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材料学院团队在《Trends in Chemistry》发表综述论文

  近日,材料学院宋国勇教授团队在化学顶级期刊《Trends in Chemistry》(IF=22.448)发表了题为“The temptation from homogeneous linear catechyl lignin”的综述论文。文章报道了近十年来C-木质素研究领域的最新成果。

  

  C-木质素(Catechyl lignin)是由单一的咖啡醇结构单元通过苯并二恶烷连接形成的生物大分子,主要存在于香荚兰、仙人掌、石栗等植物种子果壳中。与常规木质素对比,C-木质素具有线性、均一、耐酸性等优点,通过催化降解或化学处理可以被用于制备高附加值邻苯二酚类产品和高性能材料,被认为是一种“理想型”的木质素高值化原料。自2012年被报道以来,C-木质素研究领域得到了快速的发展。然而,目前缺少相关综述对该领域进行系统梳理与总结分析。基于此,该综述首次概述了C-木质素在生物合成、分离与表征及高值利用等方面的研究进展。

  

 

  该综述根据C-木质素生物合成的研究结果,系统介绍了整个木质素合成过程中特异性酶对C-木质素合成的影响,总结出下调CCoAOMT和COMT表达、上调ChCAD5和漆酶ChLAC8表达有助于C-木质素的生成,为通过基因工程方法将C-木质素引入到常见木质纤维素中提供了一个重要的理论基础。根据降解和非降解分析方法,描述了C-木质素在植物界的分布特点,目前主要分布在兰科、仙人掌科、大戟科及醉蝶花科等植物果壳中;根据C-木质素与G/S-木质素“共存非共生”的特点,概述了当前C-木质素拆分、纯化与表征的技术方法。基于C-木质素具有线性、均一性及耐酸性等性能,概括了C-木质素催化转化制备邻苯二酚类化学品和高性能碳纤维材料的研究进展。最后,该综述提出了当前C-木质素高值利用过程中存在的挑战及未来应用的前景。

  

  材料学院青年教师王水众为论文第一作者,宋国勇教授为通讯作者,感谢生物学院林金星教授给予的指导与帮助,该工作得到国家自然科学基金(32030010, 31971607)、国家重点研发计划项目(2019YFC1906700)、中央高校基本科研业务费(BLX202133, 2021BLRD01)、高等学校学科创新引智计划(111 project, B13007)资助。

  

  文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2589597422001915

作者:王水众;审稿:彭锋 李南岍      |     编辑:姜玥; 审核:杨金融