リグニンの化学的反応性を規定する立体化学的要因の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10460071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松本 雄二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 博幸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693) ; 飯塚 京介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
• Keywords: リグニン / 化学構造 / 立体化学 / オゾン / 光学活性

Research Abstract

現代化学においては、化学的反応性は化学構造上の特徴と関連づけられて定量的に議論されなければならない。この関連についての論究をQSAR論(Quantitative Structure-Activity Relationships、化学構造と反応性の定量的な関係)というが、リグニン化学においては、QSAR論は極めて不十分にしか展開されてこなかった。それは、リグニンの各部分構造の立体化学的構造に関する知見がほとんど得られていなかったからである。例えば、リグニン部分構造の中で最も重要なβ-O-4構造には、立体化学的にはエリトロ型(A)とトレオ型(B)という二つの異性体が存在し、これらは糖化学においてグルコースとマンノースが異なっているのと同じ意味で、異なった化学的反応性を持つ異なった構造と考えるべきである。他のリグニン構造についても同様である。しかし、各構造の立体化学的に見た異性体の量比、分布等に関する知見がほとんど得られていない状況では、立体構造の違いに対応したQSAR論は展開しようがなかったのである。筆者等の開発したオゾン分解法は、リグニンの立体構造を定量できる唯一のリグニン構造解析法である。本法を改良する事により、リグニン中のβ-O-4構造から、立体構造を保持した分解物-エリトロン酸、トレオン酸-を極めて高収率で得る事が可能になった。さらに、これらの光学活性を旋光度計で測定することによって、リグニン中のβ-O-4構造が、部分構造としてはラセミ体で存在する事を、初めて明らかにした。

Research Products

• [Publications] T.Yokoyama 他: "The Role of Perories Species in Cabohydrote Degradation during Oxygen Bleaching Part III" J.Pulp & Paper Science. 25(2)(印刷中). (1999)
• [Publications] K.Koda 他: "Evaluation of the Extent of Oxidation Reaction during Chlorine Bleaching of Pulp" J.Wood Science. 45(2)(印刷中). (1999)
• [Publications] 朴 承榮 他: "イネワラのアルカリ系蒸解における脱シリカ反応に影響する因子" 紙パ技協誌. 53(2). 214-221 (1999)
• [Publications] T.Yokoyama 他: "Reaction Selectivity of Active Oxygen Species Produced by Oxygen-alkali oxldation of a phenalic Compound" J.Wood Science. 44(5). 421-422 (1998)