Chemical Factors that Control Lignin Polymerization

木质素 化学 反应性(心理学) 聚合物 单体 解聚 聚合 木质纤维素生物量 生物量(生态学) 电子转移 有机化学 医学 海洋学 地质学 病理 替代医学
作者
Amandeep K. Sangha,Brian H. Davison,Robert F. Standaert,Mark F. Davis,Jeremy C. Smith,Jerry M. Parks
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:118 (1): 164-170 被引量:59
标识
DOI:10.1021/jp411998t
摘要

Lignin is a complex, branched polymer that reinforces plant tissue. Understanding the factors that govern lignin structure is of central importance to the development of technologies for converting lignocellulosic biomass into fuels because lignin imparts resistance to chemical, enzymatic, and mechanical deconstruction. Lignin is formed by enzymatic oxidation of phenolic monomers (monolignols) of three main types, guaiacyl (G), syringyl (S), and p-hydroxyphenyl (H) subunits. It is known that increasing the relative abundance of H subunits results in lower molecular weight lignin polymers and hence more easily deconstructed biomass, but it is not known why. Here, we report an analysis of frontier molecular orbitals in mono-, di-, and trilignols, calculated using density functional theory, which points to a requirement of strong p-electron density on the reacting phenolic oxygen atom of the neutral precursor for enzymatic oxidation to occur. This model is consistent with a proton-coupled electron transfer (PCET) mechanism and for the first time explains why H subunits in certain linkages (β-β or β-5) react poorly and tend to "cap" the polymer. In general, β-5 linkages with either a G or H terminus are predicted to inhibit elongation. More broadly, the model correctly accounts for the reactivity of the phenolic groups in a diverse set of dilignols comprising H and G subunits. Thus, we provide a coherent framework for understanding the propensity toward growth or termination of different terminal subunits in lignin.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
整齐的梦露完成签到 ,获得积分10
1秒前
翎羽发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
myuniv完成签到,获得积分10
3秒前
安平完成签到,获得积分10
3秒前
我是老大应助迷路的文博采纳,获得10
4秒前
lulu完成签到 ,获得积分10
5秒前
devoel完成签到,获得积分10
5秒前
拓跋涵易完成签到,获得积分10
7秒前
11235应助Polylactic采纳,获得10
7秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
8秒前
self2008完成签到,获得积分10
9秒前
金金完成签到,获得积分10
10秒前
无花果应助仁爱一江采纳,获得10
10秒前
12秒前
苏紫梗桔完成签到,获得积分10
14秒前
酷炫梦蕊发布了新的文献求助10
15秒前
Flos完成签到,获得积分10
16秒前
王0535完成签到,获得积分10
16秒前
阳光的幻灵完成签到,获得积分10
17秒前
睡一觉算了完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
田様应助中药味奥利奥采纳,获得10
20秒前
20秒前
ACY完成签到,获得积分10
22秒前
酷炫梦蕊完成签到,获得积分10
22秒前
ice完成签到 ,获得积分10
23秒前
四叱冬青木完成签到 ,获得积分10
24秒前
小鱼僧完成签到 ,获得积分10
24秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
25秒前
wsj完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
浮云发布了新的文献求助10
27秒前
牛牛完成签到,获得积分10
28秒前
JamesPei应助zz采纳,获得10
29秒前
29秒前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
29秒前
酷波er应助文车采纳,获得10
30秒前
畅快海云完成签到 ,获得积分10
30秒前
小蘑菇应助Sun1c7采纳,获得10
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
International Energy Investment Law: The Pursuit of Stability (2nd Edition) 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7716282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271188
关于积分的说明 20084984
捐赠科研通 7292596
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298779
关于科研通互助平台的介绍 2452912
邀请新用户注册赠送积分活动 2306158