(57)【要約】      （修正有）【課題】高純度を有するリグニン及びリグニン組成物、並びに従来のリグニンよりも少ない構造分解を含む、固有の構造特性を有するリグニンの提供。【解決手段】１００芳香族単位当たり約１２２単位以下のメトキシル含量と、１００芳香族単位当たり約１１６単位以上の酸素化脂肪族含量と、を含む、工業リグニン。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００芳香族単位当たり約１２２単位以下のメトキシル含量と、
１００芳香族単位当たり約１１６単位以上の酸素化脂肪族含量と、を含む、工業リグニン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１５日に出願された米国特許出願第６１／８０２，０８７号の利益を主張し、該特許の開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、概して高純度を有するリグニン及びリグニン組成物に関する。本発明は、概して、従来のリグニンよりも少ない構造分解を含む、固有の構造特性を有するリグニンにも関する。
【背景技術】
【０００３】
天然リグニンは、地球上で２番目に最も豊富な天然ポリマーである。これは、不規則な不均一ポリマーである。リグニン構造は、三次元であると広く考えられている。しかしながら、具体的な証拠が不足しており、これにより一部の科学者は、その構造が本当に三次元であるかどうかに疑問を持っている（Ｒａｌｐｈ  ｅｔ  ａｌ．（２００４））。リグニンは光学不活性である。リグニンにおける反復可能（単量体）単位は、ｐ−ヒドロキシフェニル（Ｈ）、グアヤシル（Ｇ）、及びシリンギル（Ｓ）型のフェニルプロパン単位（またはいわゆるＣ９単位）である（図１）。針葉樹リグニンは、主にＧ型である。硬材リグニンは、Ｇ単位及びＳ単位の両方を含む。木質リグニンのＨ単位含量は大抵少ない。しかしながら、Ｈ単位含量は、非木質リグニン（例えば一年生繊維に由来するリグニン）の構造に著しく寄与し得る。さらに、一年生繊維リグニンは、主にＣ９単位のガンマヒドロキシルとのエステル結合によってリグニンに結合した、かなりの量の桂皮酸及びフェルラ酸誘導体を含有する（Ｒａｌｐｈ  ｅｔ  ａｌ．（２００４）、Ａｄｌｅｒ（１９７７）、及びＳａｋａｋｉｂａｒａ（１９９１））。
【０００４】
リグニンＣ９単位は、異なる官能基を含有する。最も一般的な官能基は、芳香族メトキシル基及びフェノール性ヒドロキシル基、脂肪族第１及び第２ヒドロキシル基、少量のカルボニル基（アルデヒド及びケトン型）、ならびにカルボキシル基である。単量体Ｃ９リグニン単位は、一緒に結合されて、Ｃ−Ｏ−Ｃ及びＣ−Ｃ結合を介してリグニンのポリマー構造を形成する。最も豊富なリグニン単位間結合は、β−Ｏ−４型の結合である（図１の構造１〜４及び７を参照）。これらは、リグニンにおける単位間結合の約５０％（軟材においては約４５％、及び硬材において最大６０〜６５％）を構成する。他の一般的なリグニン単位間結合は、レジノール（β−β）（構造６）、フェニルクマラン（β−５）（構造５）、５−５（構造１２）、及び４−Ｏ−５（構造１１）部分である。これらの数は、異なるリグニンにおいて変化するが、典型的に総リグニン部分の１０％を超えない。他のリグニン部分の数は、大抵５％未満である（Ａｄｌｅｒ（１９７７）、Ｓａｋａｋｉｂａｒａ（１９９１）、Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００８））。
【０００５】
リグニン凝縮度（「ＤＣ」）は、多くの場合リグニン反応性と負に相関するため、重要なリグニン特性である。凝縮リグニン部分の定義は常に明確であるわけではない。最も一般的には、凝縮リグニン構造は、芳香族環の２、５、または６位を介して（Ｈ単位においてはＣ−３位もまた介して）他のリグニン単位に結合されるリグニン部分である。最も一般的な凝縮構造は、５−５’、β−５、及び４−Ｏ−５’構造である。シリンギル芳香族環のＣ−５位は、メトキシル基によって占有され、したがってこれは凝縮に関与し得ないため、硬材リグニンは典型的に軟材リグニンよりも凝縮していない。
【０００６】
当分野における現在の理解によると、典型的に軟材及び軟材パルプ中のほとんどのリグニンは、多糖類、主にヘミセルロースに連結（すなわち化学的に結合）される（Ｌａｗｏｋｏ  ｅｔ  ａｌ．（２００５））。木におけるリグニン−炭水化物（「ＬＣ」）結合の主な型は、フェニルグリコシド結合（構造Ａ）、エステル（構造Ｂ）、及びベンジルエーテル（構造Ｃ）（図１を参照）である（Ｋｏｓｈｉｊｉｍａ  ｅｔ  ａｌ．（２００３）、Ｈｅｌｍ（２０００）、及びＢａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００７））。安定的ＬＣ結合の発生は、バイオ精製プロセスにおける木の成分の選択的分離を妨げる主な理由の１つである。
【０００７】
工業リグニンは、リグノセルロースバイオマス処理の結果として得られる。工業リグニンは、バイオマス処理の間に生じる複数の反応の組み合わせの結果として、自然界で見られるその天然の、自然形態におけるリグニン（いわゆる「天然リグニン」）とは劇的に異なる。これらの反応は、触媒バイオマス加水分解、抽出リグニン断片の凝縮、天然リグニン官能基の除去、新しい官能基の形成等を含み得る。工業リグニンは、天然リグニンよりも目に見えて不均一である（化学構造及び分子量に関して）。工業リグニンは、典型的にかなり少量で存在する多種多様な構造部分を有する（Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００３）及びＬｉｉｔｉａ  ｅｔ  ａｌ．（２００３））。
【０００８】
化学構造に関しては、天然リグニンは、バイオマス処理の間著しい分解及び／または改変を受ける。リグニン分解は、主に、フェノール性ヒドロキシルの量の増加及びリグニンの分子量の減少をもたらす、β−Ｏ−４結合の開裂（しかしこの機構は典型的に異なるプロセスについて異なる）を介して生じる。リグニン分解は、脂肪族ヒドロキシル、酸素化脂肪族の量の減少、ならびにカルボキシル基及び飽和脂肪族構造の形成ももたらす。リグニン分解とは対照的に、典型的に、リグニン再重合及び／または再凝縮等のいくつかの逆反応が、ある程度生じる。これらの逆反応は、典型的に、リグニンの分子量の増加及びその反応性の低下をもたらす。これらの変化は、ほとんどの工業リグニンについて共通であるが、変換の程度は、処理条件（温度、時間、ｐＨ等）、原料の起源、及び原料の固有性に応じて著しく異なり得る。
【０００９】
それぞれのプロセスは、典型的に、リグニンにいくつかの特異的な化学特性を提供する。まず、反応機構は、酸性媒質及び塩基媒質において、かなり異なり得る。アルカリ性条件下でのβ−Ｏ−４結合の開裂は、キノンメチド中間体を介して生じ、一次反応生成物としてコニフェリルアルコール型部分の形成をもたらす（図２）。しかしながら、これらはリグニン内で蓄積されず、さらなる二次転位反応を経て様々な（アリール）脂肪族酸を形成する。天然リグニンにおけるβ−５及びβ−１型の結合は、典型的に、そのプロセスの間開裂され得ず、スチルベン型構造（構造３０、図１）に変換される。後者は、安定であり、アルカリ性リグニン内で蓄積される。さらに、かなりの量のビニルエーテル構造（構造２９、図１及び２）が、ソーダパルプ化の間に形成されてリグニン内に蓄積され、これはクラフトリグニンと対照的である。反応機構の違いの結果としての、ソーダリグニンとクラフトリグニンとの間の別の構造的違いは、ソーダリグニン内のアリールグリセロール型構造（構造２０、図１）の存在である。一方で、リグニンは、脱メチル化反応を受け、クラフトパルプ化の間に（ソーダパルプ化の間ではなく）ｏ−キノン構造の形成をもたらす。さらに、クラフトリグニンは、典型的に、チオール化合物の形態である可能性が高い、数パーセントの有機的に結合した硫黄を含む（Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００３）、Ｇｅｌｌｅｒｓｔｅｄｔ（１９９６）、Ｍａｒｔｏｎ（１９７１）、及びＧｅｉｒｅｒ（１９８０））。クラフト及びソーダリグニンは、対応する天然リグニンよりも、著しく高い凝縮度を有する。しかしながら、これは、典型的に、パルプ化の間の広範な凝縮反応ではなくて、原型の天然リグニンの凝縮部分の蓄積の結果である（Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００３））。クラフト及びソーダリグニンは、数パーセントの炭水化物及び灰不純物を含む。これらの汚染物質の量もまた原料の起源に依存し、汚染物質の量は、典型的に一年生繊維リグニン中で、木質リグニン中よりも著しく高い。
【００１０】
可能性のある酸塩基バイオ精製プロセスに由来し得る、多岐にわたるリグニンがある（Ｇｌａｓｓｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（１９８３））。酸塩基プロセスは、鉱酸または有機酸の添加（触媒量から最大で反応媒質としての有機酸の使用までの任意の量）によって、または酸の添加を伴わずに（例えば自己加水分解）リグノセルロースバイオマス内に含まれるアセチル基の開裂によって有機酸が生成されて、行われ得る。自己加水分解は、酸性反応生成物の形成に起因してもまた生じ得る。可能性のあるバイオ精製プロセスに由来する工業リグニンは、クラフトリグニンよりもはるかに調査されていない。
【００１１】
酸性条件下でのリグニン分解の主な経路は、β−Ｏ−４結合の酸性加水分解である（図３）。この反応の主な生成物は、いわゆるＨｉｂｂｅｒｔのケトンである（Ｗａｌｌｉｓ（１９７１））。リグニン内のこれらの部分の蓄積は、アルカリ性リグニンと比較して、カルボニル基及び対応する飽和脂肪族構造の相対的に高い含量をもたらす（Ｂｅｒｌｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００６））。酸性条件下のリグニンの分解は典型的にビニルエーテル中間体を介して生じるが、ビニルエーテル構造は典型的に酸性媒質において非常に不安定であるため、これらのビニルエーテル中間体は典型的にリグニン内で蓄積しない。酸性条件下で得られたリグニン中でかなりの量のオレフィン部分が観察されたが、これらの本質は、クラフト及びソーダリグニンのオレフィン構造とは異なる。これらの正確な構造はまだ十分に理解されていない（Ｂｅｒｌｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００６））。
【００１２】
さらに、酸性条件下で生じるリグニン凝縮は、典型的に、アルカリ性処理で生じるものよりも顕著である。芳香族環のＣ−５位で主に生じるアルカリ性凝縮と対照的に、酸性リグニン凝縮は、芳香族環の２，６位を介して主に生じる（Ｇｌａｓｓｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（１９８３））。リグニン凝縮度は、反応媒質の酸性（ｐＨ及び用いられる溶媒）ならびに処理の程度（温度、時間、圧力）に依存する。極端な例として、既知の最も改変された工業リグニンは、１％のＨ２ＳＯ４を用いて１７０〜１９０℃で２〜３時間の間で得られる、ロシアで生成された工業酸加水分解リグニンである。この改変された工業リグニンは、処理の間の強い凝縮／重合反応により、極性有機溶媒及びＮａＯＨ溶液において非常に不溶性である。これは、フェノール性ヒドロキシル基及びオレフィン構造の相対的に高い含量もまた有する。さらに、この改変された工業リグニンは、１０〜３０％の残留炭水化物及び最大２０％の親油性抽出物を含む（Ｃｈｕｄａｋｏｖ（１９８３））。対照的に、非常に高い反応温度（２２００℃を超える）であるが短い反応時間（１分未満）で得られた酸加水分解リグニンのかなりの画分（７０〜９０％）は、１ＮのＮａＯＨにおける５０％ジオキサンの溶液内で可溶であった。これらの可溶性リグニンにおける炭水化物含量は、２〜４％で顕著により少ない（Ｇｌａｓｓｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（１９８３）、及びＬｏｒａ  ｅｔ  ａｌ．（２００２））。β−Ｏ−４結合の開裂に関して、蒸気爆発リグニンもまたかなり分解されるが、典型的に酸加水分解リグニンよりもはるかに凝縮されない（Ｇｌａｓｓｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（１９８３）、Ｒｏｂｅｒｔ  ｅｔ  ａｌ．（１９８８）、及びＬｉ  ｅｔ  ａｌ．（２００９））。異なるプロセスによって得られるリグニンにおける構造的変形（「プロセス間」変形）に加え、同じ種類のプロセスリグニン内で得られるリグニン間にもいくつかの構造的違いがある（「プロセス内」変動）。例えば、プロセス内変動におけるより重要な要因の１つは、原料の起源である。これは、直接、典型的に、Ｓ、Ｇ、及びＨ単位間の比、ならびに凝縮度等の構造特性に影響を及ぼす。様々な硬材リグニンは、クラフトパルプ化の間に異なる様に分解し得、これは典型的に異なるヒドロキシル基及びカルボキシル基含量、ならびに異なるβ−Ｏ−４、β−β、及びβ−５結合をもたらすということが示されている（Ｃａｐａｎｅｍａ  ｅｔ  ａｌ．（２００５））。
【００１３】
固有の構造を有するリグニンは固有の特性も有し、これらの構造的に固有のリグニンは、例えば、接着剤及びプラスチックを含む、多くの異なる分野及び応用における用途を有する。よって、当該技術分野において固有の構造及び特性を有する高純度のリグニン及びリグニン組成物の必要性が残る。本出願は、これら及び他の重要な必要性に向けられる。
【００１４】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、かつ本明細書の一部を構成するが、本発明の態様を例示し、説明と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】様々な種類のリグニンの構造部分を例示する。
【図２】アルカリ性パルプ化の間に生じる主要のリグニン反応を例示する。
【図３】酸分解条件下でのリグニン分解間に生じる主反応を例示する。β−Ｏ−４結合でのリグニンの開裂は主反応であり、遊離フェノール性部分及びＨｉｂｂｅｒｔケトンの形成をもたらす。
【図４】ジオキサンで抽出された、本発明のリグニンの２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを例示する。
【図５】アルカリ性溶液で抽出された、本発明のリグニンの定量１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルを例示する。
【図６】様々な抽出溶媒を使用した、リグニン抽出収率を例示する。
【図７】実施例７に記載される、本発明のリグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの芳香族及びオレフィン領域を例示する。
【図８】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの芳香族及びオレフィン領域を例示する。
【図９】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの芳香族及びオレフィン領域を例示する。
【図１０】実施例７に記載される、本発明のリグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの酸素化脂肪族領域を例示する。
【図１１】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの酸素化脂肪族領域を例示する。
【図１２】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの酸素化脂肪族領域を例示する。
【図１３】実施例７に記載される、本発明のリグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの飽和脂肪族領域を例示する。
【図１４】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの飽和脂肪族領域を例示する。
【図１５】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの飽和脂肪族領域を例示する。
【図１６】実施例７に記載される、本発明のリグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルのアルデヒド領域を例示する。
【図１７】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルのアルデヒド領域を例示する。
【図１８】実施例７に記載される、比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルのアルデヒド領域を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記及び本開示を通して用いられる、以下の用語は、別様に示されない限り、以下の意味を有すると理解されるものとする。
【００１７】
本明細書で使用される場合、「実質的にない」という句は、成分を含有する任意の組成物の総重量に基づき、約１重量％を超えない、好ましくは約０．５重量％未満、より好ましくは約０．１重量％未満の該成分を有することを意味する。
【００１８】
本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上、別様の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。
【００１９】
本発明は、様々な形態で実施されることが可能であるが、いくつかの実施形態の以下の説明は、本開示は本発明の例示として考えられるべきであり、本発明を例示される具体的な実施形態に限定することを意図されないという理解のもとで作成される。見出しは利便性のみのために提供され、いかなる様式でも本発明を限定するものと解釈されるべきではない。任意の見出しの下で例示される実施形態は、任意の他の見出しの下で例示される実施形態と組み合わされ得る。
【００２０】
本出願において特定される様々な量的値における数値の使用は、別途明白に示されない限り、述べられる範囲内の最小値及び最大値が両方「約」という語に先行されるかのように、近似値として述べられる。このように、述べられる値からのわずかな変形は、述べられる値と実質的に同じ結果を達成するために使用され得る。さらに、範囲の開示は、記載される最小値と最大値との間の全ての値、ならびにかかる値によって形成され得る任意の範囲を含む連続的範囲として意図される。さらに、記載される数値を任意の他の記載される数値に分割することによって形成され得る、任意の及びすべての比（及び任意のかかる比の範囲）も本明細書で開示される。したがって、当業者は、多くのかかる比、範囲、及び比の範囲が、本明細書に提示される数値から明白に導かれ得、全ての場合において、かかる比、範囲、及び比の範囲が本発明の様々な実施形態を表すことを理解するだろう。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「より高次構造のリグニン」は、従来のリグニンと比較してより分解されていない構造を有するリグニンを示す。例えば、より分解された構造を有するリグニン（すなわち従来のリグニン）は、（１）脂肪族ＯＨ基（特に二次のもの）、β−Ｏ−４及びβ−β結合の量、ならびに酸素化脂肪族部分全体における減少（及び分子量における減少）、ならびに、（２）フェノール性ＯＨ、ＣＯＯＲ、及びＣＯ官能基の量、飽和脂肪族部分、ならびに典型的に芳香族環におけるＣ−Ｃ結合の形成及び蓄積から生じる凝縮度の増加によって特徴付けられる。反対に、より分解されていない構造を有するリグニン（すなわち本発明のリグニン）は、（１）脂肪族ＯＨ基（特に二次のもの）、β−Ｏ−４及びβ−β結合の量、ならびに酸素化脂肪族部分全体の増加（及び分子量の減少）、ならびに（２）フェノール性ＯＨ、ＣＯＯＲ、及びＣＯ官能基の量、飽和脂肪族部分、ならびに典型的に芳香族環におけるＣ−Ｃ結合の形成及び蓄積から生じる凝縮度の低下によって特徴付けられる。
【００２２】
超臨界流体は、その臨界温度を超える温度かつその臨界圧力を超える圧力にある流体である。超臨界流体は、液体及び蒸気（気体）層が互いと並行して存在し得る最高温度及び圧力の点である、その「臨界点」以上で存在する。臨界圧力及び臨界温度を超えると、液体相と気体相との間の区別は消失する。超臨界流体は、液体の溶媒特性と同時に気体の浸透特性をおよそ有する。したがって、超臨界流体抽出は、高い浸透性及び良好な溶媒和の利益を有する。
【００２３】
報告される臨界温度及び圧力には、水については、臨床温度約３７４．２℃及び臨界圧力約２２１バール、二酸化炭素については、臨床温度約３１℃及び臨床圧力約７２．９気圧（約１０７２ｐｓｉｇ）が挙げられる。近臨界水は、約３００℃以上でかつ水の臨界温度（３７４．２℃）未満の温度、及びすべての流体が液体相にあることを保証するのに十分に高い圧力を有する。亜臨界水は、約３００℃未満の温度及びすべての流体が液体相にあることを保証するのに十分に高い圧力を有する。亜臨界水の温度は、約２５０℃よりも高く約３００℃未満であり得、多くの場合、亜臨界水は約２５０℃〜約２８０℃の温度を有する。「高温圧縮水」という用語は、本明細書において、その臨界状態以上の、または本明細書で近臨界または亜臨界と定義される、または約５０℃を超える（好ましくは少なくとも約１００℃）が亜臨界よりも低い任意の他の温度でかつ水が液体相であるような圧力にある水と交換可能に使用される。
【００２４】
バイオマスは、炭素系の生物物質を一般的に含む、近年生存している有機体に由来する再生可能なエネルギー源である。該有機体は、植物、動物、真菌等であった可能性がある。バイオマスの例には、木、リグノセルロースバイオマス、公共固形廃棄物、製造廃棄物（製材及び製紙廃棄物等の木残渣）、農業残渣（トウモロコシ茎葉、サトウキビバガス、もみ殻、カラスムギ殻等を含む）、食品廃棄物、黒液（木パルプ化処理の副生成物）等が挙げられるがこれらに限定されない。木は、例えば、硬材、軟材、一年生繊維、及びそれらの組み合わせであり得る。バイオマスは、典型的に、セルロース、ヘミセルロース、及びリグニンを含む。任意の好適な種類のバイオマスが、本明細書に記載される発明のリグニンのための原料として使用され得る。化石燃料は、完全に炭素系生物物質に由来するにもかかわらず、一般的にバイオマスとは考えられない。「バイオマス」という用語は、本明細書で使用される場合、化学燃料源を含まない。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「ガラス転移温度」または「Ｔｇ」は、非晶質物質が脆性のガラス質状態からプラスチック状態に変化する温度を意味する。これは、含水量、焼鈍しの程度、及び物質に与えられる圧力等を含む、試験される物質の組成に依存する。ガラス転移温度は、示差走査熱量測定、熱機械分析、動的機械分析等によって、測定され得る。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「蒸気爆発」は、蒸気の形態の熱（熱）、水分の拡張によるせん断力（機械）、及びグリコシド結合の加水分解（化学）によって支援される、バイオマスの構造成分を分解するために使用される熱機械化学プロセスを意味する。例えば、反応器において、蒸気は高圧力下で、拡散によってリグノセルロース構造に浸透する。蒸気は高圧力下で凝縮し、それにより物質を「湿らせる」。「湿った」バイオマスは、反応器内の圧力が解放されると「爆発」させられる。いくつかの現象がこの時点で生じる。まず、構造内の凝縮された水分は、圧力の急な低下により、即時に蒸発する。水蒸気の拡張は、周りの構造にせん断力を与える。このせん断力が十分に高い場合、蒸気はリグノセルロース構造の機械的分解を引き起こし得る。
【００２７】
本発明のリグニンは、任意の好適な技術によって調製され得る。好ましいプロセスは反応性流体を用い、好ましくは、反応性流体は亜臨界、近臨界、または超臨界水を含む。反応性流体は、二酸化炭素、二酸化硫黄、Ｃ１〜Ｃ５アルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、及びペンタノール等）、ならびにこれらの組み合わせを、さらに含み得る。いくつかの実施形態では、反応性流体は二酸化炭素を含まない。いくつかの実施形態では、反応性流体は１つ以上のＣ１〜Ｃ５アルコールを含まない。いくつかの実施形態では、反応性流体は外来性酸を含まない。いくつかの実施形態では、反応性流体は、亜臨界、近臨界、または超臨界状態の水から成る。
【００２８】
プロセスは、前処理ステップを含み得、そこではバイオマスが第１の温度及び第１の圧力下で第１の時間前処理され、それにより前処理バイオマスを形成する。前処理ステップは、本明細書で使用される場合、セルロース（存在する場合）及びリグニンを残しながら、バイオマスからヘミセルロース（存在する場合）を抽出することを典型的に含む（すなわち、前処理ステップの生成物は本明細書において「前処理バイオマス」という用語で表現される）。かかる前処理ステップは当業者に既知である。プロセスは、処理ステップをさらに含み得、そこでは前処理バイオマスが、第２の温度及び第２の圧力で第２の時間処理される。いくつかの実施形態では、プロセスは処理ステップを含み前処理ステップを含まない。換言すれば、本明細書で定義される前処理ステップを経ないバイオマスが、反応性流体を含む処理ステップを経る。しかしながら、処理ステップの前に、バイオマスは粉砕され（例えば、押しつぶし、すりつぶし、衝突製粉等のような機械的手段によって大きさが縮小され）得、この粉砕は本明細書において使用される前処理ステップとはみなされない。超臨界水を含む反応性流体を使用する場合、プロセスは、本明細書に定義される前処理ステップを用いずに超臨界水を使用してバイオマスを処理することを含み得る。好適な温度、圧力、及び滞留時間、ならびにバイオマスを処理するための他の好適な条件は、米国特許出願公開２０１２／０２９６１７７４において開示され、ここでその全体が参照により組み込まれる。本発明のリグニンを調製するために好適な他のプロセスもまた用いられ得る。
【００２９】
本発明のリグニンは、典型的に、好適な溶媒を使用することによって、上記の処理ステップにおいて生成される固体から抽出される。好適な溶媒を用いる抽出は、本明細書で「抽出ステップ」または「抽出」と称される。例えば、溶媒は、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液であり得る。アルカリ性水溶液における塩基の量は約０．１重量％以上であり得、最大量は具体的に限定されない。アルカリ性水溶液における塩基の量は、約３重量％以下であり得、最小量は具体的に限定されない。溶液の残りは、典型的に水を含むまたは水から成る。例えば、塩基の量は、約０．１重量％以上、例えば約０．３重量％以上、約０．５重量％以上、約０．７重量％以上、約０．９重量％以上、約１重量％以上、約１．２重量％以上、約１．４重量％以上、約１．６重量％以上、約１．８重量％以上、約２重量％以上、約２．２重量％以上、約２．４重量％以上、約２．６重量％以上、または約２．８重量％以上であり得る。あるいは、またはさらに、アルカリ性水溶液における塩基の量は、約３重量％以下、例えば、約２．８重量％以下、約２．６重量％以下、約２．４重量％以下、約２．２重量％以下、約２重量％以下、約１．８重量％以下、約１．６重量％以下、約１．４重量％以下、約１．２重量％以下、約１重量％以下、約０．９重量％以下、約０．７重量％以下、約０．５重量％以下、または約０．３重量％以下であり得る。アルカリ性水溶液における塩基の量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、塩基の量は、約０．９重量％以上、約１．７重量％〜約２．６重量％、約２．８重量％〜約３重量％、または約０．９重量％〜約１．２重量％であり得る。好ましくは、アルカリ性水溶液は約１重量％である。
【００３０】
他の好適な抽出溶媒は、水中のジオキサン、アセトン、エタノール、メタノール、プロパノール、またはブタノールのうちの少なくとも１つ等の、水性有機溶媒を含む。水性有機溶媒中の有機溶媒（水中のジオキサン、アセトン、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、またはそれらの組み合わせ）の量は、約８０体積％以上であり得、上限は具体的に限定されない。有機溶媒の量は、約９９．５体積％以下であり得、最小量は具体的に限定されない。残りは、水を含むかまたは水から成る。例えば、水性有機溶媒中の有機溶媒の量は、約８０体積％以上、例えば約８２体積％以上、約８４体積％以上、約８６体積％以上、約８８体積％以上、約９０体積％以上、約９２体積％以上、約９４体積％以上、約９６体積％以上、約９８体積％以上、または約９９体積％以上であり得る。あるいは、またはさらに、水性有機溶媒中の有機溶媒の量は、約９９．５体積％以下、例えば約９９体積％以下、約９８体積％以下、約９６体積％以下、約９４体積％以下、約９２体積％以下、約９０体積％以下、約８８体積％以下、約８６体積％以下、約８４体積％以下、または約８２体積％以下であり得る。水性有機溶媒中の有機溶媒の量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、水性有機溶媒中の有機溶媒の量は、約８６体積％以下、約８８体積％〜約９４体積％、約９０体積％〜約９２体積％、または約９４〜約９６体積％であり得る。水中の有機溶媒の好ましい量は、約９０体積％〜約９６体積％である。
【００３１】
本発明のリグニンまたはリグニン組成物は、典型的に少ない量の不純物を含有する。例えば、抽出の前に、バイオマス処理から生じる固体は、かなりの量の、キシラン、グルカン、またはそれらの組み合わせ等の炭水化物を含有し得る。炭水化物の総量は、典型的に、約１０重量％以上、例えば約２０重量％以上、約３０重量％以上、約４０重量％以上、または約５０重量％以上である。
【００３２】
しかしながら、本明細書に記載される抽出の後、発明のリグニンまたはリグニン組成物は、少量の、キシラン、グルカン、またはキシラン及びグルカンの両方等の炭水化物を含有する。本明細書の以下に記載される量は、炭水化物の総量を指し得るか、または、キシランまたはグルカンのいずれかを具体的に指し得る。例えば、炭水化物の量は、典型的に、約５重量％以下、例えば、約４．５重量％以下、約４重量％以下、約３．５重量％以下、約３重量％以下、約２．５重量％以下、約２重量％以下、約１．８重量％以下、約１．６重量％以下、約１．４重量％以下、約１．２重量％以下、約１重量％以下、約０．８重量％以下、約０．６重量％以下、約０．４重量％以下、約０．２重量％以下、または約０重量％であり得る。最小量は具体的に限定されない。あるいは、またはさらに、抽出後の炭水化物の量は、典型的に、約０重量％以上、例えば約０．２重量％以上、約０．４重量％以上、約０．６重量％以上、約０．８重量％以上、約１重量％以上、約１．２重量％以上、約１．４重量％以上、約１．６重量％以上、約１．８重量％以上、約２重量％以上、約２．５重量％以上、約３重量％以上、約３．５重量％以上、約４重量％以上、または約４．５重量％以上である。最大量は具体的に限定されない。抽出ステップの後の炭水化物の量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、抽出後の炭水化物の量は、約１重量％以上、約０重量％〜約０．２重量％、約０．２重量％〜約１重量％、または約０．８重量％〜約１．２重量％であり得る。
【００３３】
処理ステップの後だが抽出ステップの前に存在するリグニンの量は、本明細書に記載される処理ステップにおいて得られる固体の重量に基づき、典型的に、約４０重量％以上であり、最大量は具体的に限定されない。処理ステップの後に存在するリグニンの量は約６０重量％以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、抽出ステップの前のリグニンの量は、約４０重量％以上、約４４重量％以上、約４８重量％以上、約５２重量％以上、または約５６重量％以上であり得る。あるいはまたはさらに、リグニンの量は、典型的に約６０重量％以下、例えば約５６重量％以下、約５２重量％以下、約４８重量％以下、または約４４重量％以下である。処理ステップの後だが抽出ステップの前に存在するリグニンの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、リグニンの量は、約４８重量％以上、約４４重量％〜約５６重量％、約４８重量％〜約５２重量％、または約５２重量％〜約５６重量％であり得る。
【００３４】
抽出ステップの後に存在するリグニンの量は、抽出後の固体の重量に基づき、典型的に約８０重量％以上、例えば約８５重量％以上、約８８重量％以上、約９０重量％以上、約９２重量％以上、約９４重量％以上、約９６重量％以上、約９８重量％以上、または約９９重量％以上であり、最大量は具体的に限定されない。
【００３５】
本明細書に定義されるリグニンの抽出収率は、典型的に約５０％以上、例えば約５５％以上、約６０％以上、約６５％以上、約７０％以上、約８０％以上、約８２％以上、約８４％以上、約８６％以上、約８８％以上、約９０％以上、約９２％以上、約９４％以上、約９６％以上、約９８％以上、または約９９％以上であり、最大収率は具体的に限定されない。一実施形態では、上限は１００％未満である。これらの抽出収率は、本明細書に開示される抽出溶媒のいずれにも当てはまる。これらの抽出収率値は、表３で述べられる抽出収率の種類のいずれにも当てはまる。
【００３６】
本発明のリグニンは固有の構造特性を有する。例えば、本発明のリグニンは、従来のリグニンとは異なる固有の部分及び部分の量を有する。例えば本明細書の表４及び５を参照されたい。部分の量は、１００芳香族単位当たりの部分の単位（「１００Ａｒ当たりの単位」）として表現され、モル％とみなすことができる。１３Ｃスペクトルにおける芳香族領域（約１００〜１６２ｐｐｍ）が積分され、この積分が６００の値に設定される。この同じスペクトルにおける目的とする部分または領域の後続の積分は、次に「１００Ａｒ当たり」の単位になり得る。測定「１００Ａｒ当たりの単位」の単位は当業者には公知であり、リグニンの部分を説明するための従来の方法である。本明細書に記載される１００Ａｒ当たりの単位での部分の識別及び量は、本明細書に開示される抽出溶媒のいずれかを使用して得られるリグニンまたはリグニン組成物に適用される。測定は、定量１３Ｃ  ＮＭＲスペクトル測定法等の定量核磁気共鳴スペクトル測定法（ＮＭＲ）によって行われ得る。リグニンにおける部分の量の計算に関するさらなる情報については、例えば、Ｃａｐａｎｅｍａ  ａｎｄ  Ｊａｍｅｅｌ  ｅｔ  ａｌ．（２００５）及びＣａｐａｎｅｍａ  ａｎｄ  Ｋａｄｌａ  ｅｔ  ａｌ．（２００５）を参照されたい。１３Ｃ及び／または１Ｈ  ＮＭＲスペクトル測定法によるリグニン内に存在する様々な部分の量の定量は、典型的に１３Ｃ及び／または１Ｈ  ＮＭＲスペクトラムの積分を必要とする。１３Ｃ及び／または１Ｈスペクトルにおいて様々なリグニン部分または目的とする他の領域が位置付けられ得る化学シフト範囲は、本明細書において、これらの様々な部分の測定の決定に役立つと報告されている。しかしながら、当業者が確かに理解し得るように、実際の積分はわずかに異なる化学シフト範囲内に位置付けられ得、当業者は、この事実を認識することが可能であり得、かつ適切な化学シフト範囲における適切なピークを積分して、目的とする様々な部分または領域の積分をできるだけ正確に決定することが可能であり得る。
【００３７】
いくつかの構造部分の測定において、分析目的のためにリグニンをアセチル化することが有用であることがある。具体的に、アセチル化は、リグニンの様々なＯＨ基を定量するために使用される。さらに、リグニンアセチル化は、アセチル化しなければ重複する、ＮＭＲスペクトルにおけるいくつかの信号の分離をもたらすことができ、それによってより正確な積分及び定量を可能にする。リグニンアセチル化は、Ａｄｌｅｒ（１９８７）において開示される方法によって行うことができる。
【００３８】
異なる型のカルボニル（「ＣＯ」）部分は、１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおいて、約２００〜２１０ｐｐｍ及び１９０〜２００ｐｐｍの領域から、それぞれ非共役及び共役ＣＯについて測定され得る。典型的に、総ＣＯ含量、非共役ＣＯ含量、及び共役ＣＯ含量が、アセチル化リグニン及び非アセチル化リグニンについて測定され、２つの値が平均化される。総ＣＯ含量は共役ＣＯ及び非共役ＣＯの合計である。
【００３９】
本発明のリグニンの総カルボニル（「ＣＯ」）含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの総ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約２５単位以上であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば総ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以上、例えば約１１単位以上、約１２単位以上、約１３単位以上、約１４単位以上、約１５単位以上、約１６単位以上、約１７単位以上、約１８単位以上、約１９単位以上、約２０単位以上、約２１単位以上、約２２単位以上、約２３単位以上、または約２４単位以上である。あるいはまたはさらに、総ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約２５単位以下、例えば約２４単位以下、約２３単位以下、約２２単位以下、約２１単位以下、約２０単位以下、約１９単位以下、約１８単位以下、約１７単位以下、約１６単位以下、約１５単位以下、約１４単位以下、約１３単位以下、約１２単位以下、または約１１単位以下であり得る。総ＣＯ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、総ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以上、約２０〜約２５単位、約２３単位以下、約１１〜約１４単位、または約１４〜約１７単位であり得る。
【００４０】
本発明のリグニンの非共役カルボニル（「ＣＯ」）含量は、１００Ａｒ当たり約３単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。非共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約１５単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、非共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約３単位以上、例えば約４単位以上、約５単位以上、約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、約９単位以上、約１０単位以上、約１１単位以上、約１２単位以上、約１３単位以上、または約１４単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、非共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約１５単位以下、例えば約１４単位以下、約約１３単位以下、約１２単位以下、約１１単位以下、約１０単位以下、約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、約６単位以下、約５単位以下、または約４単位以下であり得る。非共役ＣＯ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、非共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約７単位以上、約５〜約６単位、約６〜約１０単位、約１１以下、または約８〜約１１単位であり得る。
【００４１】
本発明のリグニンの共役カルボニル（「ＣＯ」）含量は、１００Ａｒ当たり約５単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約２０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約５単位以上、例えば，約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、約９単位以上、約１０単位以上、約１１単位以上、約１２単位以上、約１３単位以上、約４単位以上、約１５単位以上、約１６単位以上、約１７単位以上、約１８単位以上、または約１９単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、共役ＣＯ含量は１００Ａｒ当たり約２０単位以下、例えば約１９単位以下、約１８単位以下、約１７単位以下、約１６単位以下、約１５単位以下、約１４単位以下、約１３単位以下、約１２単位以下、約１１単位以下、約１０単位以下、約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、または約６単位以下であり得る。共役ＣＯ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、共役ＣＯ含量は、１００Ａｒ当たり約９〜約１１単位、約１４単位以上、約１１〜約１４単位、または約１２〜約１８単位であり得る。
【００４２】
カルボキシル及びエステル部分（「ＣＯＯＲ」）は、非アセチル化リグニンの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける約１６７〜１８０ｐｐｍ及び約１６５〜１６７ｐｐｍの領域から測定され得る。総ＣＯＯＲ含量は、脂肪族ＣＯＯＲ及び共役ＣＯＯＲの合計である。
【００４３】
本発明のリグニンの総カルボキシル及びエステル（「ＣＯＯＲ」）含量は、１００Ａｒ当たり約５単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの総ＣＯＯＲ含量は１００Ａｒ当たり約２５単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、総ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約５単位以上、例えば約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、約９単位以上、約１０単位以上、約１１単位以上、約１２単位以上、約１３単位以上、約１４単位以上、約１５単位以上、約１６単位以上、約１７単位以上、約１８単位以上、約１９単位以上、約２０単位以上、約２１単位以上、約２２単位以上、約２３単位以上、または約２４単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、総ＣＯＯＲ含量は１００Ａｒ当たり約２５単位以下、例えば約２４単位以下、約２３単位以下、約２２単位以下、約２１単位以下、約２０単位以下、約１９単位以下、約１８単位以下、約１７単位以下、約１６単位以下、約１５単位以下、約１４単位以下、約１３単位以下、約１２単位以下、約１１単位以下、約１０単位以下、約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、または約６単位以下であり得る。総ＣＯＯＲ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、総ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約７〜約１１単位、約１０〜約１２単位、約５単位以上、または約１８〜約１９単位であり得る。
【００４４】
本発明のリグニンの脂肪族カルボキシル及びエステル（「ＣＯＯＲ」）含量は、１００Ａｒ当たり約３単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。脂肪族ＣＯＯＲ含量は１００Ａｒ当たり約２０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、脂肪族ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約３単位以上、例えば約４単位以上、約５単位以上、約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、約９単位以上、約１０単位以上、約１１単位以上、約１２単位以上、約１３単位以上、約１４単位以上、約１５単位以上、約１６単位以上、約１７単位以上、約１８単位以上、または約１９単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、脂肪族ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約２０単位以下、例えば約１９単位以下、約１８単位以下、約１７単位以下、約１６単位以下、約１５単位以下、約１４単位以下、約１３単位以下、約１２単位以下、約１１単位以下、約１０単位以下、約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、約６単位以下、約５単位以下、または約４単位以下であり得る。脂肪族ＣＯＯＲ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、脂肪族ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約６〜約９単位、約１０単位以下、約１４〜約１５単位、または約８〜約１６単位であり得る。
【００４５】
本発明のリグニンの共役カルボキシル及びエステル（「ＣＯＯＲ」）含量は、１００Ａｒ当たり約１単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの共役ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約８単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、共役ＣＯＯＲ含量は１００Ａｒ当たり約１単位以上、例えば約２単位以上、約３単位以上、約４単位以上、約５単位以上、約６単位以上、または約７単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、共役ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約８単位以下、例えば約７単位以下、約６単位以下、約５単位以下、約４単位以下、約３単位以下、または約２単位以下であり得る。共役ＣＯＯＲ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、共役ＣＯＯＲ含量は、１００Ａｒ当たり約８単位以下、約１〜約４単位、約３〜約５単位、または約２〜約８単位であり得る。
【００４６】
ヒドロキシル（「ＯＨ」）部分は、アセチル化リグニン調製物の１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける約１６５〜１７１．５ｐｐｍでの共鳴から測定され得る。しかしながらアセチル基の共鳴は、特に一次ＯＨ基について、ＣＯＯＲ基の共鳴と多少重複し得る。したがって、より正確な値については、非アセチル化リグニンのスペクトルにおける信号の共鳴は、それぞれ一次ＯＨ基、二次ＯＨ基、及びフェノール性ＯＨ基について、約１６９．７〜１７１．５ｐｐｍ、約１６９〜１６９．７ｐｐｍ、及び約１６５〜１６９ｐｐｍの範囲のアセチル化リグニンのスペクトルにおける対応する共鳴から差し引かれる。一次ＯＨ、二次ＯＨ、及びフェノール性ＯＨ含量は、以下の等式に従って計算することができる。
一次ＯＨ含量＝Ｉ（１７１．５〜１６９．７）ａｃ−Ｉ（１７１．５〜１６９．７）ｎａ
二次ＯＨ含量＝Ｉ（１６９．７〜１６９．０）ａｃ−Ｉ（１６９．７〜１６９．０）ｎａ
フェノール性ＯＨ含量＝Ｉ（１６９．０〜１６５．０）ａｃ−Ｉ（１６９．０〜１６５．０）ｎａ
式中Ｉ（ｘｘ〜ｘｘ）ａｃ及びＩ（ｘｘ〜ｘｘ）ｎｃは、それぞれアセチル化（「ａｃ」）及び非アセチル化リグニン（「ｎａ」）の１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおけるｘｘ〜ｘｘ  ｐｐｍの範囲における積分である。
【００４７】
脂肪族ＯＨは、一次ＯＨ及び二次ＯＨの合計である。総ＯＨは、脂肪族ＯＨ及びフェノール性ＯＨの合計である。１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける様々なＯＨ基の合計は、典型的に、約１８〜２２ｐｐｍでの総アセチル基信号と上手く相関し、本計算方法の実現可能性を証明する。
【００４８】
本発明のリグニンの総ヒドロキシル（「ＯＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり１００単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの総ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１５０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、総ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以上、例えば約１０２単位以上、約１０４単位以上、約１０６単位以上、約１０８単位以上、約１１０単位以上、約１１２単位以上、約１１４単位以上、約１１６単位以上、約１１８単位以上、約１２０単位以上、約１２２単位以上、約１２４単位以上、約１２６単位以上、約１２８単位以上、約１３０単位以上、約１３２単位以上、約１３４単位以上、約１３６単位以上、約１３８単位以上、約１４０単位以上、約１４２単位以上、約１４４単位以上、約１４６単位以上、または約１４８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、総ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１５０単位以下、例えば約１４８単位以下、約１４６単位以下、約１４４単位以下、約１４２単位以下、約１４０単位以下、約１３８単位以下、約１３６単位以下、約１３４単位以下、約１３２単位以下、約１３０単位以下、約１２８単位以下、約１２６単位以下、約１２４単位以下、約１２２単位以下、約１２０単位以下、約１１８単位以下、約１１６単位以下、約１１２単位以下、約１１０単位以下、約１０８単位以下、約１０６単位以下、約１０４単位以下、または約１０２単位以下であり得る。総ＯＨ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、総ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１１４〜約１２２単位、約１２０単位以下、約１０６〜約１４４単位、または約１３６〜約１５０単位であり得る。
【００４９】
本発明のリグニンの脂肪族ヒドロキシル（「ＯＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり約３５単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの脂肪族ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約７０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、脂肪族ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約３５単位以上、例えば約３８単位以上、約４０単位以上、約４２単位以上、約４４単位以上、約４６単位以上、約４８単位以上、約５０単位以上、約５２単位以上、約５４単位以上、約５６単位以上、約５８単位以上、約６０単位以上、約６２単位以上、約６４単位以上、約６６単位以上、または約６８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、脂肪族ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約７０単位以下、例えば約６８単位以下、約６６単位以下、約６４単位以下、約６２単位以下、約６０単位以下、約５８単位以下、約５６単位以下、約５４単位以下、約５２単位以下、約５０単位以下、約４０単位以下、約４６単位以下、約４４単位以下、約４２単位以下、約４０単位以下、約３８単位以下、または約３６単位以下であり得る。脂肪族ＯＨ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、脂肪族ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約７０単位以下、約４０〜約５０単位、約５６〜約６２単位、または約４６〜約５２単位であり得る。
【００５０】
本発明のリグニンの一次ヒドロキシル（「ＯＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり約２０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの一次ＯＨ含量は１００Ａｒ当たり約４０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、一次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約２０単位以上、例えば約２２単位以上、約２４単位以上、約２６単位以上、約２８単位以上、約３０単位以上、約３２単位以上、約３４単位以上、約３６単位以上、または約３８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、一次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約４０単位以下、例えば約３８単位以下、約３６単位以下、約３４単位以下、約３２単位以下、約３０単位以下、約２８単位以下、約２６単位以下、約２４単位以下、または約２２単位以下であり得る。一次ＯＨ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、一次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約３８単位以上、約２６〜約３０単位、約３２〜約３６単位、または約２８〜約４０単位であり得る。
【００５１】
本発明のリグニンの二次ヒドロキシル（「ＯＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり１０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの二次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約４５単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば二次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以上、例えば約１２単位以上、約１４単位以上、約１６単位以上、約１８単位以上、約２０単位以上、約２２単位以上、約２４単位以上、約２６単位以上、約２８単位以上、約３０単位以上、約３２単位以上、約３４単位以上、約３６単位以上、約３８単位以上、約４０単位以上、約４２単位以上、または約４４単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、二次ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約４５単位以下、例えば約４４単位以下、約４２単位以下、約４０単位以下、約３８単位以下、約３６単位以下、約３４単位以下、約３２単位以下、約３０単位以下、約２８単位以下、約２６単位以下、約２４単位以下、約２２単位以下、約２０単位以下、約１８単位以下、約１６単位以下、約１４単位以下、または約１２単位以下であり得る。二次ＯＨ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、二次ＯＨ含量は１００Ａｒ当たり約１２単位以下、約１８〜約２８単位、約２０〜約２２単位、または約２８〜約３４単位であり得る。
【００５２】
本発明のリグニンのフェノール性ヒドロキシル（「ＯＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり約３０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのフェノール性ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。
例えば、フェノール性ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約３０単位以上、例えば約３２単位以上、約３４単位以上、約３６単位以上、約３８単位以上、約４０単位以上、約４２単位以上、約４４単位以上、約４６単位以上、約４８単位以上、約５０単位以上、約５２単位以上、約５４単位以上、約５６単位以上、約５８単位以上、約６０単位以上、約６２単位以上、約６４単位以上、約６８単位以上、約７０単位以上、約７２単位以上、約７４単位以上、約７６単位以上、約７８単位以上、約８０単位以上、約８２単位以上、約８４単位以上、約８６単位以上、約８８単位以上、約９０単位以上、約９２単位以上、約９４単位以上、約９６単位以上、または約９８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、フェノール性ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以下、例えば約９８単位以下、約９６単位以下、約９４単位以下、約９２単位以下、約９０単位以下、約８８単位以下、約８６単位以下、約８４単位以下、約８２単位以下、約８０単位以下、約７８単位以下、約７６単位以下、約７４単位以下、約７２単位以下、約７０単位以下、約６８単位以下、約６６単位以下、約６４単位以下、約６２単位以下、約６０単位以下、約５８単位以下、約５６単位以下、約５４単位以下、約５２単位以下、約５０単位以下、約４８単位以下、約４６単位以下、約４４単位以下、約４２単位以下、約４０単位以下、約３８単位以下、約３６単位以下、約３４単位以下、または約３２単位以下であり得る。フェノール性ＯＨ含量は前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、フェノール性ＯＨ含量は、１００Ａｒ当たり約６８単位以上、約６０〜約７０単位、約３０以上、約６６以下、約７４〜約８０単位、約７０単位以下、または約６２〜約９８単位であり得る。
【００５３】
シリンギルのグアヤシルに対する比（「Ｓ／Ｇ比」）は、アセチル化リグニンを使用して１３Ｃ  ＮＭＲによって測定することができる。シリンギル（Ｓ）の量は、約１００〜１０８．６ｐｐｍの化学シフト範囲内のシリンギル単位の２及び６位に対応する信号（すなわちＳ２，６）を積分して、その積分を２で割る（すなわちＳ２，６／２）することによって測定することができる。グアヤシルの量は、約１０８．６〜１１４．６ｐｐｍの化学シフト範囲内のグアヤシルの２位（すなわちＧ２）を積分することによって測定することができる。Ｓ／Ｇ比はそこで次のように計算することができる：Ｓ／Ｇ比＝（Ｓ２，６／Ｇ２）／２。
【００５４】
本発明のリグニンのシリンギルのグアヤシルに対する比（「Ｓ／Ｇ比」）は、約１．０以上であり得、最大比は具体的に限定されない。Ｓ／Ｇ比は約１．５以下であり得、最小比は具体的に限定されない。例えばＳ／Ｇ比は約１．０以上、例えば約１．０５以上、約１．１以上、約１．１５以上、約１．２以上、約１．２５以上、約１．３以上、約１．３５以上、約１．４以上、または約１．４５以上であり得る。あるいはまたはさらに、Ｓ／Ｇ比は約１．５以下、例えば約１．４５以下、約１．４以下、約１．３５以下、約１．３以下、約１．２５以下、約１．２以下、約１．１５以下、約１．１以下、または約１．０５以下であり得る。Ｓ／Ｇ比は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、Ｓ／Ｇ比は、約１．０以上、１．１〜約１．３、約１．２５〜約１．４、約１．５以下、または約１．２〜約１．３５であり得る。
【００５５】
芳香族プロトン（「ＡｒＨ」）の量は、アセチル化リグニンのスペクトルにおける約１００〜１２５ｐｐｍでの積分（「Ｉ１００〜１２５」）から測定することができる。
【００５６】
本発明のリグニンのアリールプロトン（「ＡｒＨ」）含量は、１００Ａｒ当たり約１９０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのＡｒＨ含量は１００Ａｒ当たり約２２０単位以下であり得、最小量は具体的に限定されない。例えば、ＡｒＨ含量は１００Ａｒ当たり約１９０単位以上、約１９５単位以上、約２００単位以上、約２０５単位以上、約２１０単位以上、または約２１５単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、ＡｒＨ含量は、１００Ａｒ当たり約２２０単位以下、例えば約２１５単位以下、約２１０単位以下、約２０５単位以下、約２００単位以下、または約１９５単位以下であり得る。ＡｒＨ含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、ＡｒＨ含量は、１００Ａｒ当たり約１９５単位以下、約２００〜約２１０単位、約１９５〜約２０５単位、約２２０単位以下、または約２１０〜約２２０単位であり得る。
【００５７】
本発明のリグニンの凝縮度（「ＤＣ」図１の構造１１、１２、及び２１〜２６を参照）は、非アセチル化リグニン及び式：ＤＣ＝［３００−（Ｓ＋Ｈ）／（Ｓ＋Ｇ＋Ｈ）×１００］−Ｉ１００〜１２５を使用して、１３Ｃ  ＮＭＲによって測定することができる。この式中のＳ及びＧは、Ｓ／Ｇ比の計算において定義されるものと同じである。Ｈは、約１５６〜１６１ｐｐｍの化学シフト範囲において積分することによって決定される。ＤＣは、総計部分（すべてのＣ９単位）に対する凝縮部分（凝縮Ｃ９単位）の割合として考えられ得る。本発明のリグニンのＤＣは約３０以上であり得、最大ＤＣは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＤＣは約５０以下であり得、最小ＤＣは具体的に限定されない。例えば凝縮度は、約３０以上、例えば約３２以上、約３４以上、約３６以上、約３８以上、約４０以上、約４２以上、約４４以上、約４６以上、または約４８以上であり得る。あるいはまたはさらに、凝縮度は約５０以下、例えば約４８以下、約４６以下、約４４以下、約４２以下、約４０以下、約３８以下、約３６以下、約３４以下、例えば約３２以下であり得る。凝縮度は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば凝縮度は、約３０以上、約３８〜約４２、約４０〜約４６、または約３２〜約４２であり得る。
【００５８】
様々な型のβ−Ｏ−４結合（例えば図１の構造１〜４を参照）は、アセチル化リグニンの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける約８３〜９０ｐｐｍでの共鳴を、対応する非アセチル化リグニンのスペクトルにおける同じ領域における共鳴から引くことで測定することができる。
【００５９】
本発明のリグニンのβ−Ｏ−４結合の含量は、１００Ａｒ当たり約４単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのβ−Ｏ−４結合の含量は、１００Ａｒ当たり約２６単位以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えばβ−Ｏ−４結合の含量は、１００Ａｒ当たり約４単位以上、例えば約６単位以上、約８単位以上、約１０単位以上、約１２単位以上、約１４単位以上、約１６単位以上、約１８単位以上、約２０単位以上、約２２単位以上、または約２４単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、β−Ｏ−４結合の含量は、１００Ａｒ当たり約２６単位以下、例えば約２４単位以下、約２２単位以下、約２０単位以下、約１８単位以下、約１６単位以下、約１４単位以下、約１２単位以下、約１０単位以下、約８単位以下、または約６単位以下であり得る。β−Ｏ−４結合の含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えばβ−Ｏ−４結合の含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以上、約１０〜約２６単位、約１４〜約１８単位、または約１６〜約２２単位であり得る。
【００６０】
β−５及びβ−β結合（例えばそれぞれ図１の構造５及び構造６を参照）は、アセチル化リグニンの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける、それぞれ約８６〜８８ｐｐｍ及び８４〜８６ｐｐｍでの積分を使用して測定することができる。
【００６１】
本発明のリグニンのβ−β結合の含量は１００Ａｒ当たり約１単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのβ−β結合の含量は１００Ａｒ当たり約１０単位以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、β−β結合の含量は１００Ａｒ当たり約１単位以上、例えば約２単位以上、約３単位以上、約４単位以上、約５単位以上、約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、または約９単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、β−β結合の含量は１００Ａｒ当たり約１０単位以下、例えば約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、約６単位以下、約５単位以下、約４単位以下、約３単位以下、または約２単位以下であり得る。β−β結合の含量は前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えばβ−β結合の含量は１００Ａｒ当たり約３単位以上、約４〜約５単位、約２〜約８単位、または約６〜約１０単位であり得る。
【００６２】
本発明のリグニンのβ−５結合の含量は約１単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのβ−５結合の含量は１００Ａｒ当たり約１０単位以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、β−５結合の含量は、１００Ａｒ当たり約１単位以上、例えば約２単位以上、約３単位以上、約４単位以上、約５単位以上、約６単位以上、約７単位以上、約８単位以上、または約９単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、β−５結合の含量は、１００Ａｒ当たり約１０単位以下、例えば約９単位以下、約８単位以下、約７単位以下、約６単位以下、約５単位以下、約４単位以下、約３単位以下、または約２単位以下であり得る。β−５結合の含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、β−５結合の含量は、１００Ａｒ当たり約４単位以上、約２〜約４単位、約３〜約７単位、または約５〜約９単位であり得る。
【００６３】
メトキシル（「ＯＣＨ３」）含量は、１３Ｃスペクトルにおける約５４．３〜５８．５の積分を使用して測定することができる。典型的に、ＯＣＨ３含量は、アセチル化リグニン及び非アセチル化リグニンの両方について測定され、２つの値が平均化される。本発明のリグニンのメトキシル（「ＯＣＨ３」）含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンのＯＣＨ３含量は、１００Ａｒ当たり約１４０単位以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えばＯＣＨ３含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以上、例えば約１０２単位以上、約１０４単位以上、約１０６単位以上、約１０８単位以上、約１１０単位以上、約１１２単位以上、約１１４単位以上、約１１６単位以上、約１１８単位以上、約１２０単位以上、約１２２単位以上、約１２４単位以上、約１２６単位以上、約１２８単位以上、約１３０単位以上、約１３２単位以上、約１３４単位以上、約１３６単位以上、または約１３８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、ＯＣＨ３含量は、１００Ａｒ当たり約１４０単位以下、例えば約１３８単位以下、約１３６単位以下、約１３４単位以下、約１３２単位以下、約１３０単位以下、約１２８単位以下、約１２６単位以下、約１２４単位以下、約１２２単位以下、約１２０単位以下、約１１８単位以下、約１１６単位以下、約１１４単位以下、約１１２単位以下、約１１０単位以下、約１０８単位以下、約１０６単位以下、約１０４単位以下、または約１０２単位以下であり得る。ＯＣＨ３含量は前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、ＯＣＨ３含量は１００Ａｒ当たり約１２２単位以下、約１１０〜約１２０単位、約１２８単位以下、約１００〜約１２８単位、約１１６単位以下、または約１１２〜約１４０単位であり得る。
【００６４】
酸素化脂肪族含量は、アセチル化リグニン及び非アセチル化リグニンの両方のスペクトルにおける約５８．５〜９０．０ｐｐｍでの積分を使用して測定することができ、結果は平均化される。典型的に、酸素化脂肪族含量は、糖含量が１００Ａｒ当たり少なくとも約２単位である場合、実施例４において報告される方法に従って糖含量について修正される。本発明のリグニンの酸素化脂肪族は、１００Ａｒ当たり約８０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの酸素化脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約３００単位以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、酸素化脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約８０単位以上、例えば約８５単位以上、約９０単位以上、約９５単位以上、約１００単位以上、約１０２単位以上、約１０４単位以上、約１０６単位以上、約１０８単位以上、約１１０単位以上、約１１２単位以上、約１１４単位以上、約１１６単位以上、約１１８単位以上、約１２０単位以上、約１２５単位以上、約１３０単位以上、約１３５単位以上、約１４０単位以上、約１４５単位以上、約１５０単位以上、約１６０単位以上、約１７０単位以上、約１８０単位以上、約１９０単位以上、約２００単位以上、約２１０単位以上、約２２０単位以上、約２３０単位以上、約２４０単位以上、約２５０単位以上、約２６０単位以上、約２７０単位以上、約２８０単位以上、または約２９０単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、酸素化脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約３００単位以下、例えば２９０単位以下、約２８０単位以下、約２７０単位以下、約２６０単位以下、約２５０単位以下、約２４０単位以下、約２３０単位以下、約２２０単位以下、約２１０単位以下、約２００単位以下、約１９０単位以下、約１８０単位以下、約１７０単位以下、約１６０単位以下、約１５０単位以下、約１４５単位以下、約１４０単位以下、約１３５単位以下、約１３０単位以下、約１２５単位以下、約１２０単位以下、約１１８単位以下、約１１６単位以下、約１１４単位以下、約１１２単位以下、約１１０単位以下、約１０８単位以下、約１０６単位以下、約１０４単位以下、約１０２単位以下、約１００単位以下、約９５単位以下、約９０単位以下、または約８５単位以下であり得る。酸素化脂肪族含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、酸素化脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約３００単位以下、１１６単位以上、約９５〜約１５０単位、約９５〜約２２０単位、約９５単位以上、約１２０単位以下、約１１２〜約１５０単位、または約１１０〜約１３６単位であり得る。
【００６５】
本発明のリグニンの飽和脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約３０単位以上であり得、最大量は具体的に限定されない。本発明のリグニンの飽和脂肪族含量は１００Ａｒ当たり約１００単位であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、飽和脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約３０単位以上、例えば約３２単位以上、約３４単位以上、約３６単位以上、約３８単位以上、約４０単位以上、約４２単位以上、約４４単位以上、約４６単位以上、約４８単位以上、約５０単位以上、約５２単位以上、約５４単位以上、約５６単位以上、約５８単位以上、約６０単位以上、約６２単位以上、約６４単位以上、約６８単位以上、約７０単位以上、約７２単位以上、約７４単位以上、約７６単位以上、約７８単位以上、約８０単位以上、約８２単位以上、約８４単位以上、約８６単位以上、約８８単位以上、約９０単位以上、約９２単位以上、約９４単位以上、約９６単位以上、または約９８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、飽和脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約１００単位以下、例えば約９８単位以下、約９６単位以下、約９４単位以下、約９２単位以下、約９０単位以下、約８８単位以下、約８６単位以下、約８４単位以下、約８２単位以下、約８０単位以下、約７８単位以下、約７６単位以下、約７４単位以下、約７２単位以下、約７０単位以下、約６８単位以下、約６６単位以下、約６４単位以下、約６２単位以下、約６０単位以下、約５８単位以下、約５６単位以下、約５４単位以下、約５２単位以下、約５０単位以下、約４８単位以下、約４６単位以下、約４４単位以下、約４２単位以下、約４０単位以下、約３８単位以下、約３６単位以下、約３４単位以下、約３２単位以下であり得る。飽和脂肪族含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、飽和脂肪族含量は、１００Ａｒ当たり約５０〜約５６単位、約４０〜約９４単位、約９０単位以下、または約５２〜約７６単位であり得る。
【００６６】
本発明のリグニンの糖含量は具体的に限定されず、１００Ａｒ当たり少なくとも約０単位であり得、最大量は具体的に限定されない。糖含量は１００Ａｒ当たり約２０単位未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば糖含量は、１００Ａｒ当たり少なくとも約０単位、例えば、少なくとも約１単位、少なくとも約２単位、少なくとも約３単位、少なくとも約４単位、少なくとも約５単位、少なくとも約６単位、少なくとも約８単位、少なくとも約１０単位、少なくとも約１２単位、少なくとも約１４単位、少なくとも約１６単位、少なくとも約１８単位以上であり得る。あるいはまたはさらに、糖含量は、１００Ａｒ当たり約２０単位未満、例えば約１８単位未満、約１６単位未満、約１４単位未満、約１２単位未満、約１０単位未満、約８単位未満、約６単位未満、約５単位未満、約４単位未満、約３単位未満、約２単位未満、または約１単位未満であり得る。糖含量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、糖含量は少なくとも約２単位、約１単位〜約４単位、または約１０単位未満であり得る。いくつかの実施形態では、糖含量は１００Ａｒ当たり約０単位または１００Ａｒ当たり約１単位であり得る。
【００６７】
いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図４に示される、二次元プロトン−炭素異核種単一量子コヒーレンス核磁気共鳴（２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲ）スペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図４に示される交差ピークを含む２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図４に示される交差ピークのうちの少なくとも１つを含む２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図７、１０、１３、及び１６のうちの少なくとも１つで示されるスペクトルを含む、２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図７、１０、１３、及び１６のうちの少なくとも１つに示される交差ピークを含む２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図７、１０、１３、及び１６のうちの少なくとも１つに示される交差ピークのうちの少なくとも１つを含む、２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、図５に示されるスペクトルを含む１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルを有し得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、本発明のリグニンは、２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの１つ以上の化学シフト領域において交差ピークを有し得る（＋）または有し得ない（−）。信号が２Ｄスペクトルにおいて存在するか不在であるかを判断するために、２Ｄ  ＮＭＲスペクトルの強度は、典型的に、真の信号及び背景雑音を区別することができるレベルに設定される。雑音は交差ピークと見なさない。２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルにおける化学シフト領域は、典型的な二次元グラフのｘ及びｙ座標に類似して、１３Ｃ次元における１３Ｃ化学シフト範囲（ｐｐｍ単位）及び１Ｈ次元における１Ｈ化学シフト範囲（ｐｐｍ単位）によって画定され得る。例えば、実施例１の実行２からの本発明のリグニンは、１０６．９〜１０７．４５ｐｐｍの１３Ｃ化学シフト範囲及び５．７４〜５．８４ｐｐｍの１Ｈ化学シフト範囲によって画定される化学シフト領域の２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルにおいて交差ピークを有する（実施例７の表１０を参照）。対照的に、実施例７に記載される２つの比較リグニンは、この化学シフト領域にて交差ピークを有せず、よって示される本発明のリグニンはこの理由のためだけに固有である。概して、本発明のリグニンは、実施例７の表１０に示される化学シフト領域のいずれかにて交差ピークを有し得（＋）、または交差ピークを有し得ない（−）。さらに、本発明のリグニンは、実施例７の表１０に示される化学シフト領域の任意の組み合わせで、交差ピークを有し得る（＋）または有し得ない（−）。例えば、本発明のリグニンは、２４．７５〜２５．２５ｐｐｍの１３Ｃ化学シフト範囲及び２．７〜２．８ｐｐｍの１Ｈ化学シフト範囲によって画定される化学シフト領域の２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルにおいて交差ピークを有し得（＋）、さらに、本発明のリグニンは、４６．５〜４７ｐｐｍの１３Ｃ化学シフト範囲及び２．８６〜２．９６ｐｐｍの１Ｈ化学シフト範囲によって画定される化学シフト領域における交差ピークを有し得ない（−）。交差ピークの存在（＋）または不在（−）を説明する、実施例７の表１０における化学シフト領域の任意の好適な組み合わせが、本発明のリグニンを説明するために使用され得る。
【００６９】
本発明のリグニンのガラス転移温度（「Ｔｇ」）は、約４０℃以上であり得、最大Ｔｇは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＴｇは約１２０℃以下であり得、最小Ｔｇは具体的に限定されない。例えば、Ｔｇは、約４０℃以上、例えば約４５℃以上、約５０℃以上、約５５℃以上、約６０℃以上、約６５℃以上、約７０℃以上、約７５℃以上、約８０℃以上、約８５℃以上、約９０℃以上、約９５℃以上、約１００℃以上、約１０５℃以上、または約１１０℃以上、約１１５℃以上であり得る。あるいはまたはさらに、Ｔｇは約１２０℃以下、例えば約１１５℃以下、約１１０℃以下、約１０５℃以下、約１００℃以下、約９５℃以下、約９０℃以下、約８５℃以下、約８０℃以下、約７５℃以下、約７０℃以下、約６５℃以下、約６０℃以下、約５５℃以下、約５０℃以下、または約４５℃以下であり得る。Ｔｇは前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、Ｔｇは、約６５℃〜約７５℃、約５５℃〜約８０℃、または約７５℃〜約９５℃であり得る。
【００７０】
本発明のリグニンの数平均分子量（「Ｍｎ」）は、少なくとも約６００ｇ／モルであり得、最大Ｍｎは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＭｎは約１３００ｇ／モル未満であり得、最小Ｍｎは具体的に限定されない。例えば、Ｍｎは、少なくとも約６００ｇ／モル、例えば少なくとも約６５０ｇ／モル、少なくとも約７００ｇ／モル、少なくとも約７５０ｇ／モル、少なくとも約８００ｇ／モル、少なくとも約８５０ｇ／モル、少なくとも約９００ｇ／モル、少なくとも約９５０ｇ／モル、少なくとも約１０００ｇ／モル、少なくとも約１０５０ｇ／モル、少なくとも約１１００ｇ／モル、少なくとも約１１５０ｇ／モル、少なくとも約１２００ｇ／モル、または少なくとも約１２５０ｇ／モルであり得る。あるいはまたはさらに、Ｍｎは、約１３００ｇ／モル未満、例えば約１２５０ｇ／モル未満、約１２００ｇ／モル未満、約１１５０ｇ／モル未満、約１１００ｇ／モル未満、約１０５０ｇ／モル未満、約１０００ｇ／モル未満、約９５０ｇ／モル未満、約９００ｇ／モル未満、約８５０ｇ／モル未満、約８００ｇ／モル未満、約７５０ｇ／モル未満、約７００ｇ／モル未満、または約６５０ｇ／モル未満であり得る。Ｍｎは、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、Ｍｎは、少なくとも約７００ｇ／モル、約８００ｇ／モル〜約１１００ｇ／モル、または約９５０ｇ／モル以下であり得る。
【００７１】
本発明のリグニンの重量平均分子量（「Ｍｗ」）は、少なくとも約１５００ｇ／モルであり得、最大Ｍｗは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＭｗは、約４３００ｇ／モル未満であり得、最小Ｍｗは具体的に限定されない。例えば、Ｍｗは少なくとも約１５００ｇ／モル、例えば少なくとも約１７００ｇ／モル、少なくとも約１９００ｇ／モル、少なくとも約２１００ｇ／モル、少なくとも約２３００ｇ／モル、少なくとも約２５００ｇ／モル、少なくとも約２７００ｇ／モル、少なくとも約２９００ｇ／モル、少なくとも約３１００ｇ／モル、少なくとも約３３００ｇ／モル、少なくとも約３５００ｇ／モル、少なくとも約３７００ｇ／モル、少なくとも約３９００ｇ／モル、または少なくとも約４１００ｇ／モルであり得る。あるいはまたはさらに、Ｍｗは約４３００ｇ／モル未満、例えば約４１００ｇ／モル未満、約３９００ｇ／モル未満、約３７００ｇ／モル未満、約３５００ｇ／モル未満、約３３００ｇ／モル未満、約３１００ｇ／モル未満、約２９００ｇ／モル未満、約２７００ｇ／モル未満、約２５００ｇ／モル未満、約２３００ｇ／モル未満、約２１００ｇ／モル未満、約１９００ｇ／モル未満、または約１７００ｇ／モル未満であり得る。Ｍｗは前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、Ｍｗは、少なくとも約１７００ｇ／モル、約２３００ｇ／モル〜約３１００ｇ／モル、または約３９００ｇ／モル未満であり得る。
【００７２】
本発明のリグニンのＺ平均（「Ｍｚ」）分子量は少なくとも約６５００ｇ／モルであり得、最大Ｍｚは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＭｚは、約２５０００ｇ／モル未満であり得、最小Ｍｚは具体的に限定されない。例えば、Ｍｚは、少なくとも約６５００ｇ／モル、例えば少なくとも約７０００ｇ／モル、少なくとも約７５００ｇ／モル、少なくとも約８０００ｇ／モル、少なくとも約８５００ｇ／モル、少なくとも約９０００ｇ／モル、少なくとも約９５００ｇ／モル、少なくとも約１００００ｇ／モル、少なくとも約１０５００ｇ／モル、少なくとも約１１０００ｇ／モル、少なくとも約１１５００ｇ／モル、少なくとも約１２０００ｇ／モル、少なくとも約１４０００ｇ／モル、少なくとも約１６０００ｇ／モル、少なくとも約１８０００ｇ／モル、少なくとも約１８５００ｇ／モル、少なくとも約１９０００ｇ／モル、少なくとも約１９５００ｇ／モル、少なくとも約２００００ｇ／モル、少なくとも約２０５００ｇ／モル、少なくとも約２１０００ｇ／モル、少なくとも約２１５００ｇ／モル、少なくとも約２２０００ｇ／モル、少なくとも約２２５００ｇ／モル、少なくとも約２３０００ｇ／モル、少なくとも約２３５００ｇ／モル、少なくとも約２４０００ｇ／モル、または少なくとも約２４５００ｇ／モルであり得る。あるいはまたはさらに、Ｍｚは、約２５０００ｇ／モル未満、例えば約２４５００ｇ／モル未満、約２４０００ｇ／モル未満、約２３５００ｇ／モル未満、約２３０００ｇ／モル未満、約２２５００ｇ／モル未満、約２２０００ｇ／モル未満、約２１５００ｇ／モル未満、約２１０００ｇ／モル未満、約２０５００ｇ／モル未満、約２００００ｇ／モル未満、約１９５００ｇ／モル未満、約１９０００ｇ／モル未満、約１８５００ｇ／モル未満、約１８０００ｇ／モル未満、約１６０００ｇ／モル未満、約１４０００ｇ／モル未満、約１２０００ｇ／モル未満、約１１５００ｇ／モル未満、約１１０００ｇ／モル未満、約１０５００ｇ／モル未満、約１００００ｇ／モル未満、約９５００ｇ／モル未満、約９０００ｇ／モル未満、約８５００ｇ／モル未満、約８０００ｇ／モル未満、約７５００ｇ／モル未満、または約７０００ｇ／モル未満であり得る。Ｍｚは前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、Ｍｚは、少なくとも約７５００ｇ／モル、約１９０００ｇ／モル〜約２１５００ｇ／モル、または約１００００ｇ／モル未満であり得る。
【００７３】
本発明のリグニンの多分散性指数（「ＰＤＩ」）は、少なくとも約１であり得、最大ＰＤＩは具体的に限定されない。本発明のリグニンのＰＤＩは、約４未満であり得、最小ＰＤＩは典型的に約１よりも大きい。例えば、ＰＤＩは、少なくとも約１、例えば少なくとも約１．３、少なくとも約１．５、少なくとも約１．８、少なくとも約２、少なくとも約２．２、少なくとも約２．４、少なくとも約２．６、少なくとも約２．８、少なくとも約３、少なくとも約３．２、少なくとも約３．４、少なくとも約３．６、または少なくとも約３．８であり得る。あるいはまたはさらに、ＰＤＩは約４未満、例えば約３．８未満、約３．６未満、約３．４未満、約３．２未満、約３未満、約２．８未満、約２．６未満、約２．４未満、約２．２未満、約２未満、約１．８未満、約１．５未満、約１．３．ｄ未満であり得る。ＰＤＩは前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、ＰＤＩは少なくとも約２．２、約２〜約３．６、または約２．２以下であり得る。
【００７４】
本発明のリグニンは、本明細書に開示される手順に従い、熱分解ＧＣ／ＭＳによって特性評価することができる。開示される熱分解条件を受けると、リグニンの少なくとも一部が、ＧＣ／ＭＳによって特定され得る、より単純な分子に分解し得る。この様式で熱分解ＧＣ／ＭＳを受けるとき、本発明のリグニンの固有の特性のいくつかが実証され得る。例えば、本明細書の実施例、特に実施例６及び表８を参照されたい。本発明のリグニンが、本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、様々な化合物が形成し検出され得る。これらの化合物の量は、約１分〜約４８分（例えば約１．５分〜約４７．５分）の保持時間内のＧＣクロマトグラムにおける積分ピーク総面積の割合として表現される。
【００７５】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、シリンゴールが形成し検出され得る（約２０．５分〜約２１．５分の開示条件下で保持時間を有する）。シリンゴールの量は少なくとも約２％であり得、最大量は具体的に限定されない。シリンゴールの量は約２０％以下であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、シリンゴールの量は、約２％以上、例えば約３％以上、約４％以上、約５％以上、約６％以上、約７％以上、約８％以上、約９％以上、約１０％以上、約１１％以上、約１２％以上、約１３％以上、約１４％以上、約１５％以上、約１６％以上、約１７％以上、約１８％以上、または約１９％以上であり得る。あるいはまたはさらに、シリンゴールの量は約２０％以下、例えば約１９％以下、約１８％以下、約１７％以下、約１６％以下、約１５％以下、約１４％以下、約１３％以下、約１２％以下、約１１％以下、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下、または約３％以下であり得る。シリンゴールの量は前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えばシリンゴールの量は約８％以上、約７％〜約１０％、または約２１％以下であり得る。
【００７６】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、４−メチルシリンゴールが形成し検出され得る（約２３．５分〜約２４．５分の開示条件下で保持時間を有する）。４−メチルシリンゴールの量は少なくとも約４％であり得、最大量は具体的に限定されない。４−メチルシリンゴールの量は約１５％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、４−メチルシリンゴールの量は約４％以上、例えば約５％以上、約６％以上、約７％以上、約８％以上、約９％以上、約１０％以上、約１１％以上、約１２％以上、約１３％以上、または約１４％以上であり得る。あるいはまたはさらに、４−メチルシリンゴールの量は約１５％以下、例えば約１４％以下、約１３％以下、約１２％以下、約１１％以下、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、または約５％以下であり得る。４−メチルシリンゴールの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば４−メチルシリンゴールの量は、約１１％以下、約９％〜約１２％、または約１４％以下であり得る。
【００７７】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、４−ビニルシリンゴールが形成し検出され得る（約２７分〜約２８分の開示条件下の保持時間を有する）。４−ビニルシリンゴールの量は、少なくとも約０．５％であり得、最大量は具体的に限定されない。４−ビニルシリンゴールの量は、約１６％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、４−ビニルシリンゴールの量は、少なくとも約０．５％、例えば少なくとも約１％、少なくとも約１．５％、少なくとも約２％、少なくとも約３％、少なくとも約４％、少なくとも約５％、少なくとも約６％、少なくとも約７％、少なくとも約７．５％、少なくとも約８％、少なくとも約８．５％、少なくとも約９％、少なくとも約１０％、少なくとも約１１％、少なくとも約１２％、少なくとも約１３％、少なくとも約１４％、または少なくとも約１５％であり得る。あるいはまたはさらに、４−ビニルシリンゴールの量は、約１６％未満、例えば約１５％未満、約１４％未満、約１３％未満、約１２％未満、約１１％未満、約１０％未満、約９％未満、約８．５％未満、約８％未満、約７．５％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１．５％未満、または約１％未満であり得る。４−ビニルシリンゴールの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば４−ビニルシリンゴールの量は、約３％以上、約４％〜約７％、または約１４％以下であり得る。
【００７８】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、４−アリルシリンゴールが形成し検出され得る（約２７．５分〜約２８．５分の開示条件下の保持時間を有する）。４−アリルシリンゴールの量は少なくとも約０．５％であり得、最大量は具体的に限定されない。４−アリルシリンゴールの量は約８％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、４−アリルシリンゴールの量は少なくとも約０．５％、例えば少なくとも約１％、少なくとも約１．５％、少なくとも約２％、少なくとも約２．５％、少なくとも約３％、少なくとも約３．５％、少なくとも約４％、少なくとも約４．５％、少なくとも約５％、少なくとも約５．５％、少なくとも約６％、少なくとも約６．５％、少なくとも約７％、または少なくとも約７．５％であり得る。あるいはまたはさらに、４−アリルシリンゴールの量は約８％未満、例えば約７．５％未満、約７％未満、約６．５％未満、約６％未満、約５．５％未満、約５％未満、約４．５％未満、約４％未満、約３．５％未満、約３％未満、約２．５％未満、約２％未満、約１．５％未満、または約１％未満であり得る。４−アリルシリンゴールの量は、前述の範囲のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、４−アリルシリンゴールの量は約２．５％以上、約２％〜約４％、または約７％以下であり得る。
【００７９】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、シス−プロペニルシリンゴールが形成して検出され得る（約２９分〜約３０分の開示条件下の保持時間を有する）。シス−プロペニルシリンゴールの量は少なくとも約０．２５％であり得、最大量は具体的に限定されない。シス−プロペニルシリンゴールの量は約３％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、シス−プロペニルシリンゴールの量は少なくとも約０．２５％、例えば少なくとも約０．５％、少なくとも約０．７５％、少なくとも約１％、少なくとも約１．２５％、少なくとも約１．５％、少なくとも約１．７５％、少なくとも約２％、少なくとも約２．２５％、少なくとも約２．５％、または少なくとも約２．７５％であり得る。あるいはまたはさらに、シス−プロペニルシリンゴールの量は約３％未満、例えば約２．７５％未満、約２．５％未満、約２．２５％未満、約２％未満、約１．７５％未満、約１．５％未満、約１．２５％未満、約１％未満、約０．７５％未満、または約０．５％未満であり得る。シス−プロペニルシリンゴールの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、シス−プロペニルシリンゴールの量は、約１％以上、約０．７５％〜約１．７５％、または約１．５％以下であり得る。
【００８０】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、トランス−プロペニルシリンゴールが形成して検出され得る（約３１分〜約３２分の開示条件下の保持時間を有する）。トランス−プロペニルシリンゴールの量は少なくとも約３％であり得、最大量は具体的に限定されない。トランス−プロペニルシリンゴールの量は約１２％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、トランス−プロペニルシリンゴールの量は少なくとも約３％、例えば少なくとも約４％、少なくとも約５％、少なくとも約６％、少なくとも約７％、少なくとも約８％、少なくとも約９％、少なくとも約１０％、または少なくとも約１１％であり得る。あるいはまたはさらに、トランス−プロペニルシリンゴールの量は約１２％未満、例えば約１１％未満、約１０％未満、約９％未満、約８％未満、約７％未満、約６％未満、約５％未満、または約４％未満であり得る。トランス−プロペニルシリンゴールの量は前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、トランス−プロペニルシリンゴールの量は少なくとも約５％、約４％〜約１１％、約９％未満であり得る。
【００８１】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、シリンギルビニルケトンが形成して検出され得る（約３５．９分〜約３６．３分の開示条件下の保持時間を有する）。シリンギルビニルケトンの量は少なくとも約０．２５％であり得、最大量は具体的に限定されない。シリンギルビニルケトンの量は約５％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えばシリンギルビニルケトンの量は少なくとも約０．２５％、例えば少なくとも約０．５％、少なくとも約０．７５％、少なくとも約１％、少なくとも約１．２５％、少なくとも約１．５％、少なくとも約１．７５％、少なくとも約２％、少なくとも約２．２５％、少なくとも約２．５％、少なくとも約２．７５％、少なくとも約３％、少なくとも約３．５％、少なくとも約４％、少なくとも約４．５％であり得る。あるいはまたはさらに、シリンギルビニルケトンの量は約５％未満、例えば約４．５％未満、約４％未満、約３．５％未満、約３％未満、約２．７５％未満、約２．５％未満、約２．２５％未満、約２％未満、約１．７５％未満、約１．５％未満、約１．２５％未満、約１％未満、約０．７５％未満、または約０．５％未満であり得る。シリンギルビニルケトンの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えばシリンギルビニルケトンの量は、約０．５％以上、約０．７５％〜約２％、または約１．５％以下であり得る。
【００８２】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、ジヒドロシナピルアルコールが形成して検出され得る（約３７．５分〜約３８．５分の開示条件下の保持時間を有する）。ジヒドロシナピルアルコールの量は少なくとも約０．１％であり得、最大量は具体的に限定されない。ジヒドロシナピルアルコールの量は約２％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えばジヒドロシナピルアルコールの量は少なくとも約０．１％、例えば少なくとも約０．２％、少なくとも約０．３％、少なくとも約０．４％、少なくとも約０．５％、少なくとも約０．６％、少なくとも約０．７％、少なくとも約０．８％、少なくとも約０．９％、少なくとも約１％、少なくとも約１．２％、少なくとも約１．４％、少なくとも約１．６％、または少なくとも約１．８％であり得る。あるいはまたはさらに、ジヒドロシナピルアルコールの量は、約２％未満、例えば約１．８％未満、約１．６％未満、約１．４％未満、約１．２％未満、約１％未満、約０．９％未満、約０．８％未満、約０．７％未満、約０．６％未満、約０．５％未満、約０．４％未満、約０．３％未満、または約０．２％未満であり得る。ジヒドロシナピルアルコールの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、ジヒドロシナピルアルコールの量は、約０．２％以上、約１％〜約２％、または約０．７％以下であり得る。
【００８３】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、シナピルアルデヒドが形成して検出され得る（約４１．１分〜約４２．１分の開示条件下の保持時間を有する）。シナピルアルデヒドの量は少なくとも約０．２５％であり得、最大量は具体的に限定されない。シナピルアルデヒドの量は約５％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば、シナピルアルデヒドの量は少なくとも約０．２５％、例えば少なくとも約０．５％、少なくとも約０．７５％、少なくとも約１％、少なくとも約１．２５％、少なくとも約１．５％、少なくとも約１．７５％、少なくとも約２％、少なくとも約２．２５％、少なくとも約２．５％、少なくとも約２．７５％、少なくとも約３％、少なくとも約３．５％、少なくとも約４％、または少なくとも約４．５％であり得る。あるいはまたはさらに、シナピルアルデヒドの量は約５％未満、例えば約４．５％未満、約４％未満、約３．５％未満、約３％未満、約２．７５％未満、約２．５％未満、約２．２５％未満、約２％未満、約１．７５％未満、約１．５％未満、約１．２５％未満、約１％未満、約０．７５％未満、または約０．５％未満であり得る。シリンギルビニルケトンの量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、シナピルアルデヒドの量は約１％以上、約１．２５％〜約２．２５％、または約１．７５％以下であり得る。
【００８４】
本発明のリグニンが本明細書に開示される熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、ｍ／ｚ値１０７、７７、及び１５２の質量スペクトルにおいて主イオンを有するＧＣクロマトグラムにおける未特定化合物（「１０７＋７７＋１５２」）が形成して検出され得る（この未特定化合物は、約１６分〜約１７分の開示条件下の保持時間を有する）。未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は少なくとも約０．０１％であり得、最大量は具体的に限定されない。未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は約５％未満であり得、最小量は具体的に制限されない。例えば未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は、少なくとも約０．０１％、例えば少なくとも約０．０２％、少なくとも約０．０３％、少なくとも約０．０４％、少なくとも約０．０５％、少なくとも約０．０６％、少なくとも約０．０７％、少なくとも約０．０８％、少なくとも約０．０９％、少なくとも約０．１％、少なくとも約０．１１％、少なくとも約０．１２％、少なくとも約０．１３％、少なくとも約０．１４％、少なくとも約０．１５％、少なくとも約０．１６％、少なくとも約０．１７％、少なくとも約０．１８％、少なくとも約０．１９％、少なくとも約０．２％、少なくとも約０．４％、少なくとも約０．６％、少なくとも約０．８％、少なくとも約１％、少なくとも約１．２％、少なくとも約１．４％、少なくとも約１．６％、少なくとも約１．８％、または少なくとも約２％であり得る。あるいはまたはさらに、未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は約２％未満、例えば約１．８％未満、約１．６％未満、約１．４％未満、約１．２％未満、約１％未満、約０．８％未満、約０．６％未満、約０．４％未満、約０．２％未満、約０．１９％未満、約０．１８％未満、約０．１７％未満、約０．１６％未満、約０．１５％未満、約０．１４％未満、約０．１３％未満、約０．１２％未満、約０．１１％未満、約０．１％未満、約０．０９％未満、約０．０８％未満、約０．０７％未満、約０．０６％未満、約０．０５％未満、約０．０４％未満、約０．０３％未満、または約０．０２％未満であり得る。未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は、前述の端点のうちの任意の２つによって拘束され得るか、または無制限範囲であり得る。例えば、未特定化合物１０７＋７７＋１５２の量は少なくとも約０．０２％、約０．０５％〜約０．１２％、または約０．２％以下であり得る。
【００８５】
本発明のリグニン及びリグニン組成物は、燃料、粘着付与剤、削片板及び合板の製造におけるフェノールホルムアルデヒド樹脂増量剤、成形化合物の製造において、ウレタン及びエポキシ樹脂、抗酸化物質、徐放剤、流れ制御剤、セメント／コンクリート混練、石膏ボード生成、石油掘削、一般的分散、革なめし、道路被覆、バニリン生成、硫化ジメチル及びジメチルスルホキシド生成、フェノール性樹脂におけるフェノール代用品、ポリオレフィン混合物への組み込み、芳香族（フェノール）モノマー、追加の様々なモノマー、炭素繊維、溶液内の金属隔離、ゲル形成の基礎、ポリウレタンコポリマーとして、またはこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、様々な用途において使用することができる。
【００８６】
本発明は、以下の実施例によってさらに例示され、別様に述べられない限り全ての部分及び割合は重量によるものである。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、例示のみの目的で与えられるものであり、いかなる様式でも限定するものと解釈されるべきではないということが理解されるものである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者は、本発明の本質的特性を突き止めることができ、その精神及び範囲から逸脱することなく、様々な用途及び条件に適合させるために本発明に様々な変更及び修正をなすことができる。
【実施例】
【００８７】
ＮＭＲスペクトルが、ＤＭＳＯ−ｄ６において２５℃で取得された。定量１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルが、逆ゲート式プロトンデカップリングシーケンスを使用して、５ｍｍのＱＮＰプローブを備えるＢｒｕｋｅｒ  ＡＶＡＮＣＥ  ５００ＭＨｚ分光計を用いて得られた。（Ｃａｐａｎｅｍａ  ｅｔ  ａｌ．（２００４）、及びＣａｐａｎｅｍａ  ａｎｄ  Ｊａｍｅｅｌ  ｅｔ  ａｌ．（２００５））。試料濃度は約２５％であった。すべての原子核の完全な緩和を提供するために、定量１３ＣＮＭＲ獲得の前にクロム（ＩＩＩ）アセチルアセトネート（０．０１６Ｍ）がＮＭＲ管に加えられた。獲得パラメータは、９０°のパルス幅、１．７秒の緩和遅延、及び１．２秒の獲得時間を含んだ。総計２０，０００の走査が採取された。スペクトルは処理され、データはＣａｐａｎｅｍａ  ｅｔ  ａｌ．（２００４）及びＣａｐａｎｅｍａ  ａｎｄ  Ｊａｍｅｅｌ  ｅｔ  ａｌ．（２００５）に従って計算された。
【００８８】
２Ｄ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルは、凍結プラットホームを備えるＢｒｕｋｅｒ  ＡＶＡＮＣＥ  ＩＩＩ  ９５０ＭＨｚ分光計及びＺ−Ａｘｉｓ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ分光計を備えるＢｒｕｋｅｒ  ５ｍｍＩＤ  ＣＰＴＣＩ（１Ｈ／１３Ｃ／１５Ｎ／Ｄ）凍結プローブで、約１０％の試料濃度で得られた。獲得パラメータは以下の通りであった：７２ミリ秒の獲得時間についてはＦ２（１Ｈ）次元内の２Ｋデータポイントを使用して、ならびに５．３６ミリ秒の獲得時間について及び４時間２０分の総実験時間についてはＦ１（１３Ｃ）次元内の５１２データポイントを使用して、２４過渡（１ブロックあたりの走査）が得られた。２Ｄデータセットは、両方の次元でＱｓｉｎｅ関数を使用して、２Ｋ×２Ｋデータポイントで処理された。
【００８９】
熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析（Ｐｙ−ＧＣ／ＭＳ）測定がＯｈｒａ−ａｈｏ  ｅｔ  ａｌ．（２０１３）に従って行われたが、これは、ＧＣ／ＭＳ計器（Ｖａｒｉａｎ３８００ＧＣ／２０００ＭＳ）に接続されるフィラメントパルス熱分解装置（Ｐｙｒｏｌａ２０００、ＰｙｒｏｌＡＢ、Ｓｗｅｄｅｎ）を使用する。約１００μｇの試料が自動超微量天秤（ＣＨＡＮ  ２９  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．Ｃｅｒｒｉｔｏｓ、ＵＳＡ）で正確に計量され、小さい空洞を含むフィラメント上に直接配置された。熱分解生成物を、スプリットライナーを含む（Ｒｅｓｔｅｋ，３．４ｍｍ×５．０×５４）ガスクロマトグラフィーインジェクターに導くために、熱分解チャンバは、約１７５℃で維持されヘリウム２２．７ｍｌ／分でパージされた。スプリット比１：１８を使用して約２８０℃に維持されたスプリットインジェクターが使用された。約５８０℃の最終熱分解温度までの温度上昇時間は８ミリ秒に設定され、総熱分解時間は２秒であった。熱分解生成物は、毛管カラム（Ｊ＆Ｗ、ＤＢ−１７０１、３０ｍ×０．２５ｍｍ、フィルム１μｍ）を使用して、以下の温度プログラムを使用して分離された：初期温度１００℃（１分）、２６５℃まで上昇率４℃／分、その温度で７．７５分間保持。ヘリウムが、約１ｍｌ／ｌの一定流量を使用して、キャリヤガスとして使用された。イオントラップ質量分光計が、質量走査範囲ｍ／ｚ４６〜３９９（ＥＩ７０ｅＶ）を伴い、化合物検出のために使用された。イオントラップ及び移動ライン温度は、それぞれ約１８０度及び約２５０度に設定された。ＧＣクロマトグラムは、積分されたピークの総面積を得るために、約１分〜約４８分の保持時間区域内で積分された。ＧＣクロマトグラムにおけるこの保持時間内の目的とする特異的なピークが、次いで個々に積分され、そのデータはＧＣクロマトグラムにおける約１分〜約４８分の積分総面積の割合（％）として表現された。換言すれば、データは、積分ピーク総面積が１００％を表す、積分ピーク総面積に正規化された。それぞれの試料について２つの並行測定が行われた（すなわち二連で実行された）。形成された熱分解生成物は、文献及び商用ＮＩＳＴ０５ライブラリからのデータを使用して特定された。質量分析によって特定されなかったＧＣクロマトグラムにおけるピークは、主イオンについてのｍ／ｚ値として本明細書に報告される。例えば「１６６＋１３５」と標識される未特定化合物は、ＧＣクロマトグラムにおける対応するピークが、ｍ／ｚ１６６で１つ及びｍ／ｚ１３５で１つの、２つの主イオンピークを有することを意味する。
【００９０】
糖（例えば、キシロース、グルコース等）及びリグニンについての組成分析は、ＮＲＥＬ／ＴＰ−５１０−４２６１８に従って実行され、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００９１】
ガラス転移温度（Ｔｇ）測定を、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を以下のように使用して行った。リグニン試料（約５ｍｇ）を、計量して、予め計量された蓋つき鍋に二連で入れ、４０℃の真空オーブン内に一晩配置した。オーブンから鍋を取り除く際に、これらをすぐに試料圧迫で密封し、置いて冷却させた。リグニンを含む鍋の重量が記録され、鍋の風袋重量がこれから減じ、密封された鍋内の乾燥リグニンの重量を提供する。鍋は充填され、次のステップからなるプログラムが行われる。（１）１０５℃まで５℃／分で勾配、（２）１０５℃で４０分間等温、（３）２００℃まで５０℃／分で勾配、（４）２５０℃まで１０℃／分で勾配。
【００９２】
分子量（Ｍｗ、Ｍｎ、Ｍｚ）及び多分散性指数（ＰＤＩ）を、Ｂａｕｍｂｅｒｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ．（２００７）に見られる一般手順に従って、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって決定した。より具体的には、ＳＥＣ分析を、Ａｇｉｌｅｎｔ屈折率（ＲＩ）及び紫外線（ＵＶ）検出器を備えるＡｇｉｌｅｎｔ１２６０超ＨＰＬＣ上で、ＵＶを２８０ｎｍに設定して、実行した。カラムセットは、全てＰｏｌｙｍｅｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅから入手可能である、３つのスルホン化ポリスチレン−ジビニルベンゼンＰＳＳ  ＭＣＸカラム（プレカラム、１０００Åカラム、及び１００  ０００Åカラム）を用いた。移動相はアルカリ性水溶液（０．１Ｍ  ＮａＯＨ）であり、流量は約０．４〜１ｍＬ／分であった。本方法は、８９１ｇ／モル〜６５，４００ｇ／モルの範囲の、６つの異なるポリスチレン標準を用いた。それぞれの注入は、約１ｍｇ／ｍＬの濃度で行われた。
【実施例１】
【００９３】
本実施例は、本発明のリグニンを抽出するために使用される技術を示す。
【００９４】
硬材を含むバイオマスを、水と混合しスラリーを形成した。スラリーを、約１７０〜２４５度の温度で、約３５〜６２バールの圧力で、約１〜１２０分間反応させた。反応混合物を１００度未満まで冷却し、１０バール未満まで減圧した。冷却及び減圧された反応混合物を、次いでフィルター圧迫を使用してろ過した。固体を採取し、水で再スラリー化した。スラリーの一部を次いで、ある組の条件に従ってさらに処理し（「実行１」）、スラリーの別の部分をその後、異なる組の条件に従ってさらに処理した（「実行２」）。
【００９５】
実行１において、スラリーを周囲条件で約２３０ｋｇ／時間〜約２７０ｋｇ／時間の速度でポンプでくみ上げ、同時に約３６０℃〜約６００℃の温度及び約２００バール〜約６００バールの圧力を有する、亜臨界、近臨界、または超臨界水を、５３５ｋｇ／時間〜約５７０ｋｇ／時間の速度でスラリーと接触させた。
【００９６】
実行２において、スラリーを周囲条件で約１６０ｋｇ／時間〜約２００ｋｇ／時間の速度でポンプでくみ上げ、同時に約３６０℃〜約６００℃の温度及び約２００バール〜約６００バールの圧力を有する、亜臨界、近臨界、または超臨界水を、４８５ｋｇ／時間〜約５０５ｋｇ／時間の速度でスラリーと接触させた。
【００９７】
実行１及び２の両方において、結果として生じた反応混合物を周囲条件まで冷却し、混合物にフィルター圧縮を供し、固体を次いで空気乾燥及び粉砕した（サイズ縮小）。実行１及び２の固体の組成物を表１に報告する。
2020023711.tif 000003
【００９８】
実行１及び２からの乾燥及び粉砕固体を、その後４つの異なる抽出溶媒のうちのそれぞれを用いて抽出した。
１．水酸化ナトリウム水溶液（１重量％のＮａＯＨ）
２．ジオキサン／水溶液（９６体積％のジオキサン）
３．ジオキサン／水溶液（９０体積％のジオキサン）
４．アセトン／水溶液（９０体積％のアセトン）
【００９９】
実行１及び２からの固体の抽出を、以下のとおり行った：アルカリ性溶液１については、固体を３時間絶え間なく攪拌し、水性有機溶液２〜４については、固体を徹底的に抽出した。全ての抽出は周囲条件（約１ａｔｍで約２０℃）で行われ、固体の溶媒に対する比は約１〜１０に一定に保たれた。抽出の後、結果として生じた混合物を遠心分離によって分離した。アルカリ性溶液１をｐＨ約２まで酸性化してリグニンを沈殿させ、沈殿したリグニンを洗浄して酸を除去し、約４５℃で真空下で一定重量まで乾燥した。水性有機溶媒２〜４によって抽出したリグニンは、真空化で約４０度で溶媒を乾燥状態まで蒸発させることによって、回収した。
【０１００】
実験は、ジオキサン／水（９０％）で抽出した試料が、典型的にジオキサン：水（９６％）よりも高い抽出収率を有することを示し、したがってジオキサン／水（９０％）溶媒を、表２に記載される結果を得るために使用した。抽出後の実行１及び２の固体の組成を表２に報告される。
2020023711.tif 000004
【０１０１】
表１及び２で提示される特定化合物の合計は、総計１００％にならないことに留意することが重要である。しかしながら、この現象は、多くのリグニン調製物にとって（天然のものにとってさえ）典型的であるが、典型的に科学文献において取り上げられない。１つの可能性のある説明は、Ｋｌａｓｏｎリグニンの核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル（図４及び５、実施例２を参照）が、湿式化学データに非常に類似する量で、糖以外のいかなる不純物も示さないために、Ｋｌａｓｏｎリグニンの量がなぜか少なく見積もられることであり得る。したがって、我々は、少なくとも硬材種については、リグニンの純度を等式１に従って評価することを提案する。
リグニン純度＝１００−灰−炭水化物（等式１）
【０１０２】
表３は、実行１及び２のリグニン抽出収率を例示する。抽出収率は次のように定義される。
2020023711.tif 000005
【０１０３】
さらに表３に示されるのは、試料内に含まれるリグニンの量に基づく、リグニンの抽出収率である（「ＳＨＲ中のリグニン当たり」として示される）：
2020023711.tif 000006
2020023711.tif 000007
【０１０４】
物質収支結果は、有機溶媒抽出の場合において固体について非常に良好な閉鎖を示す。抽出された物質の一部は酸性化によって沈殿しない可能性があるため、閉鎖は、ＮａＯＨ抽出についてわずかにより低い。しかしながらこの量は多くない。さらに、リグニンについての物質収支は、リグニン純度が等式１によって見積もられる場合かなり良好でもある（物質収支は、Ｋｌａｓｏｎリグニン値が抽出リグニン純度のために使用された場合、より低かった）。さらに、これは、ＮａＯＨ溶液によって抽出されたが酸によって沈殿しなかった有機物質が、主に糖由来（例えば、未洗浄単量体及び／またはオリゴマー糖）であることを示す。
【実施例２】
【０１０５】
本実施例は、本発明のリグニンの核磁気共鳴スペクトル測定法を示す。この実施例は、本発明のリグニンを従来のリグニンと比較もする。
【０１０６】
実施例１で調製されたジオキサン抽出リグニンを、２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲで分析し（図４）、実施例１の実行２のＮａＯＨ抽出リグニンを、定量１３Ｃ  ＮＭＲ技術で測定した（図５）。二次元ＮＭＲ（例えばＨＳＱＣ）は、良好な信号分散を提供し、かつ、検出された信号の、他のＮＭＲ技術よりも信頼できる割り当てを可能にするので、複合リグニン試料内の様々なリグニン部分を特定するための、非常に強力な道具である。しかしながら、規定通りのＨＳＱＣ方法は典型的に定量的でなく、従って、包括的なリグニン特性評価のために、定量１３Ｃ  ＮＭＲ分析によって補足された。
【０１０７】
ジオキサン及びＮａＯＨ抽出リグニンのＨＳＱＣスペクトルは、かなりの量の天然リグニンサブ単位の存在を示した（図４及び５）。湿式化学方法による糖分析に従い（例えば表２を参照）、抽出したリグニンにおける糖の量は非常に少なかった。注目すべきことに、末端還元糖部分の量は、内部糖単位の量と同等であった。糖断片は、おそらくベンジルエーテル結合によってリグニンに結合した。
【０１０８】
重要なことに、ほんの少量のコニフェリルアルコール型構造、及び少量のまたは無ビニルエーテル構造（構造２９、図１）が検出された。これらの部分は、モデル化合物を使用する実験（Ｅｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ．（２００２））に基づいて、超臨界水加水分解下のリグニン分解の生成物であると推測された。少量のコニフェリルアルコール構造及び少量または無ビニルエーテル構造は、これらの部分は、形成される場合、用いられる反応条件化で不安定であり得、さらなる転換を経験する可能性があり得るということを暗示する。
【０１０９】
新しく形成されたリグニン部分の信号を、２Ｄスペクトルにおいて検出し、該信号を、現在既知である最良の情報に従って割り当てた。いくつかの信号は、凝縮アルキル−アリール構造及びスチルベン部分として割り当てられた。さらに、かなりの量の、酸素化脂肪族、オレフィン性、及び芳香族型の、新しく形成されたリグニン構造があった。これらの信号のうちのいくつかは元のバイオマス原料（例えば樹皮または他の木廃棄物）の不純物または他の成分に由来し得ることが考えられるが、信号は、得られたリグニンに由来し得る。全ての信号が全ての場合において決定的に割り当てられ得るわけではないが、抽出されたリグニンのＨＳＱＣスペクトル（図５）の、他の工業リグニンのスペクトル（Ｃａｐａｎｅｍａ  ｅｔ  ａｌ．（２００１））との比較は、注目すべき差異を示す。
【０１１０】
表４は、他の典型的硬材工業リグニン（クラフト及びオルガノソルブ）ならびにカンバ材磨砕リグニン（ＭＷＬ）との比較における、本発明のリグニンの主要な官能性を報告する。カンバ材ＭＷＬは天然硬材リグニンのモデルとして使用することができる。
2020023711.tif 000008
【０１１１】
表４に示されるように、（１）脂肪族ＯＨ基（特に二次のもの）、β−Ｏ−４及びβ−β結合の量、ならびに酸素化脂肪族部分全体における減少（及び分子量における減少）、ならびに（２）フェノール性ＯＨ、ＣＯＯＲ、及びＣＯ官能基の量、飽和脂肪族部分、ならびに凝縮度（典型的に芳香族環におけるＣ−Ｃ結合の形成及び蓄積に起因する）の増加によって例示されるように、多くの技術プロセスが、天然リグニンの構造を著しく分解及び改変する。さらに、異なる硬材種から得られたクラフトリグニン内の顕著な構造的変形が観察され得る。したがって、工業リグニンの構造は典型的に、プロセスの種類だけでなく原料由来にも依存する。
【０１１２】
本発明のリグニンは、他の工業リグニン（最も分解されない参照工業リグニンであるユーカリグロブルスクラフトリグニンでさえ）よりも、著しく分解されなかった。この分解のより低いレベルは、２Ｄ  ＮＭＲデータに基づく本発明のリグニンと従来の工業リグニンとの間の質的差異と共に、本発明のリグニンが特別で固有の種類の工業リグニンであることを示す。より低いリグニン分解度、及びよってより低いリグニン不均一性は、典型的に、相対的に高いリグニン反応性を示唆する。実施例１の実行１及び２の固体（類似するが異なる処理条件）から抽出したリグニンの間の差異は、非常にわずかである。ジオキサン抽出リグニンは、ＮａＯＨ抽出リグニンにかなり類似するが、９０％アセトンで抽出したリグニンは、ＮａＯＨ抽出リグニン及びジオキサン抽出リグニンよりも、分解されたリグニン画分を提示する。
【実施例３】
【０１１３】
本実施例は、様々な抽出溶媒を使用するリグニン抽出収率を実証する。抽出手順は実施例１において記載されるものに類似する。
【０１１４】
実施例１の実行２の湿潤固体を、乾燥または粉砕を伴わず、水で洗浄し（「実行２湿潤」）、その後、図６に示される溶媒、すなわち水中の４０％エタノール、水中の５０％エタノール、水中の６０％エタノール、水中の９９％メタノール、水中の９０％アセトン、及び水中の１重量％水酸化ナトリウム（別様が示されない限り全て体積％である）で、抽出した。
【０１１５】
実行２の乾燥及びサイズ縮小未洗浄固体（「実行２乾燥」）を、図６に示される溶媒、すなわち、水中の７０％エタノール、水中の９０％アセトン、水中の１重量％水酸化ナトリウム、及び水中の９０％ジオキサン（別様が示されない限り全て体積％である）で抽出した。
【０１１６】
異なる溶媒抽出の収率を図６に報告する。
【実施例４】
【０１１７】
本実施例は、異なる溶媒を使用して抽出された本発明のリグニンの構造特性を例示する。抽出手順は実施例１において記載されるものに類似する。
【０１１８】
表５は、異なる溶媒を使用して抽出される本発明のリグニンの主要な官能基を報告する。「ＮａＯＨ」と題される縦列は、実施例１の実行２に対応し、表４で報告されるデータと比較してほとんど同じデータを報告する。
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【０１１９】
工業リグニンは、ＮＭＲスペクトルにおいて顕著な量の炭水化物を含む場合があり、これらの信号は、ある特定の官能基（例えば、様々な型のＯＨ部分及び酸素化脂肪族部分）についての信号と、多少重複し得る。したがって、この糖含量について修正することが望ましいことがある。非アセチル化リグニンのスペクトルでは、糖信号は、Ｓ−２，６の強い信号と部分的に重複する。しかしながら、アセチル化の後、炭水化物のＣ−１信号は高磁場にシフトされ、リグニン信号から分離することができる。糖の総量は、アセチル化リグニンの１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルにおける約９９〜１０２ｐｐｍでの積分から見積もることができる。これらの値は、湿式化学方法を使用して糖分析によって得られる値とかなり良好に一致する。糖含量についての修正は以下の通りなされ得る。
ＯＨ一次修正＝ＯＨ一次−糖×％ヘキソース／１００
ＯＨ二次修正＝ＯＨ二次−２糖
酸素化脂肪族＝Ｉ（９０〜５８）修正＝Ｉ（９０〜５８）−糖×（４％Ｘｙｌ＋５％ヘキソース）／１００
式中、「ＯＨ一次修正」は糖含量について修正された一次脂肪族ＯＨ基の量であり、「ＯＨ一次」は糖含量について修正されていない一次脂肪族ＯＨ基の量であり、「糖」は１００Ａｒ当たりのリグニン試料内の糖の量であり、「％ヘキソース」は総糖含量当たりの糖中のヘキソースの割合であり、「％Ｘｙｌ」は総糖含量当たりの糖中のキシランの割合であり、「ＯＨ二次修正」は糖含量について修正された二次脂肪族ＯＨ基の量であり、「ＯＨ二次」は糖含量について修正されていない二次脂肪族ＯＨ基の量であり、「酸素化脂肪族」はリグニン中の酸素化脂肪族炭素の量であり、「Ｉ（９０〜５８）修正」は糖含量について修正された約９０〜５８ｐｐｍでの積分であり、「Ｉ（９０〜５８）」は糖含量について修正されていない９０〜５８ｐｐｍでの積分である。
【実施例５】
【０１２０】
本実施例は、比較リグニンの核磁気共鳴スペクトル測定法を示す。
【０１２１】
表６及び７は、比較リグニン中に存在する様々な部分の量を報告する。ある特定のデータは、表６及び７で示される出版物から得られた。Ｃｕｒａｎリグニン及びソーダバガスリグニンは、スイス、ローザンヌに本部があるＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｉｇｎｉｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＩＬＩ）から得、アルカリ性リグニンはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入した。ＮＭＲ測定は、本明細書に開示される実験技術を使用して、Ｃｕｒａｎ、ソーダバガス、及びアルカリ性リグニン上で行われた。
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【実施例６】
【０１２２】
本実施例は、発明及び比較リグニンに熱分解を供し、続いて結果として生じた化合物をＧＣ／ＭＳによって分析することから得られたデータを示す。
【０１２３】
ＧＣクロマトグラムにおける全ての積分されたピークについてのピーク面積の合計は、１００％に正規化された。それぞれの個々の積分されたピークに帰属する総面積の割合を、表８及び９に報告する。表８はＧＣ／ＭＳによる特定化合物についてのデータを報告し、表９は未特定化合物についての主イオンを報告する。値はパーセント単位である。表８及び９におけるリグニンは、次のように短縮される：ＲＴ−ＧＣクロマトグラムにおける保持時間；実行２−実施例１における実行２のＮａＯＨ抽出リグニン；ＡＫＬ−アスペンクラフトリグニン；ＡＳＬ−アスペンソーダリグニン；ＳＥ−水蒸気爆発リグニン（ＩＬＩから）；ＬＳ−リグニンスルホン酸（Ｓｉｇｍａ／Ａｌｄｒｉｃｈ）；ＰＳＬ−マツソーダリグニン；ＲＡＨＬ−Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ａｃｉｄ  Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓリグニン。標準偏差は、全てのリグニン型をわたる、それぞれの特定化合物または未特定化合物の、報告値についての平均標準偏差である。
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【実施例７】
【０１２４】
本実施例は、発明リグニン及び２つの比較リグニンについての２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲスペクトルの間の差異を実証する。
【０１２５】
ＡＫＬはアスペンクラフトリグニンであり、Ａｌｃｅｌｌはオルガノソルブ型リグニン（混合硬材）である。実行２は、実施例１の実行２のＮａＯＨ抽出リグニンである。ＮＭＲ測定は、本明細書に記載される実験手順に従って行われた。２Ｄ  ＮＭＲスペクトルを、図７〜１８に示す。図７、１０、１３、及び１６は、発明実行２リグニンについての２Ｄ  ＮＭＲスペクトルの、（ａ）芳香族及びオレフィン領域、（ｂ）酸素化脂肪族領域、（ｃ）飽和脂肪族領域、及び（ｄ）アルデヒド領域、をそれぞれ例示する。図８、１１、１４、及び１７は、Ａｌｃｅｌｌ比較リグニンについての、これらの同じ領域をそれぞれ例示する。図９、１２、１５、及び１８は、ＡＫＬ比較リグニンについての、これらの同じ領域をそれぞれ例示する。発明及び比較リグニンについての２Ｄ  ＮＭＲスペクトルにおけるある特定の化学シフト領域（すなわち座標）での信号（例えば交差ピーク）の存在（＋）または不在（−）は、表１０に示される。
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【０１２６】
この表は、本発明の「実行２」リグニンならびに比較Ａｌｃｅｌｌ及びＡＫＬリグニンの２Ｄ  ＮＭＲスペクトルの間の多くの差異を明確に示す。例えば、本発明のリグニンは、１３Ｃ次元における１０６．９〜１０７．４５ｐｐｍ及び１Ｈ次元（＋）における５．７４〜５．８４ｐｐｍの座標によって画定される化学シフトにおいて、２Ｄ  ＮＭＲスペクトルにおける交差ピーク信号を有し、一方で２つの比較リグニンはこの化学シフト領域においてあらゆる信号を有しない（−）。さらに、本発明のリグニンは、１３Ｃ次元における１０５．２５〜１０６ｐｐｍ及び１Ｈ次元における５．２５〜５．４ｐｐｍ、ならびに１３Ｃ次元における１２７．２〜１２７．７ｐｐｍ及び１Ｈ次元における５．２７〜５．３７ｐｐｍの座標によって画定される化学シフト領域の両方において、２Ｄ  ＮＭＲスペクトルにおける交差ピークを有し、一方で比較リグニンは両方ともこれらの２つの化学シフト領域の両方における交差ピークを有しない。
【０１２７】
本明細書において、分子量等の物理的特性、または化学式等の化学特性について範囲が使用される場合、本明細書内の実施形態に特定の範囲の、全ての組み合わせ及び部分的組み合わせが、含まれることが意図されかつ含まれる。
【０１２８】
本書面に列挙または記載される、それぞれの特許、特許出願、及び出版物の開示は、ここで、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０１２９】
当業者は、本発明の好ましい実施形態に多数の変更及び修正がなされ得ること、及びかかる変更及び修正は本発明の精神から逸脱することなくなされ得ることを理解するであろう。
参照文献一覧
（１）Ｒａｌｐｈ，Ｊ．ｅｔ  ａｌ．（２００４）Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．３：２９−６０，“Ｌｉｇｎｉｎｓ：ｎａｔｕｒａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｒｏｍ  ｏｘｉｄａｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｏｆ  ４−ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌｐｒｏｐａｎｏｉｄｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
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（３）Ｓａｋａｋｉｂａｒａ，Ａ．（１９９１）Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｌｉｇｎｉｎ．Ｉｎ：Ｈｏｎ，Ｄ．Ｎ．−Ｓ．，Ｓｈｉｒａｉｓｈｉ，Ｎ．（ｅｄｓ．）“Ｗｏｏｄ  ａｎｄ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”．Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ｐｐ．１１３−１７５ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（４）Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  ｅｔ  ａｌ．（２００８）“Ｒｅｃｅｎｔ  ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｌｉｇｎｉｎｓ  ａｎｄ  ｌｉｇｎｉｎ−ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ．”Ｉｎ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ，Ｅｄ．Ｔ．Ｈｕ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ．Ｏｘｆｏｒｄ，ＵＫ．ｐ．１４８−１７０ここで参照によりその全体が組み込まれる。
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（６）Ｋｏｓｈｉｊｉｍａ，Ｔ．，Ｗａｔａｎａｂｅ，Ｔ．（２００３）“Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｌｉｇｎｉｎ  ａｎｄ  ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ  ｉｎ  ｗｏｏｄ  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒ  ｐｌａｎｔ  ｔｉｓｓｕｅｓ．”Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇここで参照によりその全体が組み込まれる。
（７）Ｈｅｌｍ，Ｒ．Ｆ．（２０００）“Ｌｉｇｎｉｎ−Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｗｏｏｄｙ  Ｐｌａｎｔｓ．”Ｉｎ：Ｇｌａｓｓｅｒ，Ｗ．Ｇ．；Ｎｏｒｔｈｅｙ，Ｒ．Ａ．；Ｓｃｈｕｌｔｚ，Ｔ．Ｐ．（ｅｄｓ．）Ｌｉｇｎｉｎ：Ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ，Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ，ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ．ＡＣＳ  Ｓｙｍｐ．Ｓｅｒｉｅｓ  ７４２，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，ｐ．１６１−１７１ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（８）Ｂａｌａｋｓｈｉｎ，Ｍ．Ｙ．ｅｔ  ａｌ．（２００７）Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ  ６１：１−７“Ａ  ｆｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＭＷＬ  ｗｉｔｈ  ｈｉｇｈ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｉｇｎｉｎ−ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  ｌｉｎｋａｇｅｓ：Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｗｉｔｈ  ２Ｄ  ＮＭＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（９）Ｂａｌａｋｓｈｉｎ，Ｍ．Ｙ．ｅｔ  ａｌ．（２００３）Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．５１：６１１６−６１２７，“Ｅｌｕｃｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｏｆ  ｒｅｓｉｄｕａｌ  ａｎｄ  ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  ｐｉｎｅ  ｋｒａｆｔ  ｌｉｇｎｉｎ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ＨＭＱＣ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１０）Ｌｉｉｔｉａ，Ｔ．Ｍ．ｅｔ  ａｌ．（２００３）Ｊ．Ａｇｒｉｃ  Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．５１：２１３６−２１４３，“Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｌｉｇｎｉｎｓ  ｂｙ  ｔｗｏ−  ａｎｄ  ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ＮＭＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１１）Ｇｅｌｌｅｒｓｔｅｄｔ，Ｇ．（１９９６）“Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ｐｕｌｐ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．”Ｉｎ：Ｐｕｌｐ  Ｂｌｅａｃｈｉｎｇ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ，Ｄｅｎｃｅ，Ｃ．Ｗ．，Ｒｅｅｖｅ，Ｄ．Ｗ．Ｅｄｓ．；Ｔａｐｐｉ．ｐｐ．９１−１１１ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１２）Ｍａｒｔｏｎ，Ｊ．（１９７１）“Ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ａｌｋａｌｉｎｅ  ｐｕｌｐｉｎｇ．Ｉｎ：Ｌｉｇｎｉｎｓ．Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ”；Ｓａｒｋａｎｅｎ，Ｋ．Ｖ．，Ｌｕｄｖｉｇ  Ｃ．Ｈ．，Ｅｄｓ．；Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ．ｐｐ６３９−６９４ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１３）Ｇｉｅｒｅｒ，Ｊ．（１９８０）Ｗｏｏｄ  Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．１４：２４１−２６６、“Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｓｐｅｃｔｓ  ｏｆ  ｋｒａｆｔ  ｐｕｌｐｉｎｇ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１４）Ｇｌａｓｓｅｒ，Ｗ．Ｇ．，ｅｔ  ａｌ．（１９８３）Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．３１：９２１−９３０，“Ｔｈｅ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  ｓｅｖｅｒａｌ  ｎｏｖｅｌ  ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｌｉｇｎｉｎｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１５）Ｗａｌｌｉｓ，Ａ．Ｆ．Ａ．，（１９７１）“Ｓｏｌｖｏｌｙｓｉｓ  ｂｙ  ａｃｉｄｓ  ａｎｄ  ｂａｓｅｓ”．Ｉｎ：“Ｌｉｇｎｉｎｓ．Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ”；Ｓａｒｋａｎｅｎ，Ｋ．Ｖ．，Ｌｕｄｖｉｇ  Ｃ．Ｈ．，Ｅｄｓ．；Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ．Ｐ．３４５−３７２，ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１６）Ｂｅｒｌｉｎ，Ａ．，ｅｔ  ａｌ．（２００６）Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１２５：１９８&#8211;２０９，“Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｘｙｌａｎａｓｅ  ａｎｄ  β−ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅ  ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ  ｂｙ  ｓｏｆｔｗｏｏｄ  ｌｉｇｎｉｎ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１７）Ｃｈｕｄａｋｏｖ  Ｍ．Ｉ．（１９８３）“Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｇｎｉｎ”．Ｌｅｓｎａｙａ  Ｐｒｏｍｉｓｈｌｅｎｎｏｓｔ，Ｍｏｓｃｏｗ，ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１８）Ｌｏｒａ，Ｊ．Ｈ．ａｎｄ  Ｇｌａｓｓｅｒ，Ｗ．Ｇ．（２００２）Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，１０：３９−４８，ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（１９）Ｒｏｂｅｒｔ，Ｄ．ｅｔ  ａｌ．（１９８８）Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｃｈｅｍ．Ｔｅｃｈｎ．２２：２２１−２３０，“Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｉｎ  ａｓｐｅｎ  ｌｉｇｎｉｎ  ｄｕｒｉｎｇ  ｓｔｅａｍ  ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２０）Ｌｉ  ｅｔ  ａｌ．（２００９）Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｂｉｏｒｔｅｃｈ．２００８．１２．００４“Ｓｔｅａｍ  ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ  ｌｉｇｎｉｎｓ；ｔｈｅｉｒ  ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ａｓ  ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ  ｆｏｒ  ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ  ａｎｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２１）Ｃａｐａｎｅｍａ，Ｅ．Ａ．；Ｊａｍｅｅｌ，Ｈ．ｅｔ  ａｌ．（２００５）Ｐｒｏｃ．１３ｔｈ  ＩＳＷＦＰＣ，Ａｕｃｋｌａｎｄ，Ｎｅｗ  Ｚｅａｌａｎｄ，ｖ．ＩＩＩ，５７−６４．“Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｅｓｉｄｕａｌ  ｌｉｇｎｉｎｓ  ｆｒｏｍ  ｈａｒｄｗｏｏｄ  ｐｕｌｐｓ：Ｍｅｔｈｏｄ  ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２２）Ｅｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ．（２００２）Ｊ．Ｗｏｏｄ  Ｓｃｉ，４８：３２０−３２５，“Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｌｉｇｎｉｎ−ｄｅｒｉｖｅｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ｆｒｏｍ  ｗｏｏｄ  ａｓ  ｔｒｅａｔ  ｉｎ  ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ  ｗａｔｅｒ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２３）Ｃａｐａｎｅｍａ，Ｅ．Ｃ．，ｅｔ  ａｌ．（２００１）Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ５５：３，３０２−３０８，“Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｌｉｇｎｉｎｓ  ｂｙ  １Ｈ−１３Ｃ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ２Ｄ  ＮＭＲ−Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２４）Ｂｅｒｌｉｎ，Ａ．；Ｂａｌａｋｓｈｉｎ  Ｍ．（２０１４），ｐｐ．３１５−３３６，“Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｌｉｇｎｉｎｓ：Ａｎａｌｙｓｉｓ，ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”ｉｎ  Ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ：Ａｄｖａｎｃｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｅｄ．Ｇｕｐｔａ  Ｖ．Ｋ．；Ｋｕｂｉｃｅｋ，Ｃ．Ｐ．；Ｓａｄｄｌｅｒ，Ｊ．；Ｘｕ，Ｆ．；Ｔｕｏｈｙ，Ｍ．Ｅｌｓｅｖｉｅｒ，ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２５）Ｃａｐａｎｅｍａ，Ｅ．Ａ．ｅｔ  ａｌ．（２００４）Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．，５２，１８５０−１８６０．“Ａ  ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｆｏｒ  ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ｌｉｇｎｉｎ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｂｙ  ＮＭＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２６）Ｃａｐａｎｅｍａ，Ｅ．Ａ．；Ｋａｄｌａ，Ｊ．Ｆ．ｅｔ  ａｌ．（２００５）Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ  Ｃｈｅｍ．５３，９６３９−９６４９“Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｈａｒｄｗｏｏｄ  Ｍｉｌｌｅｄ  Ｗｏｏｄ  Ｌｉｇｎｉｎ  ｂｙ  ＮＭＲ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２７）Ｏｈｒａ−ａｈｏ，Ｔ．ｅｔ  ａｌ．（２０１３）．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ，１０１，１６６−１７１，“Ｓ／Ｇ  ｒａｔｉｏ  ａｎｄ  ｌｉｇｎｉｎ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｍｏｎｇ  Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ  ｈｙｂｒｉｄｓ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ  ｂｙ  Ｐｙ−ＧＣ／ＭＳ  ａｎｄ  ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｅｎｅ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２８）Ａｄｌｅｒ，Ｅ．ｅｔ  ａｌ．（１９８７），Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，４１，１９９−２０７，“Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｃｉｄｃａｔａｌｙｚｅｄ  ａｌｋｙｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｉｇｎｉｎ  ｂｙ  ｍｅａｎｓ  ｏｆ  ＮＭＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｍｅｔｈｏｄｓ”ここで参照によりその全体が組み込まれる。
（２９）Ｂａｕｍｂｅｒｇｅｒ，Ｓ．ｅｔ  ａｌ．（２００７），Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，６１，４５９−４６８，“Ｍｏｌａｒ  ｍａｓｓ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｉｇｎｉｎｓ  ｂｙ  ｓｉｚｅ−ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ：ｔｏｗａｒｄｓ  ｓｔａｎｄａｒｄｉｓａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｍｅｔｈｏｄ”参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【図１】
2020023711.tif 000023
【図２】
2020023711.tif 000024
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020023711.tif 000029
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020023711.tif 000034
【図１３】
2020023711.tif 000035
【図１４】
2020023711.tif 000036
【図１５】
2020023711.tif 000037
【図１６】
2020023711.tif 000038
【図１７】
2020023711.tif 000039
【図１８】
2020023711.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月13日(2019.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１００芳香族単位当たり７０単位以下のフェノール性ヒドロキシル含量と、
１００芳香族単位当たり９０単位以上の酸素化脂肪族含量と、
１００芳香族単位当たり２５単位以下の総カルボニル含量と、
を含む工業リグニンであって、硬材バイオマスに由来することを特徴とする工業リグニン。
【請求項２】
３０以上の凝縮度をさらに含む、請求項１に記載の工業リグニン。
【請求項３】
１．３以下のシリンギルのグアイシルに対する比をさらに含む、請求項１又は２に記載の工業リグニン。
【請求項４】
１００芳香族単位当たり３０単位以上のフェノール性ヒドロキシル含量をさらに含む、請求項１乃至３の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項５】
１００芳香族単位当たり７０単位以下の脂肪族ヒドロキシル含量をさらに含む、請求項１乃至４の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項６】
１００芳香族単位当たり５単位以上の総ＣＯＯＲ含量をさらに含む、請求項１乃至５の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項７】
１００芳香族単位当たり１４単位以上の総カルボニル含量をさらに含む、請求項１乃至６の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項８】
１００芳香族単位当たり１２２単位以下のメトキシル含量をさらに含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項９】
前記工業リグニンが４３００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量を有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項１０】
前記工業リグニンが熱分解ＧＣ／ＭＳ分析を受けると、９％〜２０％の量のシリンゴールが検出される、請求項１乃至９の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項１１】
前記工業リグニンが２Ｄ  １Ｈ−１３Ｃ  ＨＳＱＣ  ＮＭＲ分析を受けると、１０６．９〜１０７．４５ｐｐｍの１３Ｃ化学シフト範囲および５．７４〜５．８４ｐｐｍの１Ｈ化学シフト範囲によって画定される化学シフト領域に交差ピークが存在する、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項１２】
前記酸素化脂肪族含量が１００芳香族単位当たり９０〜１５０単位である、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の工業リグニン。
【請求項１３】
前記酸素化脂肪族含量が１００芳香族単位当たり１００〜１２０単位である、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の工業リグニン。