CP MAS ЯМР 13С СПЕКТРОСКОПИЯ В ОПРЕДЕЛЕНИИ ВИДОВЫХ РАЗЛИЧИЙ СОСТАВА ДРЕВЕСИНЫ

УДК 630.812.14:537.635

  • Сергей Геннадьевич Кострюков Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва http://orcid.org/0000-0002-1774-0836 Email: kostryukov_sg@mail.ru
  • Павел Сергеевич Петров Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва https://orcid.org/0000-0001-7232-0335 Email: petrovps83@gmail.com
  • Юлия Юрьевна Мастерова Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва https://orcid.org/0000-0002-5844-1576 Email: masterova.yu@gmail.com
  • Тулфикар Джасим Идрис Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва Email: idristulfikar@gmail.com
  • Салохиддин Сафарджонович Хамдамов Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва Email: rasulovsaloxiddin@bk.ru
  • Искандарходжа Аскарходжаевич Юнусов Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва Email: iskandar.yunusov.00@mail.ru
  • Никита Сергеевич Кострюков Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Email: nikita090861@bk.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.2021028790
Ключевые слова: твердотельная ЯМР 13С спектроскопия, CP MAS, древесина, целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин, сирингил, гваяцил

Аннотация

Твердотельная ЯМР 13С спектроскопия с использованием техники кросс-поляризации (CP) и вращения образца под магическим углом (MAS) в последние годы стала применяться в анализе растительных материалов, в том числе и древесины. Знание состава, структуры и поведения компонентов древесины в различных условиях имеет огромное значение, так как от этого зависят свойства древесных материалов. В данной работе с помощью СР MAS ЯМР 13С спектроскопии были выявлены различия в составе древесины различных пород деревьев средней полосы России (береза, осина, ель и лиственница). Выполнено отнесение различных пиков в СР MAS ЯМР 13С спектрах с основными компонентами древесины. Показано, что целлюлоза присутствует в виде аморфной и кристаллической формы, наличие лигнина однозначно подтверждается сигналами ароматических атомов углерода, а гемицеллюлозы – сигналами атомов углерода метильных групп ацетилксилозы и L-рамнозы. По интегральным интенсивностям определена суммарная доля целлюлозы и гемицеллюлозы по отношению к лигнину: наибольшее количество лигнина обнаружено в древесине хвойных пород (ель, лиственница), а наименьшее – в древесине лиственных пород (осина и береза).

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Сергей Геннадьевич Кострюков, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

кандидат химических наук, заведующий кафедрой органической химии

Павел Сергеевич Петров, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

кандидат химических наук, заведующий лабораторией ядерного магнитного резонанса

Юлия Юрьевна Мастерова, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

преподаватель кафедры органической химии

Тулфикар Джасим Идрис, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

студент

Салохиддин Сафарджонович Хамдамов, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

студент

Искандарходжа Аскарходжаевич Юнусов, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

студент

Никита Сергеевич Кострюков, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

студент

Литература

Sjöström E. Wood Chemistry, Fundamentals and Applications. San Diego, 1993, 293 p. DOI: 10.1016/C2009-0-03289-9.

Azarov V.I., Burov A.V., Obolenskaya A.V. Khimiya drevesiny i sinteticheskikh polimerov. [Chemistry of wood and synthetic polymers]. St.-Petersburg, 2010, 624 p. (in Russ.).

Hon D.N.-S., Shiraishi N. Wood and Cellulosic Chemistry. New York and Basel, 2001, 914 p.

Lenz R.W. Cellulose, structure, accessibility and reactivity. Philadelphia, PA, 1993, 376 p. DOI: 10.1002/pola.1994.080321221.

Kamide K. Cellulose and Cellulose Derivatives. Molecular Characterization and its Applications. Elsevier Science, 2005, 652 p.

Glasser W.G., Sarkanen S. Lignin: Properties and materials. ACS Symposium Series, American Chemical Society, Washington, DC, 1989, 560 p.

Katoh E., Ando I. Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry. Elsevier, 2017, pp. 75–85. DOI: 10.1016/B978-0-12-803224-4.00283-1.

Tongyin Yu., Mingming G. Prog. Polym. Sci., 1990, vol. 15, no. 6, pp. 825–908. DOI: 10.1016/0079-6700(90)90024-U.

Xu J., Wang Q., Li S., Deng F. Solid-State NMR in Zeolite Catalysis. Springer Singapore, 2019, 260 p. DOI: 10.1007/978-981-13-6967-4_1.

Deschamps M. Annual reports on NMR spectroscopy, 2014, vol. 81, pp. 109–144. DOI: 10.1016/b978-0-12-800185-1.00003-6.

Gidley M.J. Trends Food Sci. Tech., 1992, no. 3, pp. 231–236. DOI: 10.1016/0924-2244(92)90197-5.

Conte P., Spaccini R., Piccolo A. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 2004, vol. 44, pp. 215–223. DOI: 10.1016/j.pnmrs.2004.02.002.

Mao J., Cao X., Olk D.C., Chu W., Schmidt-Rohr K. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc., 2017, vol. 100, pp. 17–51. DOI: 10.1016/j.pnmrs.2016.11.003.

Gil A.M., Neto C.P. Annual Reports on NMR Spectroscopy, 1999, vol. 37, pp. 75–117. DOI: 10.1016/S0066-4103(08)60014-9.

Love G.D., Snape C.E., Jarvis M.C. Biopolymers, 1992, vol. 32, no. 9, pp. 1187–1192. DOI: 10.1002/bip.36032090810.1002/bip.360320908.

Santoni I., Callone E., Sandak A., Sandak J., Dirè S. Carbohydrate Polymers, 2015, vol. 11, pp. 710–721. DOI: 10.1016/j.carbpol.2014.10.057.

Popescu C., Larsson P., Tibirna C., Vasile C. Appl. Spectrosc., 2010, vol. 64, no. 9, pp. 1054–1060. DOI: 10.1366/000370210792434413.

Melkior T., Barthomeuf C., Bardet M. Fuel, 2017, vol. 187, pp. 250–260. DOI: 10.1016/j.fuel.2016.09.031.

Hua X., Capretti G., Focher B., Marzetti A., Kokta B.V., Kaliaguine S. Appl. Spectrosc., 1993, vol. 47, no. 10, pp. 1693–1695. DOI: 10.1366/0003702934334822.

Cao X., Pignatello J.J., Li Yu., Lattao Ch., Chappell M.A., Chen N., Miller L.F., Mao J. Energy Fuels, 2012, vol. 26, no. 9, pp. 5983–5991. DOI: 10.1021/ef300947s.

Kostryukov S.G., Araslankin S.V., Petrov P.S. Khimiya rastitel'-nogo syr'ya, 2017, no. 4, pp. 31–40. DOI: 10.14258/jcprm.2017041860. (in Russ.).

Liu R., Chen Yu, Cao J. RSC Adv., 2015, vol. 5, no. 94, pp. 76708–76717. DOI: 10.1039/C5RA12245G.

Holtman K.M., Chang H., Jameel H., Kadla J.F. J. Wood Chem. Technol., 2006, vol. 26, no. 1, pp. 21–34. DOI: 10.1080/02773810600582152.

Опубликован
2021-06-10
Как цитировать
1. Кострюков С. Г., Петров П. С., Мастерова Ю. Ю., Идрис Т. Д., Хамдамов С. С., Юнусов И. А., Кострюков Н. С. CP MAS ЯМР 13С СПЕКТРОСКОПИЯ В ОПРЕДЕЛЕНИИ ВИДОВЫХ РАЗЛИЧИЙ СОСТАВА ДРЕВЕСИНЫ // Химия растительного сырья, 2021. № 2. С. 95-102. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8790.
Выпуск
№ 2 (2021)
Раздел
Биополимеры растений

Copyright (c) 2021 Химия растительного сырья

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.