中文摘要：

本项目从实验与理论上探讨了通过高温水氧化方法来降解木质素、制备小分子化工产品的可能性。前期的探索性实验结果表明，在高温水和氧的环境中，木质素趋于结焦生成碳材料，降解成小分子的几率较小。为了深入认识其机理，本项目选择了异丙基取代芳烃和对甲基苯酚作为木质素小分子模型物开展了氧化反应规律和机理研究。结果表明，在异丙基取代基的氧化过程中，反应物浓度效应非常显著，过高的异丙基反应物浓度会使含有双键的中间产物累积，并再次聚合生成结焦；同时，对甲基苯酚的氧化结果也表明，芳环中羟基的引入也会降低芳环烷基的氧化反应活性，并导致结焦的发生；这说明，木质素在氧化降解过程，由于芳香环上异丙基和羟基的取代基效应，有聚合结焦的倾向，不容易获得低分子的降解产物；另外，课题在还探索了相关氧化小分子产物加合结晶的纯化方法。鉴于高温水氧化方法的效果较差，本项目经过反复的探索和实验发现，采用具有供氢功能的溶剂体系如醇类和酚类，可以有效提高木质素的降解转化率和小分子的收率，而且合适的含水量有助于提高转化率和小分子产物收率。针对醇类和酚类溶剂体系中的碱木质素和原木质素的热解规律，本项目进行了系统考察并获得优化反应条件。