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Gewählte Dissertation:

Karl Michael Klinger (2014): Current Biorefinery Scenarios: Studies into Ammoxidation of Lignocellulosic Material and Periodate Oxidation of Cellulose.
Dissertation - Abteilung für Chemie nachwachsender Rohstoffe, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 132. UB BOKU obvsg FullText

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Die vorliegende Arbeit behandelt zwei Themen im Gebiet „materialbasierte Bioraffinerie“. Der erste Teil befasst sich mit dem Reaktionsverhalten von Mono- und Polysacchariden unter Ammonoxidations (A.)-Bedingungen. Lignin kann durch A. in ein Bodenverbesserungsmittel umgewandelt werden. Dieses enthält immer eine gewisse Menge an Kohlenhydraten, weswegen genaue Kenntnis über deren Reaktionsverhalten und mögliche Toxizität der Reaktionsprodukte wichtig ist. Deshalb wurden Cellulose, Xylan, Glucose und Xylose unterschiedlichen A.-Bedingungen unterworfen und mittels GPC, GC/MS nach Derivatisierung und Algeninhibitionstests untersucht. Polysaccharide unterlagen zwar Abbaureaktionen, erzeugten aber nur geringe Mengen an niedermolekularen und phytotoxischen Verbindungen. Monosaccharide erzeugten über 100 verschiedene niedermolekulare Verbindungen, sowohl N-Heterozyklische (Imidazole, Pyrazine, Pyridine) als auch Offenkettige (Zucker, Aminozucker, Aldonsäuren, α-Hydroxyamide und α-Aminosäuren). Die Kinetiken und Reaktionsmechanismen wurden untersucht und diskutiert. Im Algeninhibitionstest zeigten basische, heterozyklische Verbindungen mittlerer Hydrophilie die stärkste Wirkung, während hydrophilere und weniger basische Derivate keine Wirkung zeigten. Der zweite Teil befasst sich mit Herstellung, Charakterisierung und Reaktionsverhalten von hoch periodat-oxidierter Cellulose, der sogenannten "Dialdehydcellulose". D. lässt sich aus verschiedensten Cellulose-Quellen wie mikrokristalliner Cellulose, Zellstoff, Altpapier oder Baumwoll-Linters herstellen. Die erzeugten Lösungen und ihre Reaktionen in homogener Phase lassen sich gut mittels Flüssig-NMR untersuchen. Untersuchungen mittels wässriger GPC offenbaren eine starke Abhängigkeit des Molekulargewichtes von Auflösebedingungen, Laufmittel und Lagerung der Proben. D. wird durch multifunktionelle Amine vernetzt. Die entstehendenen vernetzten Polymere wurden mittels NMR, FTIR und DSC untersucht.

Betreuer: Potthast Antje
1. Berater: Rosenau Thomas
2. Berater: Liebner Falk

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