Etude par RMN13C et 199Hg des états de condensation du noyau aromatique dans des structures lignines et dans leurs composés modèles : marquage au mercure de lignines d'extraction et de modèles monomères et polymères
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
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Ce travail a visé à une meilleure identification des unités condensées dans les structures lignines i. E. Des unités ou le noyau aromatique est lie au cycle et/ou à la chaîne propyle d'une autre unité phényle propyle. Ces structures clefs dans la structure polymère ont été moins étudiées que d'autres. Afin d'observer ces unités dans la structure lignine elle-même et non pas dans ses produits de dégradation, comme cela se fait traditionnellement, on a utilisé une sonde rmn, le mercure-199, par le biais de ses réactions de substitution électrophile sélective sur le noyau aromatique. Des échantillons représentatifs de divers types de lignines ont été mercurés par le diacetate de mercure en milieu polaire: lignines de référence mwl extraites de bois moulu de conifère et de feuillu selon le procédé bjorkman ; lignine de type industriel extraite par un procédé organosolv de pate thermomécanique de sapin ; polymère modèle de lignine gaiacyle synthetise in vitro, le dhp. Dans une étape préliminaire des monomères modèles de lignine, la vanilline, les alcools vanillique, syringylique et veratrylique ont été mercures, puis caractérisés par rmn #1#3c et #1#9#9hg en detection directe et indirecte, cette dernière utilisant les séquences de type hmqc, d'abord testées sur l'acétate de phényle mercure, qui permettent, à partir de la valeur des couplages j199hg-1h mesures, d'identifier sans ambiguïté le ou les sites de mercuration. Cette étude a fourni une série de nouveaux paramètres en rmn du mercure-199 et a rendu possible l'interprétation qualitative et quantitative des spectres rmn #1#3c des lignines mercurées. La correlation entre le nombre d'unités condensées, surtout les 5-5 et b-5, et la limitation des réactions de substitution sur le noyau aromatique a pu être observée directement sur la structure lignine ; on a pu montrer, entre autre, que les lignines syringyles, moins condensées que les lignines gaiacyles, avaient un taux de mercuration supérieur, illustrant ainsi par une preuve directe le rôle des unités condensées qui verrouillent la structure des lignines du point de vue stérique et du point de vue de leur réactivité