Общая характеристика химических реакций лигнина

Ароматическая природа лигнина, разнообразие типов связей между ФПЕ и функциональных групп делают лигнин очень реакционноспособным. Химические реакции лигнина имеют важное практическое значение в тех-нологии химической переработки древесины: реакции, протекающие при делиг-нификации древесины в процессах варки целлюлозы и техниче­ских целлюлоз в процессах их отбелки; реакции лигнина при гидролизе древесины, приводящие к образованию многотоннажного отхода гидро­лизных производств – технического гидролизного лигнина; реакции при переработке технических лигнинов, их химическом модифицировании; реакции лигнина при термическом разложении древесины в пиролизных производствах; реакции при термогидролитическом воздействии на дре­весину в процессах производства древесных плит и пластиков. Реакции лигнина сыграли также важную роль в изучении его химического строе­ния.

Реакции лигнина происходят в соответствии с закономерностями реакций органических соединений. У лигнина, как полимера, химические реакции подразделяют на две группы:

1). Реакции мономерных звеньев (ФПЕ), в которых участвуют функциональные группы лигнина и бензольное кольцо; при этих реакциях изме­няется химический состав лигнина, но не изменяются его пространствен­ная структура (сетчатая в случае природного лигнина или разветвленная у растворимых препаратов) и число звеньев.

2).Макромолекулярные реакции, к которым относят реакции деструкции (расщепления) и сшивания (конденсации) цепей. Реакции деструкции и конденсации протекают у лигнина как конкурирующие. При этом к реакциям гидролитической деструкции (деструкции под действием воды, водных растворов кислот и щелочей) у лигнина способны только простые эфирные связи и не способны углерод-углеродные связи. А при термической деструкции возможен разрыв и простых эфирных связей.

ФПЕ лигнина различаются по реакционной способности. По реакционной способности ФПЕ лигнина подразделяют на группу А, которая включает в себя группы X и Z, и группу В (рис.11). По реакционной способности ФПЕ лигнина можно расположить в следующий ряд: группа Х > группа Z > группа В.

Группа Х Группа Z Группа В   Группа А

OR

OR

Рис.11. Структурные единицы лигнина, различающиеся по реакционной способности

Ниже будут рассмотрены реакции лигнина, наиболее важные для практики.