Betreuer| Name: | Assoc. Prof. Dr.rer.nat. Notburga Gierlinger |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 1.Beurteilende*r |
| Name: | Prof. Ph.D. Malgorzata Baranska |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 2.Beurteilende*r |
| Name: | Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Maurizio Musso |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 1. Berater |
| Name: | Univ.Prof. Dipl.-Chem. Dr.rer.nat. Antje Potthast |
| Herkunftsbetrieb: | |
| 2. Berater |
| Name: | Univ.Prof. Dr. José Luis Toca-Herrera |
| Herkunftsbetrieb: | |
| Arbeit |
| Typ der Arbeit: | Dissertation |
| Sprache der Arbeit: | Englisch |
| Titel der Arbeit in Originalsprache: | The vibrations of lignin -
A discussion of the IR and Raman spectra of G-lignins and model compounds |
| Titel der Arbeit in deutsch: | Die Schwingungen des Lignins. Eine Diskussion der IR und Ramanspektren des G-Lignins und seiner Modellsubstanzen |
| Titel der Arbeit in englisch: | The vibrations of lignin -
A discussion of the IR and Raman spectra of G-lignins and model compounds |
| Publikationsmonat: | 05.2020 |
| Seitenanzahl: | 86 |
| Volltext |
| Volltext der Arbeit: | Volltext der Arbeit im PDF-Format laden |
| Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur |
| AC-Nummer: | AC15725900 |
| Abstract |
| Abstract in Deutsch: | Mittels Ramanspektroskopie können Molekülschwingungen untersucht werden, die durch einen Laser angeregt werden. Durch das Abtasten entlang mehrerer, nebeneinanderliegender Linien kann ein Bild erzeugt werden, dass sämtliche chemische Information der Probe enthält. Die Methode erfordert vergleichsweise wenig Probenvorbereitung, sodass die Chemie pflanzlicher Zellwände in-situ untersucht werden kann. Neben Zellulose ist Lignin eine der Hauptkomponenten der Zellwand. Es kommt in fast allen Gefäßpflanzen vor und bietet neben Schutz gegen Pflanzenfresser, Pilze und andere Schädlinge vor allem strukturelle Festigkeit der Gefäße. Obgleich Lignin als Polymer bezeichnet wird, hat es im Unterschied zu solchem keine feststehende Abfolge von seinen Einheiten. Trotz der Fülle der heute bekannten Unterstrukturen des Lignins ist sein Schwingungsspektrum relativ schlecht beschrieben. In dieser Arbeit wird eine detaillierte Beschreibung der Raman- und Infrarotspektren von Guaiacyl (G) – Lignin präsentiert. Es hat sich herausgestellt, dass das Ramanspektrum von Lignin hauptsächlich Coniferylaldehyd und –alkoholgruppen zeigt, da diese stärkeres Signal liefern. Diese Signalverstärkung, welche allen Molekülen mit konjugierten π-Elektronensystemen gemein ist, erlaubt die Detektion selbst geringer Mengen dieser Substanzen, erschwert jedoch die Untersuchung von Molekülen, denen diese Verstärkung nicht zuteil wird. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass die verwendeten Laser die Probe beschädigen und dadurch die Messung verfälschen können. Dies kann jedoch auch ausgenutzt werden, um genauere Information über die chemische Natur von Lignin zu gewinnen. Infrarotspektren zeigen komplementäre Information zu Ramanspektren, sind weniger durch π-konjugierte Moleküle beeinflusst und daher für eine genaue Untersuchung von Lignin unabdingbar. Die mitgelieferten Bandenzuordungstabellen beinhalten die neuesten Erkenntnisse der Ligninforschung und werden für zukünftige Forschung hilfreich sein. |
| Abstract in Englisch: | Raman scattering is a spectroscopic technique which probes laser-induced vibrations of molecules. By rastering the sample, an image with chemical information of the sample can be obtained. Plant cell walls can be probed by Raman imaging with only little sample treatment, allowing for in-situ investigations of cell wall chemistry. Beside cellulose as a major wall component, lignin is found in nearly all vascular plants where it provides vessel stability, structural support and a defense against biotic stresses. Although called a polymer, lignin does not have a fixed chain sequence, it is rather composed of monomers linked in several ways. Although many monomers and substructures are known today, only a few are assigned to its vibrational spectra. This work presents a detailed assignment of the Raman and infrared spectra of guaiacyl (G) - lignin. It is shown that the Raman spectrum mainly shows coniferyl aldehyde and alcohol residues, which profit from strong signal enhancement. This amplification, common to all π-conjugated molecules, enables their tracking even at low concentrations, but aggravates the investigation of non-enhanced compounds. In addition, the lasers employed in Raman experiments can cause chemical changes in the sample which reveal details on the chemical structure of lignin. Infrared spectra are complementary to Raman spectra, less affected by π-conjugated molecules and therefore required for a detailed investigation of lignin. The assignment tables given herein enable researchers to interprete their spectra according to the latest findings of lignin research. |
| Schlagworte |
| Schlagwörter Deutsch: | Lignin, Infrarot, Raman, Schwingungsspektroskopie, Guaiacyl, DHP |
| Schlagwörter Englisch: | lignin, infrared, Raman, vibrational spectroscopy, guaiacyl, DHP |
| Sonstiges |
| Signatur: | D-21777 |
| Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H80300 Institut für Biophysik |
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