 순수 리그 닌 다른 가벼운 기사 (여 methodA)에 비해 구성에서 유사 했다 얻은 했다. Β-O-4 연계의 다소 낮은 금액 β의 낮은 수에 따른 리그 닌 프레임 워크에 에탄올의 덜 효율적인 설립에 기 인할 수 있다 '-O-4 연계. 엄격한 추출 조건 (방법 B *)에서 획득된 리그 닌과 차이 염 산 (메서드 B)의 추출 호두 껍질에서 얻은 리그 닌에 비해 훨씬 더 심오한입니다. Β-O-4 연계의 총 수 보여줍니다 날카로운 감소 (35 및 74, 각각) 리그 닌 황산으로 얻은 향기로운 지역 (48%), 통합의 S에 해당 하는 신호에 의해 결정 되었다에서 응축의 높은 금액을 보여줍니다 압축 하 고 G압축 (5.1.3 단계). 이 많은 양의 결로 향기로운 지역에서 비응축 보여 염 산 같은 추출에서 얻은 제품으로 황산에 완전히 인할 수 있다. 가혹한 큰 규모 추출 (방법 C *)에서 얻어진 제품의 구성 작은 규모 (방법 B *)에서 얻은 제품 큰 차이 보여줍니다. 유일 하 게 큰 차이점 대규모 추출 (9%)에 방향족 영역에서 응축의 낮은 금액은 이후 β-O-4 연계의 더 높은 금액. 이 차이가 다른 오토 클레이 브 난방 프로필에 차이 때문일 수 있습니다.

lignins 또한 GPC (그림 5) 분자량 (표 2)에 대 한 통찰력을 제공 하 여 분석 되었다. 이들은 그 때 엄격한 추출 조건 (메서드 B) 적용 되는 중량 평균 분자량 (Mw)와 증가할수록 증가 하 고 모든 소스에 대 한 공개. 수 평균 분자량 (Mn) 추출 조건 사이 각 소스에 대 한 비교할 수 있습니다. 전반적으로, 이러한 결과 엄격한 추출 조건 2 배 효과 있고 큰 조각 같은 파편의 추가 분석 뿐만 아니라 추출 됩니다 보여 줍니다.

일부 응용 프로그램, β의 형성 '-O-4 결합은 원하는, 예를 들어 benzylic (α) 수 산 기 그룹26,,2728의 산화에 의존 하는 depolymerization 메서드를 적용할 때. Β의 변화 '-O-4 일반적인 β-O-4 결합을 ethanosolv 리그 닌의 결합 이전에 보고 된20 그리고 호두 껍질에서 얻은 비교 호두 포탄이 보고에서 얻은 리그 닌 lignin 배치와 함께 수행한 종이 (그림 6)입니다. 이 리그 닌 이루어져 30 네이티브 β-O-4 연계 및 39 ethoxylated α β'-O-4 연계 (34 그리고 38 연계, 리그 닌이이 문서에 대 한 각각). 드 etherification 변환 거의 모든 α ethoxylated 연계 기본 구조 획득된 리그 닌 57 β-O-4 연계와 불과 3 α ethoxylated β의 구성으로 '-O-4 연계, β-O-4 단위의 총 수에서 작은 손실을 보여주는. 리그 닌의 질량은 에틸 그룹의 손실에 의해 주로 발생 하는 원래 리그 닌의 72%.

가벼운 depolymerization 통해 아로마 단위체의 생산에 대 한 리그 닌의 가능성을 입증 하려면3 에틸렌 글리콜의 존재 했다 Fe(OTf)와 acidolysis reations (그림 7) 수행. 이 반응은 세 가지 다른 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals) H, G, S 단위 제시는 리그 닌에 관련 된 생성 합니다. 표 3 은 보여준다 S, G 및 H acetals의 수확량 그리고 총 수익률은 그림 8에 표시 됩니다. 그것은 리그 닌 추출 방법 acetals의 항복을 받고 큰 효과 볼 수입니다. 낮은 수익률 리그 닌 가혹한 조건 (메서드 B)를 사용 하 여 추출에 대 한 얻을 수 있습니다. 이것은 더 수정된 (의 높은 비율로 α ethoxylation)으로 인해 이전 단락에서 설명한 구조를 응축.

Β-O-4 단위의 중요성 프로토콜 (그림 9)에 같은 depolymerization에 모노 머 수율에 상관 관계를 제공 하 여 반영 됩니다. 명확한 동향은 총 β-O-4 콘텐츠 및 etherified 비 β-O-4 관계, 높은 β-O-4 콘텐츠 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals)는 이전 결과21 라인의 높은 수익률에 일반적으로 결과 고려 하 고 볼 수 . Etherified β를 고려할 때 '-O-4 연계, 추세 또한 명확 하다, depolymerization 항복 하지 β의 수와 관련을 보여주는 '-O-4 연계. 반응 조건 하에서 etherified β-O-4 연계 드 etherified 수 있지만 앞에서 설명한 대로이 추가 단계 자료의 손실에 있는 결과.

전반적으로, 단위체 depolymerization 수익률 리그 닌 추출 수율에 대 한 수정, 다음과 같은 결과가 얻어질 수 있다 (표 4). 이 쇼는 그 비교 방법 A & B, 일반적으로 더 높은 양의 아 세 탈 얻어질 수 있다 엄격한 추출 (덜 선택적) depolymerization 다음 더 높은 전반적인 리그 닌 수익률을 제공 하 여. 그럼에도 불구 하 고, 파인 우드에 대 한 결과 또한이 바이오 매스 소스에 따라 이후 추출 심각도 증가 중요 한 수확량 증가 제공 하지 않습니다 보여줍니다. Β-O-4 구조의 보존은 더 높은 전반적인 페 놀 2-phenylmethyl-1, 3-dioxolane (acetals) 수익률에 게이 나무 종류에 대 한 선호 이다.

Figure 1
그림 1 . 얻은 제품의 화학 구조. (a) 일반적인 구조 작품으로 리그 닌 구조에. (b) 산 성 촉매 아 세 탈 트랩 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals)를 결합 하는 리그 닌 depolymerization. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 . 다른 재료에서 리그 닌을 얻었다. 전처리 (1 단계와 2 단계) 후 4 개의 다른 lignocellulose 원료와 다른 조건에서 organosolv 추출 후 얻은 lignins 이미지 (방법 A-단계 3.1, 메서드 B 단계 3.3 및 방법 C *-단계 3.4). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 . Ethanosolv 추출에 대 한 반응 방식. 취득된 연계의 개요: β-O-4 (R' = H), β'-O-4 (R' = 동부 표준시), β β와 β-5. 조건: (A) 80 ˚C, 0.24 M HCl (3.1 단계), ˚C (B) 120, 0.24 M HCl (3.3), 단계 (C *) 120 ˚C, 0.12 M H2이렇게4 (3.4 단계) 및 컨트롤 실험 A *, B * (3.5 단계). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 . 리그 닌의 HSQC 분석. 모든 리그 닌 연계의 2D-HSQC 가벼운 치료 (3.1 단계)를 사용 하 여 호두 껍질에서 얻은 리그 닌의 측정. 홍콩γ 및 S에 대 한 신호 '2/6 그들을 볼 수 있도록 확대 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5 . 리그 닌의 분자량. 소스 나눈 획득된 lignins의 GPC 그래프 ( 호두, b = 소나무 나무, c = = 너도 밤나무 나무 및 d = 삼목 나무). 라인은 표 2에 의해 주어진 다른 샘플에 해당합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 6
그림 6 . 리그 닌의 드 etherification. 호두 껍질 (4 단계)에서 얻은 ethanosolv 리그 닌의 드 etherification의 반응 체계. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오. 

Figure 7
그림 7 . Acetals에 리그 닌 depolymerization. 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals) 리그 닌의 depolymerization에 대 한 반응 체계. H 단위: R1 R2 = = H; G 단위: R1 오메, R2 를 = = H; S 단위: R1 R2 = = 오메 (6 단계). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 8
그림 8 . 소스 당 아 세 탈 항복. 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals) 다른 소스에서 리그 닌의 depolymerization에서 얻은 생성 합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 9
그림 9 . 아 세 탈 수율에 β-O-4 결합의 영향. 총 β-O-4 (파란색)에 비해 리그 닌 depolymerization에서 얻은 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolanes (acetals)의 수확량 etherified 비 β-O-4 (오렌지) 및 etherified β-O-4 (회색) 리그 닌 원료에 콘텐츠. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

소스 조건 수익률 (%) 추출 효율 (%)1 S/G/H 비율 총 β-O-4 Β-O-4 Β '-O-4 Β Β Β-5
월 넛 A 5.0 ± 0.7 12.4 45/46/9 75 ± 2.5 36 ± 2.6 39 ± 3.1 11 ± 0.7 5 ± 1.5
월 넛 A * 2.6 6.5 47/45/8 53 32 21 9 4
월 넛 B 15.2 37.7 59/37/4 74 20 54 9 6
월 넛2 B * 19.3 47.9 75/25/0 35 5 30 7 3
월 넛2 C * 16.2 40.2 65/33/2 45 10 35 8 3
소나무 A 3.5 12.2 0 / > 99 / < 1 59 22 37 0 14
소나무 B 4.0 14.0 0 / > 99 / < 1 46 7 39 0 8
너도 밤나무 A 5.4 28.7 63/37/0 82 43 39 12 5
너도 밤나무3 B 13.9 73.9 83/17/0 45 11 35 9 2
삼나무 A 6.4 18.2 0 / > 99 / < 1 64 28 36 0 6
삼나무 B 11.5 32.8 0 / > 99 / < 1 41 7 34 0 7

표 1입니다. Ethanosolv 추출 결과. 바이오 매스에서 향기로운 유통 및 다른 기사에 대 한 연계 수행 수율 획득. * 황산은 산으로 사용 됩니다. 1 수익률 리그 닌 (Klason 리그 닌 결정에 의해 결정 되는 공급 원료에서 wt%)/Lignin 콘텐츠입니다. 2 Hemicellulose 그리고 제품에 현재 S 응축. 3S-단위의 32%는 집 광.

소스 조건 Mn (g/mol) Mw (g/mol) Ð
월 넛 A 1096 1805 1.65
월 넛 B 1174 2934 2.50
월 넛 C * 1248 2930 2.35
소나무 A 1331 3071 2.31
소나무 B 1319 3596 2.73
너도 밤나무 A 1645 3743 2.28
너도 밤나무 B 1368 4303 3.14
삼나무 A 860 1626 1.89
삼나무 B 1188 3292 2.77

제 표 2: 호 획득된 lignins 소자 분자 무게가

소스 조건 수익률 (%) S/G/H 비율 총 β-O-4 S 아 세 탈 (wt %) G 아 세 탈 (wt %) H 아 세 탈 (wt %) 총 아 세 탈 수율 (wt %)
월 넛 A 5.0 45/46/9 72 4.5 5.9 2.1 12.5
월 넛 B 15.2 59/37/4 74 3.6 4.7 1.0 9.3
월 넛 C * 16.2 65/33/2 45 3.8 3.9 0.6 8.3
소나무 A 3.5 0 / > 99 / < 1 59 0 9.9 0.3 10.2
소나무 B 4.0 0 / > 99 / < 1 46 0 1.1 0 1.1
너도 밤나무 A 5.4 63/37/0 82 7.7 6.7 0 14.4
너도 밤나무 B 13.9 83/17/0 45 3.6 3.4 0 7.0
삼나무 A 6.4 0 / > 99 / < 1 64 0 8.1 0.1 8.2
삼나무 B 11.5 0 / > 99 / < 1 41 0 4.7 0 4.7

표 3: 아 세 탈 리그 닌 depolymerization의 생성. 페 놀 2-arylmethyl-1, 3-dioxolones (acetals) 다른 소스에서 리그 닌의 depolymerization에서 얻은 생성 합니다. 조건: 50 mg 리그 닌, 60 wt % 에틸렌 글리콜, 10 wt % Fe(OTf)3, 용 매: 1, 4-dioxane, 140 ° C (1 mL 전체 볼륨), 15 분 (7 단계).

소스 조건 리그 닌 추출 수율 (%) Β-O-4 Β '-O-4 총 β-O-4 총 아 세 탈 수율 (wt %) 전체 아 세 탈 수익률 리그 닌 추출 수율 (wt %)1 에 대 한 수정
월 넛 A 5.0 34 38 72 12.5 0.63
월 넛 B 15.2 20 54 74 9.3 1.41
월 넛 C * 16.2 10 35 45 8.2 1.33
소나무 A 3.5 22 37 59 10.2 0.36
소나무 B 4.0 7 39 46 1.1 0.04
너도 밤나무 A 5.4 43 39 82 14.4 0.78
너도 밤나무 B 13.9 11 35 45 6.9 0.96
삼나무 A 6.4 28 36 64 8.2 0.52
삼나무 B 11.5 7 34 41 4.7 0.54

표 4: 전반적으로 아 세 탈 항복 추출 수율 수정. 리그 닌 추출 수율에 대 한 수정 하는 서로 다른 소스에서 리그 닌의 depolymerization에서 얻은 페 놀 2-arylmethyl-1.3-dioxolanes (acetals)의 생성 합니다. 1 계산: 100 *(lignin yield/100) * (아 세 탈 수율/100 총). 조건: 50 mg 리그 닌, 60 wt % 에틸렌 글리콜, 10 wt % Fe(OTf)3, 용 매: 1, 4-dioxane, 140 ° C, 15 분 (6 단계를 통해 반응) & 7 단계를 통해 일 업.

Discussion

다른 조건에서 기사에서와 다른 바이오 매스 소스 로부터 결과 공개 β-O-4 결합의 상대적으로 높은 콘텐츠로 리그 닌 추출에 대 한 최적의 조건을 어떻게 소스에 따라 다를 수 있습니다. 가혹한 조건 (메서드 B)에서 호두 추출 동안 너도 밤나무와 삼나무 수확량 증가 하지만 β-O-4 단위, 양의 근처 유지와 수확량에 3 배 증가 제공 하는 예를 들어 β-O-4의 금액에 상당한 드롭 함께 단위입니다. 다른 한편으로, 소나무에 대 한 엄격한 추출 조건 항복에서 아주 작은 혜택을 제공 하 고 또한 β-O-4의 매우 낮은 금액으로는 리그 닌 이어질. 이 일반적으로 어떤 형태의 최적화 획득된 리그 닌 자료에서 리그 닌 수율과 β-O-4 단위의 금액의 보존의 형태로 품질 사이의 올바른 균형을 참여 하는 것을 의미 합니다.

엄격한 추출 조건에서 얻은 lignin 소재의 Mw 에 있는 큰 증가 이러한 조건 하에서 큰 조각을 추출 될 수 있다 더 높은 수익률을 제공 하는 방법을 보여 줍니다. 그러나, 이러한 조건에서 추가 조각화 발생, 추가 낮은 분자량 자료를 제공 하 고 볼 수 있는 명확 하 게 호두 (그림 5a)과 삼나무 (그림 5 d)의 GPC 그래프에 따라서는 증가할수록 증가 ~ 500 다에 신호의 형태.

HSQC NMR 다른 lignins의 품질에 비교 데이터를 제공 하는 중요 한 유익한 도구입니다. 그는 표준 HSQC 실험 수행이 절차에서는이 훌륭한 비교 데이터를 얻기 위해 이지만 반드시 휴식 시간 차이로 인해 양적은 주목 한다. 표 1 에 몇 가지 lignins 표시 관계의 높은 금액을과 대 평가. 양적 HSQC 실험 더 나은 결과 제공 하지만 훨씬 더 많은 NMR 시간, 대안 존재29비용. 우리의 경험에서는, 더 나은 100 향기로운 단위 당 β-O-4의 실제 금액을 반영 하는 1.3 배 표 1 에 번호를 구분 해야 한다.

앞서 언급 했 듯이, 보고 결과 어떻게 최대 모노 머 수율을 얻기 위해 소스에 따라 달라질 수 있습니다 최적의 조건을 찾는 지적. 예를 들어, 호두 시작 물자로 사용 하는 경우 전반적으로 총 acetals 항복 증가 약 두 번 더 가혹한 조건 (메서드 B) 리그 닌 추출에 대 한 고용 하는 경우. 그러나,이 β-O-4 콘텐츠를 영향을 주지 않고 리그 닌 추출 수율에 큰 차이 때문입니다. 다르게, 소나무는 온화한 추출 조건 (A 방법)는 바람직합니다. 사실, 두 가지 경우만 가혹한 조건에 매우 비슷한 수율에 리그 닌 추출 결과 이전 단락에서 설명한 것 처럼 β-O-4 단위 (특히 비 etherified β-O-4 결합) 같은 낮은 모노 머 수율에 대 한 이유가 있을 수 있습니다 드롭 발생할. Etherified 비 β-O-4 결합의 중요 한 손실을 관찰할 수 있습니다 뿐만 아니라 너도 밤나무과 삼나무의 경우에 조건 (메서드 B) 가능성이 낮은 단위체 수율에 이르게 추출에 적용 되는 경우. 그러나, 전반적인 아 세 탈 항복 추출 조건에 따라 그 정도 다 하지 않습니다. 사실, 리그 닌 추출 수율에 대략 2 배 증가 모두 바이오 매스 소스 B를 모노 머 수율의 약 두 배 감소에 대 한 보상 방법 A에서에서 전환에 대 한 관찰 됩니다.

Disclosures

저자 보고 충돌의 관심

Acknowledgments

작업 (광고 및 KB) 유럽 연구 위원회, ERC 시작 그랜트 2015 (CatASus) 638076에서에서 재정 지원 및 연구 프로그램 재능 (마리 퀴리 ITN 'SuBiCat' PITN-가-2013-607044 PJD, KB, JGdV), 유럽 연합에 의해 투자 되었다 프로젝트 번호 723.015.005 (KB), 과학 연구 (NWO) 네덜란드 조직에 의해 분할 융자 되는 체계 (돌아가기).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Materials
Iron (III) triflate Sigma Aldrich 708801-1G purity: 90%
Octadecane Sigma Aldrich 0652-100G purity: 99%
Celite Alfa Aesar H33152.0B
Silica Gel SiliCycle R12030B-1KG P60 40-63 μm
Dichloromethane Macron Fine Chemicals 6779-25
Walnut shells
Pine wood
Cedar wood
Beech wood
Ethanol JT Baker Chemicals 00832000001 Ethanol absolute
Isopropanol Acros Organics 149320025 99.5+% extra pure
Acetone Macron Fine Chemicals 2440-06
Tetrahydrofuran Boom B.V. 164240025 stabilized with BHT
Toluene Macron Fine Chemicals 8608-02
Water Demi water from the internal supply
1,4-Dioxane Acros Organics 408820010 99+% extra pure
Hydrochloric acid Acros Organics 124620026 37% solution in water
Sulfuric acid Boom B.V. 760519081000 95-97%
Acetone-d6 Acros Organics 325320500 99.8 atom% D
Deuterium oxide Sigma Aldrich 151882-100G 99.9 atom% D
Filters Munktell 400303185 185 mm diameter, 10 μm pore size
Magnetic stirring bars VWR 442-4525
Syringe filter Sartorius 17559-Q 0.45 μm filter
Autosampler vial (2 mL) Brown 151123
Reduced volume inlet (0.3 mL) Brown 150820
Autosampler caps (11 mm) Brown 151216
Autosampler vial crimper
Oil bath
Syringes (1 mL) Henke Sass Wolf 4010-200V0
Heating block-4 positions IKA
Micro tubes 2 ml Sarstedt 72691
Crimp seals-20 mm Brown Chromatography Supplies 151287 with Silicone/PTFE septa
Equipment
Rotary Ball Mill Fritsch 06.2000.00 Laboratory Planetary Mono Mill PULVERISETTE 6
Hammer mill Brabender
Micro Hammer mill Brabender
Vacuum oven Heraeus Heraeus Vacutherm
Reflux setup and other glassware CBN Suppliers B.V. Reflux condensor, Roundbottom flask, Beaker glass and funnels
Rotary evaporator IKA
250 mL high pressure autoclave Berghof
1 L high pressure autoclave Medimex
Ultrasonic bath Emerson type Branson 3210
NMR instrument Bruker Ascend 600
THF-GPC Hewlett Packard 1100 series
Magnetic stirring plate SalmenKipp SK861492220263 type x-1250
Coffee grinder Profi Cook PC-KSW1021
Drilling machine Solid type TB 13 S
GC-FID Shimadzu
BUCHI Reveleris PREP purification system  Buchi
BUCHI C18 column  Buchi 150 mm × 21.2 mm × 10 μm
20 ml microwave vials ???
Univapo 150 ECH rotational vacuum concentrator UniEquip
Eppendorf minispin tabletop centrifuge  Eppendorf
SB2 rotator Stuart
Vortex Wilten
Processing Software
WinGPC Unichrom
MestReNova

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References

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온화한 에탄올 추출 및 Depolymerization 수율에 미치는 영향에 의해 높은 β-O-4 콘텐츠 리그 닌의 추출
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Zijlstra, D. S., de Santi, A., Oldenburger, B., de Vries, J., Barta, K., Deuss, P. J. Extraction of Lignin with High β-O-4 Content by Mild Ethanol Extraction and Its Effect on the Depolymerization Yield. J. Vis. Exp. (143), e58575, doi:10.3791/58575 (2019).More

Zijlstra, D. S., de Santi, A., Oldenburger, B., de Vries, J., Barta, K., Deuss, P. J. Extraction of Lignin with High β-O-4 Content by Mild Ethanol Extraction and Its Effect on the Depolymerization Yield. J. Vis. Exp. (143), e58575, doi:10.3791/58575 (2019).

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