Введение к работе
Актуальность проблемы. При переработке древесины образуется большое количество древесной коры, которая, в основном, сжигается или вывозится в отвалы. Однако, древесная кора содержит ценные экстрактивные вещества, из которых на практике используются, преимущественно, фе-нольные соединения, обладающие дубильными свойствами.
В хвойной коре содержатся различные группы флавоноидов, способных превращаться в антоцианидиновые соединения. Антоцианидиновые вещества, полученные из плодов и ягод, а также отходов их переработки, используются в качестве красителей в пищевой и фармацевтической промышленности. Потребности в натуральных пищевых красителях постоянно возрастают, причем наибольшим спросом пользуются красители красного цвета, к которым относятся антоцианидиновые красящие вещества. Однако, в литературе отсутствуют детальные сведения о получении антоцианидиновых соединений из древесной коры. В связи с этим изучение химических превращений флавоноидов хвойной коры в антоцианидиновые соединения является актуальной задачей.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИХХТ СО РАН по программе фундаментальных исследований СО РАН «Переработка ископаемых углей и возобновляемого растительного сырья»; по Федеральной целевой научно-технической программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения» (подпрограмма «Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья»).
Цели и задачи исследования:
физико-химическое исследование превращений флавоноидов коры пихты и лиственницы в антоцианидиновые соединения;
изучение химического состава антоцианидиновых соединений, выделяемых из коры пихты и лиственницы;
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ
БИБЛИОТЕКА
, С.-Петербург
| ОЭ 20о6кт,4"2
разработка способа повышения термо- и светостойкости антоцианидиновых красителей, извлекаемых из коры пихты и лиственницы;
разработка принципиальной схемы комплексной переработки коры пихты и лиственницы с получением антоцианидиновых красителей и других ценных веществ.
Научная новизна. Впервые установлено, что основная доля флаво-ноидов коры пихты и лиственницы превращается в антоцианидиновые соединения в среде этилового спирта в присутствии добавок соляной кислоты Определены кинетические параметры процесса превращения полифлавонои-дов коры в антоцианидины. С использованием методов тонкослойной хроматографии, ИК- и УФ-спектроскопии, а также хромато-масс-спектрометрии установлен состав антоцианидиновых соединений, выделенных из коры пихты и лиственницы. Установлено, что антоцианидиновые вещества, извлекаемые из коры пихты, преимущественно представлены следующими индивидуальными соединениями: дельфинидинхлоридом (33,6 %), цианидинхлори-дом (25,7 %), пеонидинхлоридом (16,5 %), а извлекаемые из коры лиственницы - дельфинидинхлоридом (43,7 %), цианидинхлоридом (34,2 %), а также пеонидинхлоридом и пеларгонидинхлоридом (10 %).
Практическая значимость. Осуществлен подбор условий выделения антоцианидиновых соединений из коры лиственницы и пихты, обеспечивающих их высокий выход (до 20 % мае). Разработан способ повышения термо- и светостойкости антоцианидиновых. красителей коры пихты и лиственницы. Предложены схемы комплексной переработки коры пихты и лиственницы, с получением антоцианидиновых красителей, пихтового масла, пихтового бальзама, хвойного воска и углеродных сорбентов.
Основные положения, выносимые на защиту
Закономерности превращений флавоноидов коры пихты и лиственницы в антоцианидиновые соединения в среде «этанол - соляная кислота».
Результаты исследования кинетики процесса превращения полифла-воноидов коры пихты и лиственницы в антоцианидиновые соединения.
Способ повышения термо- и светостойкости антоцианидиновых красителей из коры пихты и лиственницы.
Способы комплексной переработки коры пихты и лиственницы с получением антоцианидиновых красителей и других ценных веществ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы изложены в 13 публикациях (из них 5 статей и 2 патента).
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме «Катализ и термохимические превращения природных органических полимеров» (Красноярск, 2000); Международной конференции по полифенолам (Германия, 2000); Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2000); Международной научной конференция «Молодежь и химия» (Красноярск, 2000); Всероссийской научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 2001); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы экологии и развития городов» (Красноярск, 2001); Конференции молодых ученых ИХХТ СО РАН (Красноярск, 2006).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 103 страницах, содержит 35 рисунков, 15 таблиц и состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка используемой литературы, включающего 135 наименований.
