The reactivity of lignin model compounds under Mannich conditions with piperidine and formaldehyde was studied. The piperidinomethyl group was confirmed to be introduced quantitatively at sterically unhindered positions ortho to a phenolic hydroxyl when the substrate was allowed to react under ambient conditions. The sequential application of the Mannich reaction followed by quantitative 31 P NMR on a variety of lignin samples allowed the amounts of various aromatic groups bearing free phenolic hydroxyls to be determined. More specifically, the technique allowed the quantification of para-hydroxyl phenols, catechols, guaiacols, and phenols bearing C 5 or C 6 substituents. The quantitative reliability of the technique was also examined with a series of dissolved kraft lignins, isolated at various degrees of delignification. The data were found to favourably compare to those obtained by permanganate oxidation.Résumé : On a étudié la réactivité de composés modèles de la lignine dans la réaction de Mannich avec de la pipéridine et du formaldéhyde. Il a été confirmé que, lorsque le substrat réagit dans des conditions ambiantes, le groupe pipéridinométhyle s'introduit quantitativement dans les positions stériquement non empêchées en ortho de l'hydroxyle phénolique. L'application séquentielle de la réaction de Mannich sur divers échantillons de lignine, suivie d'une étude quantitative RMN du 31 P, permet de déterminer les quantités de divers groupes aromatiques portant des hydroxyles phénoliques. D'une façon plus spécifique, la technique permet de quantifier les para-hydroxyphénols, les catéchols, les guaïacols et les phénols portant des substituants en C 5 et en C 6 . On a aussi évalué la fiabilité quantitative de la technique avec une série de lignines kraft dissoutes, isolées à divers degrés de délignification. On a trouvé que les données se comparent favorablement à celles obtenues par oxydation avec le permanganate.Mots clés : lignine, composés modèles de la lignine, réaction de Mannich, résonance magnétique nucléaire (RMN), phénols, phosphore, pipéridine, analyse quantitative.
[Traduit par la rédaction]Can.