Structure linéaire de la lignine :

structure des végétaux

TournesolsChamps

Les chimistes ont su très tôt que la matière organique qui structure les végétaux était pour l’essentiel, constituée de 3 parties distinctes en l’attaquant dans différents milieux basiques dans lesquels :

La cellulose est insoluble et peu dégradée, même à haute température, sous pression et très forte concentration en soude. C’est le principe du procédé Kraft de production de pâte à papier qui n’a pas évolué conceptuellement depuis sa découverte à la fin du 19ème siècle et avec lequel on fait encore aujourd’hui industriellement 95% des pâtes à papier chimiques dans le monde. Certes les chimistes ont su rapidement qu’elle était constitué de molécules de glucose polymérisé mais ce n’est que dans les années soixante, avec les premières structures obtenues par rayons X que la cellulose fut identifiée comme le polymère linéaire stéréo régulier ß -1,4 du D-glucose, organisé en mailles cristallines constituant les fibrilles et les fibres responsables de ses étonnantes propriétés mécaniques.

Les hémicelluloses sont quant à elles partiellement solubilisées en milieu basique à faible concentration à la pression atmosphérique. Ce sont des polymères linéaires réguliers branchés qui n’ont pas de propriétés mécaniques et libèrent facilement par hydrolyse leurs sucres constitutifs qui sont, pour la paille, essentiellement le D-xylose avec selon les variétés une faible proportion de D-glucose et de D-arabinose.

Les lignines sont apparues très rapidement comme constitués de noyaux phénoliques diversement substitués dont l’arrangement structural apparaissait comme irrégulier et particulièrement complexe. C’est donc par des modèles structuraux hypothétiques que les chimistes expliquent jusqu'à ce jour la structure de la lignine. Les deux plus utilisés jusqu'à aujourd’hui, sont ceux de Freudenberg et d’ADLER qui ne datent pas d’hier.