3. Некоторые химические реакции лигнина

Лигнин в химическом отношении является весьма реакцией" неспособным. Как и любой полимер, лигнин способен к реак­циям элементарных звеньев (реакциям функциональных групп и внутримолекулярным перегруппировкам) и к макромолекулярным реакциям. Следует заметить, что реакции внутримоле­кулярных перегруппировкок в химии лигнина играют Сравни­тельно большую роль./В реакциях функциональных групп могут участвовать все известные функциональные группы лиг­нина (ароматическое кольцо, гидроксильные и карбонильные группы, двойные связи). Для лигнина характерны также реакции деструкции, которые могут протекать с разрывом простых эфирных связей, а в некоторых случаях и с разрывом более ус­тойчивых углерод-углеродных связей. Особенностью химиче­ского поведения лигнина является значительная роль реакции сшивания цепей. Высокой реакционной способностью лигнина объясняются легко протекающие реакции конденсации с обра­зованием новых углерод-углеродных связей и возрастанием мо­лекулярной массы. У лигнина особенно ярко проявляется ха­рактерное свойство полимеров—одновременное протекание ре­акций нескольких типов.

Из многочисленных известных реакций лигнина ниже будут рассмотрены лишь те реакции, которые либо используются для изучения строения лигнина, либо имеют большое практическое значение. Химические реакции лигнина, протекающие при про­цессах делигнификации, будут рассмотрены в отдельной главе, посвященной химизму процессов получения целлюлозы.

К реакциям элементарных звеньев относятся реакции за­мещения в ароматическом кольце (хлорирование, нитрование, меркурирование и др.). При изучении лигнина широко приме­няются реакции алкилирования гидроксильных групп и осо­бенно метилирование, например, метилирование диметилсульфатом в присутствии щелочи, метилирование диазометаном (см. выше), реакции алкилирования кислых групп (фенольных. энольных и карбоксильных) галоидными алкилами в присут­ствии щелочи с получением разнообразных простых и сложных эфиров лигнина.

Из реакций функциональных' групп наибольшее значение имеют реакции гидроксильных групп бензилового спирта, о чем уже говорилось выше. В процессах делигнификации ще­лочным способом важную роль играют фенольные гидроксилы. образующие в этих условиях феноляты и тем самым способ­ствующие растворению лигнина. Поведение гидроксилов и дру­гих функциональных групп при реакциях делигнификации бу­дет рассмотрено в соответствующей главе.

Для технологических процессов большое значение также имеют реакции замещения в ароматическом кольце — хлорирова­ние, нитрование, сопровождающиеся, как правило, окислитель­ной деструкцией лигнина.

Реакции окислительной и гидролитической деструкции лиг­нина используются для перевода его в растворимое состояние и удаления из растительных тканей (процесс делигннфикации), а также для изучения химического строения лигнина. Однако. как правило, реакции гидролитической деструкции идут одно­временно с реакциями сшивания цепей (реакциями конденса­ции). Эту особенность необходимо учитывать при проведении подобных реакций.