木质素模型物的合成及结构表征开题报告

1. 研究目的与意义

木质素是一种复杂的含氧苯丙烷单体(愈创木基、紫丁香基和对羟基苯基结构)的天然聚合物，在自然界储量仅次于纤维素，并具有多种生物功能。按植物种类不同，木质素可分为针叶材、阔叶材和草本植物木质素3大类。针叶材主要含愈创木基型木质素，阔叶材主要含愈创木基型、紫丁香基型木质素，草本植物主要含愈创木基型、紫丁香基型及对羟基苯基型木质素。木质素由于化学结构、组成复杂，并与纤维素和半纤维素密切结合在一起，在分离过程中易发生降解及缩合反应，直接利用研究具有一定难度，要受多种因素的干扰和分析手段的制约。模型化合物是为探索和模拟某些复杂大分子的结构与功能而由人工合成的结构及性能与目标大分子相似或相近的化合物，木质素模型化合物因其结构及性能确定，为木质素的化学结构分析及化学行为研究提供了理论基础，在木质素的研究中获得了广泛的应用。

2. 国内外研究现状分析

木质素结构中含有复杂的官能团，其分布与种类有关，也与提取分离方法有关。

模型化合物为木质素的结构研究提供了一条有效的途径。

顾瑞军、苏琪等对木质素一碳水化合物复合体的形成机理和化学结构研究表明，木质素结构单元主要通过醚键和酯键与碳水化合物连接；hatcher等采用氢氧化四甲胺热化学法降解愈创木基脱氢聚合物(dhp)和裸子植物的木质素，发现了二者降解产物的相似性与差异性，无序和随机聚合的dhp与天然木质素不完全相同

3. 研究的基本内容与计划

1) ¹³c -木质素模拟物的合成

利用芳基酮为原料经乙酰化、溴代、酚取代、羟甲基化以及还原等反应可分别制得13c标记的木质素模拟物愈创木酚基丙三醇-β-愈创木基丙醚（gg）以及紫丁香酚基丙三醇-β-愈创木基丙醚（sg）。

2）条件优化

4. 研究创新点

开展木质素模型化合物的研究，将为在分子水平上揭示木质素的结构与性质之间的关系创造良好的理论基础，从而加快木质素化学利用新技术的开发，可生产出市场前景广阔、环境友好和高附加值的替代能源产品、生物质新材料和生物质绿色化学品，实现木质素的高值化综合利用。