شناسایی گروه های عاملی و ساختار لیگنین اولیه و عامل دارشده با تیترکردن، تجزیه عنصری و طیف سنجی های رزونانس مغناطیسی هسته پروتون و زیرقرمز تبدیل فوریه

لیگنین دومین پلیمر طبیعی فراوان پس از سلولوز در دنیاست. از این رو، شناسایی ساختار و گروه های عاملی لیگنین برای ارزیابی کاربردهای بالقوه آن در حوزه های مختلف فنی به ضرورت تبدیل شده است. از مشکلات عمده در شناسایی لیگنین، نبود پروتکل ها و استانداردهای مشخص است. در این مقاله سعی شده تا مطالعه ای نظام مند درباره شناسایی کمی گروه های عاملی و ساختار لیگنین با استفاده از فنون مختلف مانند تیترکردن، تجریه عنصری و طیف سنجی های 1H NMR و FTIR انجام شود. لیگنین به حالت مایع غلیظ سیاه رنگ از کارخانه کاغذسازی چوکا تهیه و خالص سازی شد. برای محاسبه مول گروه های هیدروکسیل، لیگنین با آلفابرموایزوبوتیریل برمید واکنش داده شد. با استفاده از طیف 1H NMR لیگنین آلفابرموایزوبوتیریل دار (BiBL) در مجاورت مقدار مشخصی از N،N-دی متیل فرمامید (DMF) به عنوان استاندارد داخلی، مول گروه های هیدروکسیل و متوکسیل به ازای 1g لیگنین محاسبه و به ترتیب 44/6 و 64/6mmol/g به دست آمد. به کمک تیترکردن آبی، مول گروه های هیدروکسیل فنولی و کربوکسیل به ازای 1g از لیگنین محاسبه شد که به ترتیب مقدارهای 13/3 و 84/2mmol/g به دست آمد. واحد فنیل پروپان لیگنین با فرمول ساختاری C9 به کمک نتایج طیف سنجی 1H NMR و تجزیه عنصری به صورت و HAl3.84HAr2.19S0.2O0.8(OH)1.38(OCH3)1.42 و C9 تعیین شد. برای تعیین وزن مولکولی لیگنین، به دلیل انحلال ضعیف لیگنین در تتراهیدروفوران، نمونه لیگنین استیل دار شده در آزمون رنگ نگاری ژل تراوایی (GPC) به کار گرفته شد و با انجام برخی محاسبات، وزن مولکولی لیگنین محاسبه شد که مقدار 992g/mol به دست آمد.