Основные типы связей между структурными единицами лигнина

Природный лигнин в древесине – это пространственный сетчатый полимер. Лигнин не является индивидуальным веществом, а представляет собой смесь нерегулярных разветвленных полимеров. Поэтому представить его строение в виде структурной формулы невозможно, можно говорить лишь о типах связей между структурными единицами и о примерных схемах строения. В отличие от полисахаридов для лигнина характерно многообразие связей. Все связи в лигнине (рис. 9) подразделяются на две группы:

1) простые эфирные связи (С–О–С),

2) углерод-углеродные связи (С–С).

В свою очередь, при образовании каждого типа связи возможны три варианта сочетаний структурных единиц:

– пропановой цепи (алкила) одной ФПЕ с бензольным кольцом (арилом) другой единицы (связь алкил-алкил);

– двух бензольных колец (связь арил-арил);

– двух пропановых цепей (связь алкил-алкил).

Из простых эфирных связей основной является связь алкил-О-арил – β-О-4. В меньших количествах содержатся связи между двумя бензольными кольцами арил-О-арил (4-О-5) и между двумя пропановыми цепочками алкил-О-алкил (γ-О-γ).

Из углерод-углеродных связей основной является связь алкил-арил – β-5. Эта связь может существовать совместно со связью α-О-4. Такая структура называется фенилкумарановой. Возможны также углерод-углеродные связи между двумя бензольными кольцами 5-5. Присутствует также связь β-β совместно с простыми эфирными связями между пропановыми цепями.

связь β - О - 4связь 4 - О - 5 связь γ - О - γ

связь β - β

связь β - 5 + связь α - О - 4 связь 5 - 5

(фенилкумарановая структура)

Рис. 9. Основные типы связей и димерных структур в лигнине

Экспериментальные количественные данные по содержанию функци-ональных групп и отдельных видов связей между структурными единицами представляют в виде предположительных схем строения лигнина (рис. 10).