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平成18年度は、(1)分子レベルでのリグニン熱分解機構、(2)ラジカルドナーとしての木材多糖の可能性について検討を行い、以下の成果が得られた。
(1)リグニンの熱分解機構
リグニンはフェニルプロパン単位が種々のエーテル型(C-O-C)および縮合型(C-C)結合で結合した高分子芳香族化合物である。したがって、これらの部分構造の熱分解挙動(機構)を理解することはリグニンの熱分解機構の解明に必須である。このような観点から、種々の部分構造を代表する2量体モデル化合物を木材より単離した高分子リグニンとあわせて用いて検討した。その結果、部分構造の受ける熱分解反応の詳細とともにそれらの高分子リグニンの低分子化、炭化挙動との関係が明らかになった。さらに、ラジカル種の存在によりリグニンの熱分解が著しく促進される、すなわち、ラジカル連鎖機構も重要な役割を果たすことも明らかになった。また、これらの成果とは別に、リグニン由来の熱分解物が炭化物へと変化する分子過程およびこの過程に及ぼす木材多糖由来の熱分解物の影響についても分子レベルでの解明が進展した。
(2)ラジカルドナーとしての木材多糖の可能性
還元性末端基を持つ木材多糖が200-250℃程度の比較的低温でラジカルを生成し、ラジカル連鎖を開始する可能性があることを示す成果が得られた。詳細な機構については現在調査中であるが、本発見が正しければ、木材中で共存するリグニンの熱分解に重要な影響を及ぼすものと考えられる。したがって、本成果より、木材中のリグニンの熱分解機構を解明する上で、木材多糖共存下でのリグニンの熱分解についても今後検討していくことが必要であることが示唆された。
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