木质素热解中侧链功能基团的协同效应：Cα氧化和Cβ取代的作用

为了阐明侧链功能的内在机制，合成了四种木质素二聚体模型化合物，以不同的Cα位点的氧化状态（Cα=O与Cα-OH）和在Cβ位点上羟甲基的有无（Cβ-CH2OH）为特征。采用TGA、TG-FTIR和GC-MS系统评估这些侧链结构如何影响质量损失行为、挥发性物质的演变、最终产品分布和热解动力学。结果表明，Cα=O基元增加了热稳定性，并通过齐聚键的断裂有利于解聚，导致明显的激活能降低和低的炭产率（5.45%）。相比之下，Cα-OH基元促进多步脱水和缩合，增加了激活能和炭的形成。值得注意的是，Cβ-CH2OH基团表现出一种非累加的协同效应：它降低了Cα-OH体系的分解起始温度，并促进低温脱水，而在Cα=O体系中，则通过促进Cα-Cβ键的断裂而不是完全侧链的消除来重新引导裂解路径。总体而言，这些发现建立了木质素侧链结构与热解结果之间的明确结构-功能关系，为通过有针对性的侧链结构调节来实现木质素增值提供了理论基础。• Cα=O基元通过齐聚键断裂减少炭产率（5.45%）。 • Cα-OH基团促进脱水和二次缩合。 • Cβ-CH2OH对热解产生非累加协同效应。 • 侧链结构调节激活能和产品演变。