富含木質素的生物質中含有豐富的甲氧基(-OCH 3),其穩定碳、氫同位素是重建古氣候的重要指標,但生物質中甲氧基的含量隨沉積演化作用快速減少,準確評價生物質中甲氧基的含量是開展其穩定同位素分析的基礎。目前常用的甲氧基定量方法基于Zeisel法(利用氫碘酸將生物質中的甲氧基轉化為碘甲烷)直接測定生成的碘甲烷、或利用碘甲烷試劑建立外標定量曲線,但總體上存在誤差大、耗時長、需要進行一系列處理等問題。
針對上述問題,中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室研究生黃敏在導師廖澤文研究員的指導下,選擇苯甲醚標準試劑與氫碘酸反應,建立用于所研究樣品中甲氧基定量的外標曲線,并在褐煤樣品中進行了初步應用。
該方法主要流程包括:利用苯甲醚標準試劑(圖1a)與氫碘酸反應,建立甲氧基定量的標準曲線,在保障苯甲醚完全反應的基礎上,甲氧基定量外標曲線具有較好的相關性(R 2 = 0.9523) (圖1c);在此基礎上針對褐煤樣品中甲氧基開展定量評價,其結果與文獻中報道的含量范圍一致(圖1d)。

圖1 含木質素生物質中甲氧基定量方法的建立及其初步應用。
本工作建立了相對簡便可靠的含木質素生物質中甲氧基的定量評價方法,該方法步驟少,耗時短,所需試劑量小,定量評價結果可靠。本工作得到國家自然科學基金面上項目(42072145)的資助,相關研究成果近期發表在Organic Geochemistry上。
論文信息:Huang, M.,(黃敏)Wang, H.,(王浩哲)Zhao, G.,(趙冠宇)Wang, Q.,(王強)Cheng, B.,(程斌)Liao, Z.,*(廖澤文)2023. Anisole-based assessment for the quantification of methoxyl groups in lignin-rich biomass. Organic Geochemistry 179, 104601. DOI: 10.1016/j.orggeochem.2023.104601.
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