CC BY
2МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ВОДНО-ЭТАНОЛЬНЫХ РАСТВОРАХ ДЕПОЛИМЕРИЗОВАННОГО ЛИГНИНА ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
Богдан Т.В.1, Петренко В.Е.2, Антипова М.Л.2, Одинцова Е.А.2, Богдан К.В.3
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Химический факультет, Российская Федерация, 119991, Москва, Ленинские Горы, д.1 стр. 3 2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН, Российская Федерация, 153045, г. Иваново, ул. Академическая, д. 1
3Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Биологический факультет, Российская Федерация, 119991, Москва, Ленинские Горы, д.1 стр. 3
Лигнин является природным ароматическим полимером, который представляет интерес как возобновляемый ресурс для синтеза фенольных продуктов, широко используемых в органическом синтезе, а также для получения новых композитных материалов. Начальной стадией переработки лигнина является его деполимеризация. Одним из перспективных направлений деполимеризации природного лигнина является его обработка водной или органо-водной среде при повышенных температурах и давлении. В результате происходит разрушение полимерной молекулы лигнина, и составляюшие её мономеры и олигомеры переходят в раствор. Обнаружено, что последующая обработка растворов деполи-меризованного лигнина при повышенных температурах приводит как к дальнейшей деполимеризации лигнина, так и к реполимеризации, сопровождающейся укрупнением частиц в растворах. Поскольку проведение реакций в условиях повышенной температуры и давления осложняет получение экспериментальных данных, то в целях его практического использования лигнина для получения информации на молекулярном уровне о структуре растворов, образующихся при деполимеризации лигнина, о роли компонентов раствора в процессах агрегации и деполимеризации, о сольватации лигнолов - существенно возрастает роль молекулярно-динамического моделирования.
В докладе представлены результаты молекулярно-дина-мического моделирования структуры водно-этанольных растворов лигнина при 573К (рис.). В качестве молекул модельного растворенного вещества был выбран конифериловый спирт в виде мономеров и радикальных форм. Структура растворов охарактеризована с помощью функций радиального распределения, проведена оценка времен жизни водородных связей между молекулами воды, этанола и растворенным веществом. Получено, что этанол стабилизирует радикальные формы молекул, и в присутствии радикальных форм кониферилового спирта агрегация его молекул происходит более эффективно.
