[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102066436B1 - Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation - Google Patents

Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation Download PDF

Info

Publication number
KR102066436B1
KR102066436B1 KR1020180112692A KR20180112692A KR102066436B1 KR 102066436 B1 KR102066436 B1 KR 102066436B1 KR 1020180112692 A KR1020180112692 A KR 1020180112692A KR 20180112692 A KR20180112692 A KR 20180112692A KR 102066436 B1 KR102066436 B1 KR 102066436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lignin
hydroxyl group
phenolic
trimethoxy
methylation
Prior art date
Application number
KR1020180112692A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김용환
리 탄 마이 팜
Original Assignee
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020180112692A priority Critical patent/KR102066436B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102066436B1 publication Critical patent/KR102066436B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/18Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/205Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring the aromatic ring being a non-condensed ring
    • C07C43/2055Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring the aromatic ring being a non-condensed ring containing more than one ether bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/24Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carbonyl group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62Carboxylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y111/00Oxidoreductases acting on a peroxide as acceptor (1.11)
    • C12Y111/01Peroxidases (1.11.1)
    • C12Y111/01014Lignin peroxidase (1.11.1.14)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Provided is a method for obtaining a lignin degradation product, comprising the steps of: selectively methylating a hydroxyl group of lignin; degrading methylated lignin using lignin degrading enzyme; and obtaining a degradation product containing an aromatic compound from the degradation step, wherein the selective methylation is to selectively methylate a functional group including a phenolic hydroxyl group (phenolic-OH) in the hydroxyl groups of the lignin.

Description

선택적 메틸화 방법을 이용한 리그닌 분해산물 수득방법 {Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation}Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation

리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계, 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 것인, 리그닌 분해산물 수득 방법이 개시된다.Selectively methylating the hydroxyl group of lignin, decomposing the methylated lignin with a lignin degrading enzyme, and obtaining a degradation product comprising an aromatic compound from the decomposing, wherein the selective methylation is a hydroxyl group of lignin Disclosed is a method for obtaining a lignin decomposition product, wherein the functional group including a heavy phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is selectively methylated.

자연계에서는 매년 수십억톤의 리그닌이 생합성되고 있으며, 펄프제지 및 바이오연료 생산공정에서도 수 천만 톤의 리그닌이 부산물로 발생하고 있다. In nature, billions of tons of lignin are biosynthesized every year, and tens of millions of tons of lignin are generated as by-products in pulp and paper production.

리그닌은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스와 함께 지구상에 축적되는 유기물 중 가장 많은 양을 차지하고 잘 분해되지 않는 목재 유기물의 주성분으로, 식물의 2차 세포벽에 존재하는 중요한 구성요소이며, 식물의 나이와 목질 조직이 증가함에 따라 그 함량이 증가하는 특성이 있다. 또, 리그닌은 생물권에서 방향족 탄소의 대부분을 차지하는데, 이러한 방향족 물질은 살아있는 유관 속 식물에서 다당류 필라멘트와 섬유의 아교제 역할을 함으로써 조직의 견고함과 강도를 유지하는 역할을 하며, 식물의 물 수송과 미생물 분해에 대한 저항성을 부여하는 작용도 한다는 점에서 중요한 물질이라고 할 수 있다 (Monties and Fukushima, 2001). 식물의 생존에 리그닌이 중요한 역할을 하는 동시에 리그닌의 분해가 탄소원 순환에 있어 중요하다(Crawford, 1981). 아울러, 리그닌은 방향족화합물과 같은 고분자로 이루어져 있어, 분해효소로 분해하면 다량의 방향족화합물을 얻을 수 있다. Lignin, together with cellulose and hemicellulose, is the major constituent of wood organic matter, which is the largest amount of organic matter accumulated on the earth, and is an important component in the secondary cell wall of plants. There is a characteristic that increases the content. Lignin also accounts for most of the aromatic carbon in the biosphere, which acts as a glue to polysaccharide filaments and fibers in living ducted plants, thereby maintaining the firmness and strength of the tissues, and transporting the plant's water. It is an important substance in that it also provides resistance to degradation of microorganisms (Monties and Fukushima, 2001). Lignin plays an important role in plant survival, while lignin degradation is important in the carbon source cycle (Crawford, 1981). In addition, since lignin is composed of a polymer such as an aromatic compound, a large amount of aromatic compound can be obtained by decomposition with a degrading enzyme.

또, 리그닌 분해함으로써 생성되는 분해산물은 생물펄핑(biopulping), 생물표백(biobleaching)과 같은 제지 및 펄프 산업에 이용될 수 있고, 리그노셀룰로오스는 사료, 연료 및 기타 유용성화합물로 전환될 수 있으며, 폐수의 오염색 제거나 독성 화합물 처리에 이용될 수도 있다. Decomposition products produced by lignin degradation can be used in the paper and pulp industry, such as biopulping and biobleaching, and lignocellulosic can be converted into feed, fuel and other useful compounds. It can also be used to remove contaminants in wastewater or to treat toxic compounds.

리그닌은 탄소-탄소(C-C), 에테르(C-O-C)결합 등과 같은 최소한 12가지의 다른 결합으로 이루어진 매우 복잡한 화합물로서, 분해를 위해 세포 외적인 산화기작에 의한 해중합이 필요하기 때문에 일반적인 효소로는 분해되기가 어려우나, 일부 사상성 진균류 특히 백색부후균은 리그닌의 분해능이 높은 것으로 보고되었다. Lignin is a very complex compound consisting of at least 12 different bonds, such as carbon-carbon (CC) and ether (COC) bonds, which are not normally degraded by enzymes because they require depolymerization by extracellular oxidative mechanisms. Although difficult, some filamentous fungi, especially white fungi, have been reported to have high lignin degradability.

백색부후균에 의한 리그닌과 오염물질 분해시 생성되는 리그닌 분해효소로 공지된 것으로는 리그닌퍼옥시데이즈(lignin peroxidase, Lip), 망간퍼옥시데이즈(MnP), 락케이즈(laccase) 등이 있으며(Tuor U, Winterhalter K, Fiechter A. 1995. Enzymes of white-rot fungi involved in lignin degradation and ecological determinants for wood decay. Journal of Biotechnology 41(1):1-17), 이들 효소는 균류의 종류에 따라 다르게 나타나고, 분비된 효소에 따라서 기능의 차이가 있다. Known lignin degrading enzymes produced during the degradation of lignin and contaminants by white fungi are lignin peroxidase (lip), manganese peroxidase (MnP), laccase (laccase), etc. (Tuor U, Winterhalter K, Fiechter A. 1995. Enzymes of white-rot fungi involved in lignin degradation and ecological determinants for wood decay.Journal of Biotechnology 41 (1): 1-17). However, there is a difference in function depending on the secreted enzyme.

리그닌퍼옥시데이즈는 대체로 340여개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 약 40kDa의 분자량을 갖는 헴 단백질(heme protein)로, 과산화수소(H2O2)의 존재 하에서 리그닌 분자의 비페놀부위(non-phenol residues)로부터 하나의 전자를 방출시켜 양이온 라디칼(radical)을 만들고, 이러한 라디칼은 산화 반응을 통하여 궁극적으로 리그닌을 산화시키고 해중합시킨다. 반면에, 망간퍼옥시데이즈와 락케이즈는 단지 리그닌의 페놀 부위를 산화시키는 기능만 수행한다.Lignin peroxidase is composed of approximately 340 amino acids, heme protein (molecular weight of about 40kDa), non-phenol residues (non-phenol residues) of the lignin molecule in the presence of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) One electron is released from) to form a cationic radical, which radically oxidizes and depolymerizes lignin through an oxidation reaction. On the other hand, manganese peroxidases and laccases only function to oxidize the phenolic portion of lignin.

망간퍼옥시데이즈는 리그닌퍼옥시데이즈와 마찬가지로 리그닌을 분해하는 공통된 퍼옥시데이즈로, 헴단백질을 포함하는 당단백질로 38,000~62,500 Da 정도의 분자량을 갖는 분해효소이다. Manganese peroxidase, like lignin peroxidase, is a common peroxidase that degrades lignin. It is a glycoprotein containing heme protein and a degrading enzyme having a molecular weight of about 38,000 to 62,500 Da.

이들은 대부분 곰팡이로부터 분비되며 자연계에서 리그닌을 분해한다. 그러나 위와 같은 리그닌 분해효소를 이용하여 리그닌을 분해하는 경우, 분해된 산물이 재중합되어 분해효율이 매우 적다는 단점이 있으며, 바이오연료 제조 등을 위한 대규모 공정에서는 낮은 안정성, 낮은 활성을 나타내며 보결 그룹(prosthetic group)을 필요로 하기 때문에 그 응용이 어려운 것으로 알려져 있다. 특히, 상기 3종의 분해효소 중 가장 높은 활성을 나타내는 리그닌퍼옥시데이즈는 분해활성을 위해서 과산화수소를 필수적으로 요하는 것으로 알려져 있는데, 리그닌퍼옥시데이즈의 헴(Heme) 작용기가 과산화수소에 의해 쉽게 공격을 받아 파괴되어, 빠르게 불활성화되는 낮은 안정성이 상업적 이용의 걸림돌로 작용하고 있었다. They are mostly released from fungi and break down lignin in nature. However, when lignin is decomposed using the above lignin degrading enzyme, there is a disadvantage that the degraded product is repolymerized so that the degradation efficiency is very low.In a large-scale process for biofuel production, it shows low stability and low activity. The application is known to be difficult because it requires a prosthetic group. In particular, lignin peroxidase, which shows the highest activity among the three degrading enzymes, is known to require hydrogen peroxide for its degradative activity, and the heme functional group of lignin peroxidase is easily attacked by hydrogen peroxide. The low stability that was received and destroyed and quickly deactivated acted as a barrier to commercial use.

따라서, 리그닌 분해효소로 리그닌을 분해하여 방향족화합물을 획득하기 위해서는 리그닌을 분해하여 수득되는 방향족화합물의 재중합을 막고, 동시에 리그닌 분해효소의 지속적인 활성상태를 유지하기 위한 방안이 필요한 바이다. Therefore, in order to obtain an aromatic compound by degrading lignin with a lignin degrading enzyme, a method for preventing repolymerization of the aromatic compound obtained by degrading lignin and at the same time maintaining a continuous active state of the lignin degrading enzyme is necessary.

한국등록특허 제1423689호, “근임계수 상에서 고체 염기촉매를 사용하여 리그닌의 β-0-4 결합을 가수분해하여 방향족 화합물을 생성하는 방법” (공개일: 2014.02.07)Korean Patent No. 1443489, “Method for Hydrolyzing β-O- 4 Bonds of Lignin Using Solid Base Catalyst in Near-Critical Water to Produce Aromatic Compounds” (Published: 2014.02.07) 한국등록특허 제1627538호, “리그닌 분해용 촉매, 알코올류 및 유기산류의 제조 방법, 리그닌 분해 생성물의 제조 방법, 방향족 탄화수소 분해용 촉매, 수소 이온의 유리 방법, 그리고 포르피린” (공개일: 2011.05.25)Korean Patent No. 1627538, "Lignin Decomposition Catalyst, Alcohol and Organic Acids Production Method, Lignin Decomposition Product Production Method, Aromatic Hydrocarbon Decomposition Catalyst, Hydrogen Ion Method, and Porphyrin" (Published: 2011.05. 25)

본 발명의 목적은 리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계, 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 것인, 리그닌 분해산물 수득 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention includes the step of selectively methylating the hydroxyl group of the lignin, decomposing the methylated lignin using a lignin degrading enzyme, and obtaining a degradation product comprising an aromatic compound from the decomposing step, Methylation is to provide a method for obtaining a lignin decomposition product, which is to selectively methylate a functional group containing a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of the lignin.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계; 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계; 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 것인, 리그닌 분해산물 수득 방법이 제공된다.According to one embodiment of the invention, the step of selective methylation of the hydroxyl group of the lignin; Digesting the methylated lignin with lignin degrading enzyme; And obtaining a decomposition product including an aromatic compound from the decomposition step, wherein the selective methylation is to selectively methylate a functional group including a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of lignin, A method for obtaining lignin degradation product is provided.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해효소는, 리그닌퍼옥시데이즈(Ligninperoxidase)일 수 있다. According to one side, the lignin degrading enzyme may be lignin peroxidase (Ligninperoxidase).

일 측에 따르면, 상기 메틸화하는 단계는, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate), 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate) 중 어느 하나에 의한 것일 수 있다. According to one side, the step of methylation may be by any one of dimethylsulfate (dimethylsulfate), dimethylcarbonate (Dimethylcarbonate).

일 측에 따르면, 상기 선택적 메틸화는, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율이 50% 미만일 수 있다. According to one side, the selective methylation, the methyl group conversion rate of aliphatic hydroxyl (aliphatic-OH) may be less than 50%.

일 측에 따르면, 상기 선택적 메틸화는, 상기 분해된 리그닌의 재중합을 저해하는 것일 수 있다. According to one side, the selective methylation may be to inhibit the repolymerization of the degraded lignin.

일 측에 따르면, 상기 리그닌은, 활엽수, 침엽수 및 초본류 계열의 목재 중 어느 하나로부터 유래된 것일 수 있다. According to one side, the lignin, may be derived from any one of hardwood, coniferous and herbaceous wood.

일 측에 따르면, 상기 방향족 화합물은, 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.According to one side, the aromatic compound, 3,4-dimethoxy benzoic acid (3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-trimethoxy benzoic acid (3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3 , 4-dimethoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate ( methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate) may be selected from the group consisting of.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해산물은, 상기 리그닌의 5 내지 20 중량%일 수 있다. According to one side, the lignin decomposition product may be 5 to 20% by weight of the lignin.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계; 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계; 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 방법에 의해 수득되는 리그닌 분해산물이 제공된다.According to another embodiment of the invention, the step of selective methylation of the hydroxyl group of the lignin; Digesting the methylated lignin with lignin degrading enzyme; And obtaining a decomposition product including an aromatic compound from the decomposing step, wherein the selective methylation is carried out by a method of selectively methylating a functional group including a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of lignin. The resulting lignin degradation product is provided.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해산물은 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to one side, the lignin decomposition product is 3,4-dimethoxy benzoic acid (3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-trimethoxy benzoic acid (3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3 , 4-dimethoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate ( methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate) may be any one or more selected from the group consisting of.

본 발명의 방법을 이용하면, 리그닌의 페닐계-수산화기를 선택적으로 메틸화함으로써, 분해된 화합물이 재중합되는 현상을 완화할 수 있어, 선택적 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소로 분해하면, 고수율로 방향족 화합물을 수득할 수 있어, 경제적이고 친환경적이다. By using the method of the present invention, by selectively methylating the phenyl-hydroxy group of the lignin, the phenomenon of repolymerization of the decomposed compound can be alleviated. When the selective methylated lignin is decomposed by the lignin degrading enzyme, aromatics in high yield are obtained. The compound can be obtained, which is economical and environmentally friendly.

그러나 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, it should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 따른 활엽수(포플라) 유래 리그닌 수산화기의 메틸기 전환율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 침엽수(소나무) 유래 리그닌 수산화기의 함량을 표로 나타낸 것이다.
도 3은 침엽수(소나무) 유래 리그닌 수산화기의 메틸기 전환율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 초본류(갈대) 유래 리그닌 수산화기의 함량을 표로 나타낸 것이다.
도 5는 초본류(갈대) 유리 리그닌 수산화기의 메틸기 전환율을 그래프로 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 리그닌 이량체의 전환율 및 분해효율를 도시한 것이다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 리그닌 이량체의 전환율 및 분해효율을 나타낸 것이다.
도 8은 고속 액체 크로마토 그래피(HPLC)를 통해 리그닌 분해산물을 확인한 실험결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 9는 고속 액체 크로마토 그래피(HPLC)로 확인된 5종의 방향족 화합물을 나타낸 것이다.
도 10은 선택적 메틸화된 리그닌의 구조 및 이를 분해하여 수득되는 리그닌 분해산물의 구조를 나타낸 것이다.
1 is a graph showing the methyl group conversion rate of the hardwood (poplar) -derived lignin hydroxyl group according to.
Figure 2 shows the content of the lignin hydroxyl group derived from conifers (pine).
3 is a graph showing the methyl group conversion rate of the conifer (pine) -derived lignin hydroxyl group.
4 is a table showing the content of the lignin hydroxyl group derived from the herbaceous (reed).
5 is a graph showing the methyl group conversion rate of the herbaceous (reed) free lignin hydroxyl group.
Figure 6 shows the conversion and degradation efficiency of the lignin dimer according to one embodiment.
Figure 7 shows the conversion and degradation efficiency of the lignin dimer according to another embodiment.
8 is a graph showing experimental results of identifying lignin degradation products through high performance liquid chromatography (HPLC).
9 shows five aromatic compounds identified by high performance liquid chromatography (HPLC).
Figure 10 shows the structure of the selective methylated lignin and the structure of the lignin degradation product obtained by digesting it.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various changes may be made to the embodiments so that the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of description and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of reference numerals will be given the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계; 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계; 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 것인, 리그닌 분해산물 수득 방법이 제공된다.According to one embodiment of the invention, the step of selective methylation of the hydroxyl group of the lignin; Digesting the methylated lignin with lignin degrading enzyme; And obtaining a decomposition product including an aromatic compound from the decomposition step, wherein the selective methylation is to selectively methylate a functional group including a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of lignin, A method for obtaining lignin degradation product is provided.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해효소는, 리그닌퍼옥시데이즈(Ligninperoxidase)일 수 있다. According to one side, the lignin degrading enzyme may be lignin peroxidase (Ligninperoxidase).

일 측에 따르면, 상기 메틸화하는 단계는, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate), 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate) 중 어느 하나에 의한 것일 수 있다. According to one side, the step of methylation may be by any one of dimethylsulfate (dimethylsulfate), dimethylcarbonate (Dimethylcarbonate).

일 측에 따르면, 상기 선택적 메틸화는, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율이 50% 미만일 수 있다. According to one side, the selective methylation, the methyl group conversion rate of aliphatic hydroxyl (aliphatic-OH) may be less than 50%.

일 측에 따르면, 상기 선택적 메틸화는, 상기 분해된 리그닌의 재중합을 저해하는 것일 수 있다. According to one side, the selective methylation may be to inhibit the repolymerization of the degraded lignin.

일 측에 따르면, 상기 리그닌은, 활엽수, 침엽수 및 초본류 계열의 목재 중 어느 하나로부터 유래된 것일 수 있다. According to one side, the lignin, may be derived from any one of hardwood, coniferous and herbaceous wood.

일 측에 따르면, 상기 방향족 화합물은, 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.According to one side, the aromatic compound, 3,4-dimethoxy benzoic acid (3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-trimethoxy benzoic acid (3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3 , 4-dimethoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate ( methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate) may be selected from the group consisting of.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해산물은, 상기 리그닌의 5 내지 20 중량%일 수 있다. According to one side, the lignin decomposition product may be 5 to 20% by weight of the lignin.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계; 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소를 이용하여 분해하는 단계; 및 상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계;를 포함하고, 상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 방법에 의해 수득되는 리그닌 분해산물이 제공된다.According to another embodiment of the invention, the step of selective methylation of the hydroxyl group of the lignin; Digesting the methylated lignin with lignin degrading enzyme; And obtaining a decomposition product including an aromatic compound from the decomposing step, wherein the selective methylation is carried out by a method of selectively methylating a functional group including a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of lignin. The resulting lignin degradation product is provided.

일 측에 따르면, 상기 리그닌 분해산물은 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. According to one side, the lignin decomposition product is 3,4-dimethoxy benzoic acid (3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-trimethoxy benzoic acid (3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3 , 4-dimethoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate ( methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate) may be any one or more selected from the group consisting of.

본 발명을 이용하여 리그닌 분해산물을 수득하는 방법으로, 먼저 리그닌 수산화기를 선택적으로 메틸화하는 단계를 수행한다. In a method for obtaining a lignin decomposition product using the present invention, a step of selectively methylating a lignin hydroxyl group is first performed.

리그닌은 페놀계 수산화기(Phenolic-OH) 및 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)를 가지고 있으며, 상기 리그닌을 분해하면 분해산물의 수산화기에 의해 재중합되어 분해효소의 활성을 저해하게 된다. 후술하는 실시예를 통해 검증한 바에 따르면, 분해효소에 의해 생성되는 분해산물인 방향족 화합물에 포함된 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)에 의해 방향족화합물 간의 재중합이 일어나 분해효율이 떨어짐이 확인되었다. 반면, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)는 메틸화가 되면 오히려 리그닌의 분해효율이 떨어짐을 확인할 수 있었다. Lignin has a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) and aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH), and when the lignin is decomposed, it is repolymerized by the hydroxyl group of the degradation product to inhibit the activity of the degrading enzyme. According to the examples to be described later, it was confirmed that re-polymerization between the aromatic compounds by the phenol-based hydroxyl group (Phenolic-OH) contained in the aromatic compound, which is a decomposition product produced by the decomposition enzymes, resulting in poor decomposition efficiency. On the other hand, the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) was confirmed that the degradation efficiency of the lignin rather than methylation.

따라서, 리그닌 분해산물인 방향족 화합물의 재중합을 억제하여 분해효율을 높이기 위해서는, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)는 상대적으로 높은 확률로 메틸화 시키고, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)는 낮은 확률로 메틸화를 시킬 수 있는 리그닌의 선택적 메틸화가 필요하다.  Therefore, in order to suppress the repolymerization of the lignin decomposition product aromatic compound to increase the decomposition efficiency, the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is methylated with a relatively high probability, the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is methylated with a low probability There is a need for selective methylation of lignin, which can cause.

메틸화에 사용되는 메틸화제는 공지된 것이면 사용 가능하고, 특별히 제한을 두는 것은 아니다. The methylating agent used for the methylation can be used as long as it is known, and there is no restriction | limiting in particular.

그러나, 일반적인 메틸 브로마이드(methyl bromide)나 메틸 아이오다이드(methyl iodide)와 같은 물질은 메틸기를 비선택적으로 공여하는 성격이 있다는 점에서 본 발명의 적용에는 적합하지 않다.However, general materials such as methyl bromide or methyl iodide are not suitable for the application of the present invention in that they have a characteristic of non-selectively donating methyl groups.

상기 선택적 메틸화의 원리는 약염기성 촉매이면서 동시에 메틸 작용기의 공여체로 작용하는 물질을 이용하여 선택적으로 메틸화가 가능하다. 따라서, 본 발명의 선택적 메틸화에는 상기 다이메틸설페이트(dimethylsulfate) 또는 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate)와 같은 메틸화제를 사용함이 보다 바람직하다.The principle of selective methylation is that the methylation is selectively possible using a substance that is a weakly basic catalyst and at the same time serves as a donor of the methyl functional group. Therefore, it is more preferable to use a methylating agent such as dimethylsulfate or dimethylcarbonate in the selective methylation of the present invention.

또, 상기 선택적 메틸화는 분해된 리그닌의 재중합을 저해하는 효과를 구현하기 위한 실험조건에서 반응이 진행됨이 바람직하다. 아울러, 상기 선택적 메틸화를 통해 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)는 높은 확률로 메틸화 시키되, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)는 낮은 확률로 메틸화가 되도록 함이 바람직하다. In addition, the selective methylation is preferably carried out under experimental conditions to implement the effect of inhibiting the repolymerization of the degraded lignin. In addition, the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is methylated with a high probability through the selective methylation, aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is preferably to be methylated with a low probability.

일 실시예에 따르면, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 메틸기 전환율은 50% 이상, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율은 50% 미만임이 바람직하다.According to one embodiment, the methyl group conversion rate of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is 50% or more, the methyl group conversion rate of the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is preferably less than 50%.

더 구체적으로는 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 메틸기 전환율은 60% 이상, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율은 50% 미만임이 바람직하다. More specifically, the methyl group conversion rate of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is preferably 60% or more, and the methyl group conversion rate of the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is less than 50%.

보다 더 구체적으로는 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 메틸기 전환율은 70% 이상, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율은 40% 미만임이 바람직하다. More specifically, the methyl group conversion rate of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is preferably 70% or more, and the methyl group conversion rate of the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is less than 40%.

가장 바람직하게는, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 메틸기 전환율은 80% 이상, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율은 30% 미만인 선택적 메틸화된 리그닌을 이용하여 다량의 리그닌 분해산물을 획득할 수 있다. Most preferably, a large amount of lignin decomposition products are obtained using selective methylated lignin having a methyl group conversion of at least 80% and a methyl group conversion of aliphatic hydroxyl at less than 30% of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH). can do.

상기 다이메틸설페이트(dimethylsulfate), 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate)는 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)에 메틸기를 공여하는 능력은 상대적으로 적고 쉽게 양성자를 해리시키는 특성이 있다. 동시에, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)에는 좀 더 빠르게 메틸기를 공여하는 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해, 상기 다이메틸설페이트(dimethylsulfate), 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate)와 같은 메틸화제를 이용하면, 리그닌의 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)에 높은 확률로 선택적인 메틸화가 가능하다. 이 경우, 메틸화 정도를 조절하는 것은 메틸화제의 함량을 조절함으로써 가능하다. 보다 구체적인 메틸화 조절은 실시예를 통해 후술하도록 한다. The dimethylsulfate and dimethyl carbonate have relatively little ability to donate methyl groups to aliphatic hydroxyl groups and easily dissociate protons. At the same time, the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) has a characteristic of donating methyl groups more quickly. Due to this property, the methylation agent such as dimethylsulfate and dimethylcarbonate enables selective methylation with a high probability of phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) of lignin. In this case, controlling the degree of methylation is possible by controlling the content of the methylating agent. More specific methylation control will be described later through the examples.

리그닌에 선택적으로 메틸화가 되면, 리그닌 분해효소를 이용하여 이를 분해한다. 이 때, 사용되는 리그닌 분해효소는 통상적으로 이용되는 리그닌퍼옥시데이즈(Lignin peroxidase), 망간퍼옥시데이즈(Mangan peroxidase) 및 락케이즈(laccase) 등이 이용될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 리그닌퍼옥시데이즈임이 바람직하다.If methylation is selectively methylated, it is digested using lignin degrading enzymes. In this case, the lignin degrading enzyme to be used may be a lignin peroxidase (Lignin peroxidase), manganese peroxidase (Mangan peroxidase) and laccase (laccase), etc. which are commonly used, and is not particularly limited, lignin Peroxidase is preferred.

전술한 방법으로 선택적 메틸화된 리그닌을 리그닌 분해효소로 분해하면 리그닌 분해산물을 수득할 수 있다. Degradation of the selective methylated lignin with lignin degrading enzyme in the above-described manner may yield lignin degrading products.

본 발명의 선택적 메틸화된 리그닌을 분해하여 획득되는 리그닌 분해산물은 선택적 메틸화되지 않은 리그닌을 이용한 분해산물과는 상이한 것이다.Lignin degradation products obtained by digesting selective methylated lignin of the present invention are different from degradation products using selective unmethylated lignin.

구체적으로는, 본 발명의 방법에 의해 수득되는 리그닌 분해산물은 방향족 화합물을 포함한다. 또, 상기 리그닌 분해산물은 바닐린, 시린알데히드(syringaldehyde), p-hydroxybenzaldehyde, 바닐산, 시린지산 등과 같은 방향족 단량체가 포함된 공지된 화합물일 수 있다. Specifically, the lignin degradation product obtained by the method of the present invention includes an aromatic compound. In addition, the lignin decomposition product may be a known compound containing an aromatic monomer such as vanillin, syringaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, vanyl acid, syringe acid, and the like.

더 구체적으로는, 상기 방향족 화합물은 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나임이 바람직하다. More specifically, the aromatic compound is 3,4-dimethoxy benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy benzoic acid, 3,4-dimethoxy benzoic acid, 4-dimethoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate (methyl At least one selected from the group consisting of -3,4,5-trimethoxy benzoate).

도 10은 상술한 내용으로 선택적 메틸화된 리그닌의 구조 및 이를 분해하여 수득되는 리그닌 분해산물의 구조를 나타낸 것이다.Figure 10 shows the structure of the selective methylated lignin and the structure of the lignin decomposition products obtained by decomposing the same as described above.

도 10을 참고하면, 합성한 리그닌 이량체를 메틸화 유무에 따라 메틸화되지 않은 리그닌을 이용한 도 10의 (a)와 메틸화된 리그닌을 이용한 (b)로 각각 나누어 분해효소로 분해한 결과, (a)와 같이 선택적 메틸화가 되지 않은 리그닌은 분해산물이 획득되지 않은 반면, (b)와 같이 선택적 메틸화된 리그닌은 분해산물로 리그닌 단량체가 획득됨을 확인하였다.Referring to FIG. 10, the synthesized lignin dimers were divided into (a) of FIG. 10 using unmethylated lignin and (b) of methylated lignin, respectively, according to the presence or absence of methylation. As shown in (b), the lignin was not obtained by lignin, but the selective methylated lignin was obtained as a degradation product.

보다 구체적인 설명은 이하의 실시예를 통해 후술하도록 한다.A more detailed description will be made later through the following examples.

실시예 1. Example 1.

활엽수(포플라)유래 리그닌(이량체)를 0.5 M의 수산화나트륨(NaOH)과 다양한 농도의 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)를 이용하여 메틸화 반응을 수행하였다. The methylation reaction of hardwood (poplar) -derived lignin (dimer) using 0.5 M sodium hydroxide (NaOH) and various concentrations of dimethylsulfate was performed.

이 때, 메틸화제로 사용된 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)의 농도를 다양하게 하는 이유는, 리그닌의 메틸화 정도를 조절하기 위함이었다. 메틸화제를 첨가하기 전, 합성한 리그닌 이량체에 존재하는 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 정량하였다. 이 후, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)는 정량한 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 1.6배, 3.3배, 5배 및 16배 몰 당량으로 첨가하여 메틸화 반응을 진행하였다. 상기 메틸화 반응은 45 ℃에서 3시간 동안 수행되었다. 반응이 종료되고, 메틸화된 혼합물(화합물)을 에틸 아세테이트(Ethyl acetate)로 추출한 후, 에틸 아세테이트 층은 질소 가스 퍼징하여 증발시켰다. 이 후, 남아있는 시료를 31P-NMR 및 GC/MS 분석을 이용하여 수산화기의 함량 및 메틸화 반응 효율을 정량하였다. At this time, the reason for varying the concentration of dimethylsulfate (dimethylsulfate) used as a methylating agent was to control the degree of methylation of lignin. Before adding the methylating agent, the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) present in the synthesized lignin dimer was quantified. Thereafter, dimethylsulfate (dimethylsulfate) was added in 1.6, 3.3, 5, and 16-fold molar equivalents of the phenol-based hydroxyl group (Phenolic-OH) to proceed with methylation. The methylation reaction was carried out at 45 ° C. for 3 hours. After the reaction was completed, the methylated mixture (compound) was extracted with ethyl acetate, and the ethyl acetate layer was evaporated by purging with nitrogen gas. Thereafter, the remaining samples were quantified by the content of hydroxyl groups and the efficiency of methylation reaction using 31P-NMR and GC / MS analysis.

분석 결과, 도 1에 도시한 바와 같이, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH) 는 약 90%가 메틸화되어 전환되는 것에 반해, 알리파틱 수산화기(Aliphatic-OH)의 경우 약 40%만 전환되고 나머지 수산화기는 메틸화가 진행되지 않았음을 확인하였다. 또, 이와 동일한 실험을 침엽수(소나무) 리그닌 및 초본류(갈대) 유래 리그닌으로 진행한 경우에도 유사한 결과가 나타났다. As a result, as shown in FIG. 1, about 90% of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is converted to methylation, whereas only about 40% of the aliphatic hydroxyl group (Aliphatic-OH) is converted. It was confirmed that methylation did not proceed. Similar results were obtained when the same experiment was conducted with coniferous (pine) lignin and herbaceous (reed) -derived lignin.

도 2 는 전술한 방법과 동일한 방법으로 소나무 유래 리그닌에 선택적 메틸화를 진행한 결과를 나타낸 것이다. 도 2를 보면, 도시된 표의 왼쪽에 리그닌 타입(Lignin type)은 메틸화된 소나무 유래 리그닌(Pine MWL)에 여러 배수의 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)를 투입하여 메틸화 반응을 수행한 것을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 높은 확률로 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)가 메틸화 된 것을 확인할 수 있다. Figure 2 shows the results of the selective methylation of pine-derived lignin by the same method as described above. 2, the lignin type (Lignin type) on the left side of the table shows that the methylation reaction was carried out by adding multiple dimethylsulfate (dimethylsulfate) to methylated pine derived lignin (Pine MWL). As shown, it can be seen that the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is methylated with a high probability.

도 3은 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)와 알리파틱 수산화기(Aliphatic-OH)의 메틸화 비율을 그래프로 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)의 투입량이 증가함에 따라, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 수산화기의 함량은 감소하고 있는 반면, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 수산화기 함량은 큰 변화가 없었다. 따라서, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate)의 투입량을 조절함으로써 선택적인 메틸화가 가능함을 확인하였다.3 is a graph showing the methylation ratio of phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) and aliphatic hydroxyl group (Aliphatic-OH). As shown, as the amount of dimethylsulfate is increased, the hydroxyl group content of the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) is decreasing, while the hydroxyl group content of the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is significantly changed. There was no. Therefore, it was confirmed that selective methylation was possible by adjusting the amount of dimethylsulfate.

위와 동일한 방법으로 초본류(갈대) 유래 리그닌을 메틸화 반응한 결과 역시 앞서 실험한 도 2 및 도 3의 결과와 유사하게 나타났다. (도 4 및 도 5)As a result of the methylation reaction of the lignin derived from the herbaceous (reed) in the same manner as shown above similar to the results of Figure 2 and 3 experiment. (Figures 4 and 5)

즉, 본 발명의 방법을 이용하면, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)에는 상대적으로 높은 확률로 선택적 메틸화를 시킬 수 있고, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 경우에는 약 60% 정도, 구체적으로는 최소 50% 이상 메틸화가 되지 않은 상태를 유지할 수 있음을 알 수 있었다.That is, using the method of the present invention, the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) can be subjected to selective methylation with a relatively high probability, about 60% in the case of aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH), specifically It can be seen that at least 50% can remain unmethylated.

실시예 2.Example 2.

페놀계 수산화기(Phenolic-OH)와 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)가 메틸화 되는 경우, 리그닌 분해효소(Lignin peroxidase)의 리그닌 분해 활성에 미치는 영향을 살피기 위하여 총 10개의 리그닌 결합 양식(beta-O-4)결합을 가지는 이량체를 합성하였다. 각기 다른 결합양식을 가지는 이량체 10종의 구조는 하기의 화학식 1 과 같다. When phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) and aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) are methylated, a total of 10 lignin-binding forms (beta-O-) are used to examine the effects on the lignin-degrading activity of Lignin peroxidase. 4) A dimer having a bond was synthesized. 10 dimers having different binding patterns are represented by the following Chemical Formula 1.

Figure 112018093859366-pat00001
Figure 112018093859366-pat00001

위와 같은 구조로 합성된 10개의 리그닌 이량체와 각 이량체의 페놀계 수산화기(Phenolic-OH) 및 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 개수는 하기 표1과 같다.Ten lignin dimers synthesized in the above structure and the number of phenolic hydroxyl groups (Phenolic-OH) and aliphatic hydroxyl groups (aliphatic-OH) of each dimer are shown in Table 1 below.

리그닌
이량체
Lignin
Dimer
페놀계 수산화기(Phenolic-OH)의 수Number of Phenolic Hydroxyl (Phenolic-OH) 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 수Number of aliphatic hydroxyls (aliphatic-OH)
1a1a 1One 22 1b1b 00 22 1c1c 00 1One 1d1d 00 1One 1e1e 00 00 2a2a 1One 22 2b2b 00 22 2c2c 00 1One 2d2d 00 1One 2e2e 00 00

실시예 3. Example 3.

실시예 2에서 제작된 리그닌 이량체를 리그닌 분해효소(lignin peroxidase)를 이용하여 분해한 결과, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)가 없는 1b, 1c, 1d 경우, 분해산물로 방향족화합물을 얻을 수 있었다. 반면, 메틸화 반응이 진행되지 않아 1a와 같이 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)가 존재하는 경우에는, 분해산물인 방향족화합물을 얻을 수 없었다. 그러나, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)가 모두 메틸화된 1e의 경우에는, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)가 없음에도 불구하고, 분해산물인 방향족화합물을 얻을 수 없었다. 실험 결과, 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)는 분해산물의 재중합 및 분해효소의 활성을 저해하는 역할을 하지만, 이와 반대로 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)는 분해효소의 화합물 재중합을 인지하거나, 이러한 재중합 결합 분해를 유도하는 역할을 할 것으로 예측할 수 있었다. 이러한 경향은, 다른 종류의 리그닌 이량체에도 동일하게 적용될 수 있으므로 실제 리그닌의 분해에도 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. (도 6 및 도 7)When the lignin dimer prepared in Example 2 was decomposed using lignin peroxidase, in the case of 1b, 1c, and 1d without phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH), an aromatic compound could be obtained as a degradation product. . On the other hand, when the methylation reaction does not proceed and there exists a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) as shown in 1a, it was not possible to obtain an aromatic compound as a decomposition product. However, in the case of 1e in which all aliphatic hydroxyl groups (aliphatic-OH) are methylated, although there is no phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH), an aromatic compound that is a decomposition product could not be obtained. Experimental results show that the phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) inhibits the repolymerization of the degradation products and the activity of the degradation enzyme, whereas the aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) recognizes the compound repolymerization of the degradation enzyme, It could be expected to play a role in inducing such repolymerized bond degradation. This trend was confirmed that the same can be applied to other types of lignin dimers can be applied to the actual decomposition of lignin. (FIGS. 6 and 7)

실시예 4. Example 4.

방향족계 단량체 화합물을 얻기 위해, 앞서 실시예1에서 메틸화 반응을 진행한 결과, 획득된 활엽수(포플라) 유래 리그닌을 리그닌 분해효소로 해중합하였다. In order to obtain an aromatic monomer compound, as a result of the methylation reaction in Example 1, the obtained hardwood (poplar) -derived lignin was depolymerized with lignin degrading enzyme.

상기 해중합은, BR 완충액 0.1M, pH 3.0에서 수행되었다. 메틸화된 리그닌 및 리그닌 분해효소는 각각 0.4 mg / ml 및 1 μM의 작업 농도로 제조되었다. 반응은 50 μM / 15 분의 공급 속도로 H2O2를 첨가함으로써 시작되었다. 샘플링 시점에서, 샘플링된 시료 반응용액 200 ㎕에 10 M의 NaOH 1 ㎕를 첨가함으로써 반응을 중단시켜 필요한 시료를 준비하였다. 준비된 시료는 PTFE 친수성 0.2㎛ 멤브레인 필터를 통해 여과하여 고형물을 제거하였다. The depolymerization was carried out in BR buffer 0.1M, pH 3.0. Methylated lignin and lignin degrading enzyme were prepared at working concentrations of 0.4 mg / ml and 1 μM, respectively. The reaction was started by adding H 2 O 2 at a feed rate of 50 μM / 15 minutes. At the time of sampling, the reaction was stopped by adding 1 μl of 10 M NaOH to 200 μl of sampled sample reaction solution to prepare the required sample. The prepared sample was filtered through a PTFE hydrophilic 0.2 μm membrane filter to remove solids.

해중합 결과를 확인하기 위해, 여과된 시료를 주입하여 고속 액체 크로마토 그래피(HPLC)를 진행하였다. To confirm the depolymerization result, the filtered sample was injected and subjected to high performance liquid chromatography (HPLC).

HPLC 반응은 Agilent 1200 HPLC 시스템을 사용하여 상기 시료를 역상 Eclipse XDB-C18 컬럼 (4.6 x 150 mm, 5 μm, Agilent)에 주입하여 수행하였다. 수행 결과 획득된 시료의 자외선 흡수 스펙트럼을 기반으로 하여 표준 라이브러리와 비교하였으며, 각각의 화합물의 선형 외부 표준 곡선 (R> 0.95)에 기초하여, 반응을 정량화하였다.HPLC reactions were performed by injecting the samples into a reversed phase Eclipse XDB-C18 column (4.6 × 150 mm, 5 μm, Agilent) using an Agilent 1200 HPLC system. The results were compared with standard libraries based on the ultraviolet absorption spectra of the obtained samples, and the reaction was quantified based on the linear external standard curve (R> 0.95) of each compound.

시간이 지남에 따라 총 5개의 방향족 단량체 화합물에 해당하는 HPLC 피크가 관찰되었으며, 이러한 피크의 면적이 시간 경과에 따라 비례적으로 증가하는 것이 관찰되었다. (도 8) Over time, HPLC peaks corresponding to a total of five aromatic monomer compounds were observed, and the area of these peaks was observed to increase proportionally with time. (Figure 8)

시료에 포함된 물질을 구배분리하기 위해, 0.1 % 수성 트리플루오로 아세트산과 메탄올-아세토니트릴을 용매로 하여, 컬럼온도30 ℃ 하에서, 유속 1.5 ml/분으로 총15 분간 원심분리한 결과, 시료에 포함된 화합물을 분리하였다. To gradient the material contained in the sample, centrifuged for 15 minutes at a flow rate of 1.5 ml / min under a column temperature of 30 ° C. using 0.1% aqueous trifluoro acetic acid and methanol-acetonitrile as solvents. The compound contained was isolated.

시료에 포함된 화합물은 5종의 방향족계 단량체로 확인되었다. 상기 방향족 단량체는 각각 3,4-dimethoxy benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy benzoic acid, 3,4-dimethoxy benzaldehyde, 3,4,5-trimethoxy benzaldehyde, methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate 였다. 이러한 방향족계 단량체 화합물의 총합을 고려할 때, 총 리그닌 중량의 약 10.7%가 단량체 방향족계 화합물로 분해되어 생산된 것임을 알 수 있었다.(도 9)The compound contained in the sample was identified as five aromatic monomers. The aromatic monomers were 3,4-dimethoxy benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy benzoic acid, 3,4-dimethoxy benzaldehyde, 3,4,5-trimethoxy benzaldehyde, methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate, respectively. . Considering the sum of these aromatic monomer compounds, it can be seen that about 10.7% of the total lignin weight was produced by decomposing the monomer aromatic compounds (FIG. 9).

도 8 및 도9에 도시된 그래프에서 Met-MWL(metyl-Milled Wood Lignin)은 본 발명의 일 실시예에 따라 선택적 메틸화된 리그닌을 의미한다. In the graphs shown in FIGS. 8 and 9, met-MWL (metyl-milled wood lignin) refers to selective methylated lignin according to one embodiment of the present invention.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. Although the embodiments have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the techniques described may be performed in a different order than the described method, and / or the components described may be combined or combined in a different form than the described method, or replaced or substituted by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the following claims.

Claims (10)

리그닌의 수산화기를 선택적 메틸화하는 단계;
메틸화된 리그닌을 리그닌퍼옥시데이즈(Ligninperoxidase)를 이용하여 분해하는 단계; 및
상기 분해하는 단계로부터 방향족 화합물을 포함하는 분해산물을 수득하는 단계;
를 포함하고,
상기 선택적 메틸화는 리그닌의 수산화기 중 페놀계 수산화기(Phenolic-OH)를 포함하는 작용기를 선택적으로 메틸화하는 것이고,
상기 방향족 화합물은, 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 것인,
효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
Selectively methylating the hydroxyl group of lignin;
Degrading the methylated lignin using Ligninperoxidase; And
Obtaining a decomposition product including an aromatic compound from the decomposition step;
Including,
The selective methylation is to selectively methylate a functional group including a phenolic hydroxyl group (Phenolic-OH) in the hydroxyl group of the lignin,
The aromatic compound is 3,4-dimethoxy benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy benzoic acid, 3,4-dimethoxy Benzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxybenzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate (methyl-3,4 , 5-trimethoxy benzoate) is selected from the group consisting of
Method for obtaining lignin degradation product using an enzyme.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 메틸화하는 단계는, 다이메틸설페이트(dimethylsulfate), 다이메틸카보네이트(Dimethylcarbonate) 중 어느 하나에 의한 것인, 효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
The method of claim 1,
The methylation step is dimethylsulfate (dimethylsulfate), dimethyl carbonate (Dimethylcarbonate) by any one of, lignin decomposition product obtained by using an enzyme method.
제1항에 있어서,
상기 선택적 메틸화는, 알리파틱 수산화기(aliphatic-OH)의 메틸기 전환율이 50% 미만인, 효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
The method of claim 1,
The selective methylation is a method of obtaining a lignin decomposition product using an enzyme, wherein the methyl group conversion rate of aliphatic hydroxyl group (aliphatic-OH) is less than 50%.
제1항에 있어서,
상기 선택적 메틸화는, 상기 분해된 리그닌의 재중합을 저해하는 것인, 효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
The method of claim 1,
The selective methylation is to inhibit the repolymerization of the degraded lignin, a method for obtaining a lignin decomposition product using an enzyme.
제1항에 있어서,
상기 리그닌은, 활엽수, 침엽수 및 초본류 계열의 목재 중 어느 하나로부터 유래된 것인, 효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
The method of claim 1,
The lignin is derived from any one of hardwoods, conifers and herbaceous wood, the method for obtaining lignin degradation products using enzymes.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 리그닌 분해산물은, 상기 리그닌의 5 내지 20 중량%인, 효소를 이용한 리그닌 분해산물 수득 방법.
The method of claim 1,
The lignin decomposition product is 5 to 20% by weight of the lignin, a method for obtaining a lignin decomposition product using an enzyme.
제1항의 방법에 의해 수득되는 리그닌 분해산물로,
상기 리그닌 분해산물은, 3,4-디메톡시벤조산(3,4-dimethoxy benzoic acid), 3,4,5-트리메톡시벤조산(3,4,5-trimethoxy benzoic acid), 3,4-디메톡시벤즈알데히드(3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-트리메톡시벤즈알데히드(3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), 메틸-3,4,5-트리메톡시벤조에이트(methyl-3,4,5-trimethoxy benzoate)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는, 리그닌 분해산물.
Lignin degradation products obtained by the method of claim 1,
The lignin decomposition products, 3,4-dimethoxy benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy benzoic acid, 3,4-dimethic Methoxybenzaldehyde (3,4-dimethoxy benzaldehyde), 3,4,5-trimethoxy benzaldehyde (3,4,5-trimethoxy benzaldehyde), methyl-3,4,5-trimethoxybenzoate (methyl-3, 4,5-trimethoxy benzoate) lignin decomposition products comprising any one or more selected from the group consisting of.
삭제delete
KR1020180112692A 2018-09-20 2018-09-20 Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation KR102066436B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180112692A KR102066436B1 (en) 2018-09-20 2018-09-20 Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180112692A KR102066436B1 (en) 2018-09-20 2018-09-20 Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102066436B1 true KR102066436B1 (en) 2020-01-15

Family

ID=69156713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180112692A KR102066436B1 (en) 2018-09-20 2018-09-20 Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102066436B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116120587A (en) * 2023-02-02 2023-05-16 广东工业大学 PH response lignin and preparation method and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423689B1 (en) 2012-07-27 2014-07-25 고려대학교 산학협력단 THE METHOD FOR THE PRODUCTION OF AROMATIC COMPOUNDS USING SOLID BASE CATALYST FOR HYDROLYSIS OF β-O-4 LINKAGE OF LIGNIN IN NEAR-CRITICAL WATER
KR101627538B1 (en) 2008-08-11 2016-06-07 후쿠토메 히로후미 Catalyst for the decomposition of lignin, method for the preparation of alcohols and organic acids, method for the preparation of lignin-decomposition products, catalyst for the decomposition of aromatic hydrocarbons, method for releasing hydrogen ions, as well as porphyrin
JP2017505754A (en) * 2013-11-27 2017-02-23 アンスティテュ・ポリテクニック・ド・ボルドーInstitut Polytechnique De Bordeaux Method for depolymerization of lignin with laccase

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101627538B1 (en) 2008-08-11 2016-06-07 후쿠토메 히로후미 Catalyst for the decomposition of lignin, method for the preparation of alcohols and organic acids, method for the preparation of lignin-decomposition products, catalyst for the decomposition of aromatic hydrocarbons, method for releasing hydrogen ions, as well as porphyrin
KR101423689B1 (en) 2012-07-27 2014-07-25 고려대학교 산학협력단 THE METHOD FOR THE PRODUCTION OF AROMATIC COMPOUNDS USING SOLID BASE CATALYST FOR HYDROLYSIS OF β-O-4 LINKAGE OF LIGNIN IN NEAR-CRITICAL WATER
JP2017505754A (en) * 2013-11-27 2017-02-23 アンスティテュ・ポリテクニック・ド・ボルドーInstitut Polytechnique De Bordeaux Method for depolymerization of lignin with laccase

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ACS Sustainable Chem. Eng., 2017, Vol. 5, No. 5, pp. 3913-3919* *
Wang, Through Lignin Biodegradation to Lignin-based Plastics, The University of Minnesota (2015. 01.)* *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116120587A (en) * 2023-02-02 2023-05-16 广东工业大学 PH response lignin and preparation method and application thereof
CN116120587B (en) * 2023-02-02 2024-04-26 广东工业大学 PH response lignin and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rafiee et al. Electrochemical aminoxyl-mediated oxidation of primary alcohols in lignin to carboxylic acids: polymer modification and depolymerization
Li et al. Catalytic transformation of lignin for the production of chemicals and fuels
Das et al. Lignin conversion to low-molecular-weight aromatics via an aerobic oxidation-hydrolysis sequence: comparison of different lignin sources
Lan et al. Highly selective oxidation and depolymerization of α, γ‐diol‐protected lignin
Arantes et al. Current understanding of brown-rot fungal biodegradation mechanisms: a review
Zakzeski et al. The catalytic valorization of lignin for the production of renewable chemicals
Chatel et al. Oxidation of lignin using ionic liquids An innovative strategy to produce renewable chemicals
US20100121110A1 (en) Method for the breakdown of lignin
d'Acunzo et al. First evidence of catalytic mediation by phenolic compounds in the laccase‐induced oxidation of lignin models
Evstigneyev et al. Lignin valorization and cleavage of arylether bonds in chemical processing of wood: a mini-review
JP6474138B2 (en) Method for depolymerization of lignin with laccase
van Erven et al. Elucidation of in situ ligninolysis mechanisms of the selective white-rot fungus Ceriporiopsis subvermispora
Brienza et al. A guide to lignin valorization in biorefineries: traditional, recent, and forthcoming approaches to convert raw lignocellulose into valuable materials and chemicals
Mukherjee et al. Lignin degradation in the production of bioethanol–A review
Brienza et al. Toward a Hydrogen‐Free Reductive Catalytic Fractionation of Wheat Straw Biomass
KR102066436B1 (en) Method for obtaining lignin degradation product using selective methylation
Nagel et al. Hydrothermal decomposition of a lignin dimer under neutral and basic conditions: a mechanism study
Brienza et al. Enhancing lignin depolymerization via a dithionite-assisted organosolv fractionation of birch sawdust
Wan et al. Advances in catalytic depolymerization of lignin
Chen et al. Nature-inspired pretreatment of lignocellulose–perspective and development
RU2765891C2 (en) Modified wood product and method for producing said product
US9611494B2 (en) Use of carbonium ion scavengers in the treatment of lignocellulosic biomass
Reddy et al. Lignin to Platform Chemicals and Biomaterials: Chemical and Biological Perspectives
EP3158128B1 (en) Treatment of lignocellulosic biomass with aromatic chemicals as scavengers
Zhang et al. Advances in value-added aromatics by oxidation of lignin with transition metal complexes

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant