name: Изучение процессов деполимеризации лигнинов в сверхкритических растворителях
keyword_list: масс-спектрометрия высокого разрешения 2-пропанол деполимеризация сверхкритический флюид технический лигнин
abstract: Цель работы - изучение процессов деполимеризации технических лигнинов в сверхкритических растворителях и оптимизация условий для получения низкомолекулярных ароматических продуктов.
  На основе полученных данных о термической устойчивости и деполимеризующей способности метанола, этанола, 2-пропанола, воды и уксусной кислоты установлено, что наиболее перспективными средами для деполимеризации технических лигнинов в сверхкритических условиях при температуре до 450 ° С являются метанол, 2-пропанол и 50 %-ный водный раствор уксусной кислоты. 2-Пропанол является приоритетным деполимеризующим агентом в силу малой токсичности и низкой коррозионной активности.
  Основными путями трансформации лигнина в среде СК 2-пропанола являются восстановление альдегидных и алифатических гидроксильных групп, декарбоксилирование и гидрирование двойных связей пропановой цепи ФПЕ. Процессы деполимеризации протекают преимущественно с расщеплением α-O-4 и β-O-4 простых эфирных связей, а углерод-углеродные связи подвергаются частичной деструкции.
  С использованием метода активного планированного эксперимента определен оптимальный температурный диапазон процесса деполимеризации (400 – 470 °С). Достижению максимальной конверсии биополимера способствует кратковременная (8 – 10 мин) СК обработка при высоком значении жидкостного модуля (20), а для получения преимущественно мономерных ароматических соединений предпочтительной является умеренная продолжительность процесса (~ 4 ч) при соотношении растворителя и лигнина 8:1.
  Предложен способ деполимеризации технических лигнинов в низкомолекулярные продукты, заключающийся в обработке сверхкритическим 2-пропанолом и позволяющий достичь степени конверсии на уровне 70%.
   С использованием методов масс-спектрометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии показано, что при низких температурах
  (~200 °С) обработки основными мономерными продуктами деполимеризации лигнина являются ванилин, ацетованилон, ванилиновая кислота, конифериловый альдегид. Повышение температуры приводит к увеличению выхода креозола, пирокатехина, гваякола и крезолов. Олигомерные продукты деструкции, полученные в сверхкритических условиях, характеризуются пониженным содержанием кислорода по сравнению с исходным лигнином, что обусловлено гидрирующим и алкилирующим действием 2-пропанола.
chairman_dissertation_council.name: Константин
chairman_dissertation_council.surname: Боголицын
chairman_dissertation_council.patronymic: Григорьевич
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой теоретической и прикладной химии САФУ
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: AAA-6432-2019
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602102321
chairman_dissertation_council.rinc_id: 57851
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-4055-0483
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Елена
organization_supervisor.surname: Кудряшова
organization_supervisor.patronymic: Владимировна
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 66.45.47
rubrics.name: Получение и использование побочных продуктов целлюлозно-бумажной промышленности
rubrics.code: 31.19.29
rubrics.name: Анализ органических веществ
rubrics.code: 31.25.15
rubrics.name: Структура и свойства природных и синтетических высокомолекулярных соединений
oecds.code: 01.04.UY
oecds.name: POLYMER SCIENCE
speciality_codes.name: Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины
speciality_codes.code: 05.21.03
supervisors.fio: Косяков Д.С.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Васильев А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Органическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Покровский О.И.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА", СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА, САФУ, САФУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА"
protection_organization.ogrn: 1022900517793
protection_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
protection_organization.supervisor_surname: КУДРЯШОВА
protection_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВНА
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА", СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА, САФУ, САФУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СЕВЕРНЫЙ (АРКТИЧЕСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА"
author_organization.ogrn: 1022900517793
author_organization.supervisor_name: ЕЛЕНА
author_organization.supervisor_surname: КУДРЯШОВА
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВНА
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения