樹皮リグニンの化学

树皮木质素化学

基本信息

批准号：
20K06173
负责人：
秋山拓也
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Tokyo (2022)Forest Research and Management Organization (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は針葉樹の内樹皮および外樹皮に含まれるリグニンの化学的特徴を木部リグニンとの比較により明らかにすることを目的としている。R3年度に、スギ樹種を対象に、リグニン骨格単位間の結合様式の構成比（β-O-4型等の非縮合型、β-5型、および5-5型ビフェニルの部分構造の構成比）について、樹皮と木部の差異をニトロベンゼン酸化法で比較した。その結果、非縮合型/β-5型/ビフェニル型生成物の量比（モル比）は、木部、内樹皮および外樹皮の試料間で差異が小さく約80:7:13 (差異、79.8±0.1: 6.7±0.3: 13.3±0.2) であり、樹皮と木部のリグニンの非縮合型/β-5/5-5構成比は似ていると示唆された。今年度（R4年度）は、木部、内樹皮からBjorkmanリグニンを調製し、β-O-4、β-5、β-β、および5-5結合の各結合様式の詳しい存在形態について、NMR測定による両者の定性的な比較を行った。その結果、内樹皮Bjorkmanリグニンの1H,13C-二次元NMRスペクトルには、木部Bjorkmanリグニンと同様にβ-O-4、フェニルクマラン（β-5）、レジノール（β-β）、およびジベンゾジオキソシン（β-O-4/5-5）型の部分構造に帰属されるピークが観測され、両者のスペクトルには顕著な差異が見つからなかった（リグニンの側鎖領域）。また、芳香核領域（6.1-8.3/100-134 ppm, 1H/13C）についても、両者に顕著な違いは見つからなかった。R3年度の非縮合型/β-5/5-5構成比の結果と併せ、スギ内樹皮のリグニン量は木部に比べて顕著に低いものの、内樹皮リグニンの化学構造に関しては、木部のそれと似ていると強く示唆された。

本研究的目的是通过与木质部木质素进行比较，阐明针叶树内外树皮中所含木质素的化学特征。 R3年，我们研究了雪松木质素骨架单元之间的键合方式组成比（β-O-4型、β-5型、5-5型联苯亚结构等非缩合型的组成比）树种），使用硝基苯氧化法比较树皮和木质部之间的差异。结果发现，非缩合型/β-5型/联苯型产物的数量比(摩尔比)约为80:7:13(差值，79.8±0.1:6.7±0.3:13.3±0.2)这表明树皮和木质部中木质素的非缩合/β-5/5-5组成比相似。本财年（R4），我们从木质部和内树皮中制备了Bjorkman木质素，并通过NMR研究了β-O-4、β-5、β-β和5-5键的详细存在形式，并进行了定性比较。两者之间通过测量得出。结果，内皮 Bjorkman 木质素的 1H,13C-2D NMR 谱包含 β-O-4、苯基香豆素 (β-5)、树脂醇 (β-β) 和归属于二氧辛 (β-O) 的二苯并 A 峰。观察到-4/5-5)型部分结构，两者（木质素侧链区域）的光谱没有发现显着差异。此外，两者在芳香核区域（6.1-8.3/100-134 ppm，1H/13C）之间没有发现显着差异。结合R3年非缩合型/β-5/5-5组成比结果，虽然日本柳杉内皮木质素含量明显低于木质部，但其化学结构木质部中的内树皮木质素强烈表明它是相似的。