Структурные единицы лигнина

Лигнин – это ароматическая часть древесины, условно не гидролизуемая концентрированными минеральными кислотами. Лигнин в отличие от полисахаридов не является индивидуальным веществом, а представляет смесь ароматических полимеров близкого строения.

Массовая доля лигнина в древесине хвойных пород составляет 27–30 %, а в древесине лиственных пород – 18–22 %. Лигнин придает клеточным стенкам древесины необходимую механическую прочность и гидрофобность.

Лигнин как полимер состоит из мономерных звеньев – фенилпропановых структурных единиц (ФПЕ). Существует 3 типа ФПЕ (рис. 4):

гваяцилпропановая сирингилпропановая п-гидроксифенил-

структурная единица структурная единица пропановая единица

(I) (II) (III)

Рис. 4. Структурные единицы лигнина

Лигнин хвойных пород состоит из единиц (I). В состав лигнина лиственных пород входят единицы (I) и (II). Единицы (III) присутствуют в лигнине травянистых растений и в небольшом количестве входят в состав лигнина хвойных пород.

В химии лигнина принята своя нумерация атомов углерода бензольных колец в ФПЕ, отличающаяся от нумерации, принятой в органической химии для фенолов, как показано на примере гваяцилпропановой единицы (см. рис. 4). Атомы пропановой цепи обозначаются греческими буквами. При написании формул структурных единиц лигнина в схемах реакций иногда пользуются сокращенными изображениями пропановых цепей:

|

– С₃ или – С – С₂ .

‌ |

Природный лигнин в древесине является сетчатым (пространственным) полимером и не растворяется ни в каких растворителях. Для перевода лигнина в раствор сетку необходимо разрушить. Поэтому растворимые препараты лигнина представляют собой фрагменты сетки и являются разветвленными полимерами с высокой степенью разветвленности.