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纤维素快速热解生成左旋葡聚糖的机理研究进展被引量：4: 2014年; 左旋葡聚糖(LG)是纤维素中温快速热解最重要的产物,其生成机理获得了广泛的关注。本文首先总结了国内外不同学者提出的LG生成机理,将其按照反应类型分为4类,即糖苷键均裂反应、糖苷键异裂反应、生成葡萄糖中间体反应以及协同反应,并指出了实验研究在确定反应机理方面的不足。随后总结了近年来一些学者采用密度泛函理论对LG生成机理的研究,具体比较了研究内容和结果,指出了现有研究的不足。最后提出了今后的研究方向以确定LG的生成途径。; 张阳胡斌陆强董长青杨勇平; 关键词：纤维素

果糖低温快速热解制备糠醛的机理研究被引量：5: 2013年; 果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛(HMF)的过程中,糠醛(FF)是一种重要的副产物。通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验考察果糖低温快速热解过程中FF的形成特性。结果表明,FF的产率和相对含量都随着热解温度的提高先增大后减小,并在350℃时达到最大值,最高相对峰面积含量达到11.6%。此外,通过密度泛函理论计算,研究果糖热解形成FF的四条可能途径,计算结果表明,果糖热解形成FF的最优途径为路径2,即果糖首先经历一个协同的六元环过渡态,C5-C6键断裂的同时C6位羟基上的氢与C4位的羟基发生脱水反应,脱出一分子甲醛和一分子水,生成含C4=C5双键的二氢呋喃中间体,随后C2位上的羟基与C1位上的氢通过一个四元环过渡态又脱出一分子水,生成的烯醇中间体中烯醇氢与C3位的羟基最后经历一个六元环的过渡态再脱出一分子水,最终形成FF。; 张俊姣廖航涛陆强张阳董长青; 关键词：果糖快速热解糠醛 MS 密度泛函理论

β-O-4型木质素二聚体模型化合物热解机理研究被引量：11: 2015年; 针对β-O-4型木质素二聚体模型化合物(愈创木酚基甘油-β-愈创木基醚),通过密度泛函理论计算方法研究其热解反应机理。研究结果表明,该二聚体初始热解过程中Cβ—O键均裂解离能与两种协同断裂反应能垒远低于Cα—Cβ键均裂解离能;进而深入探究该二聚体分别经历Cβ—O均裂以及两种协同断裂反应的后续反应路径及其所生成的不同产物,其中Cβ—O均裂机理是该二聚体热解的最优机理,后续所形成的能量最优产物为愈创木酚与3-甲氧基-4-羟基苯乙烯。; 张阳蒋晓燕王贤华陆强董长青杨勇平; 关键词：木质素二聚体热解密度泛函理论

葡萄糖热解形成羟基乙醛的机理研究被引量：1: 2015年; 针对纤维素单体葡萄糖,通过密度泛函理论(DFT)计算,研究其热解过程中由不同碳原子形成HAA的7类可能的反应途径。计算结果表明,HAA生成的能量最优路径为吡喃葡萄糖首先发生开环反应生成链式葡萄糖,随后C2—C3间碳碳键断裂后生成不稳定的乙烯二醇(EG),经过重排形成包含C1/C2的HAA,该路径的反应能垒为266.5 kJ/mol。; 田慧云张阳陆强董长青杨勇平; 关键词：葡萄糖热解密度泛函理论

糖基原料热解形成5-羟甲基糠醛的特性与机理综述被引量：3: 2014年; 5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是一种基于生物质资源的新型平台化合物,现阶段主要是通过糖基原料的水解进行制备。实际上,糖基原料热解也会形成HMF,鉴于热解技术具有反应迅速、工艺简单等优点,可望成为HMF的另一种制备方法。本文首先总结了不同糖基原料热解过程中HMF的生成特性,随后总结并分析了不同学者基于实验研究而提出的HMF生成机理,以及近年来通过密度泛函理论(DFT)计算方法所提出的HMF生成路径,最后指出了今后的研究方向以最终确定HMF的形成机理与途径。; 张俊姣张阳蒋晓燕陆强董长青杨勇平; 关键词：热解 5-羟甲基糠醛密度泛函理论

吡喃木糖和O-乙酰基吡喃木糖热解形成羟基乙醛的机理研究被引量：2: 2015年; 以半纤维素主要成分木聚糖的两种单体——吡喃木糖和O-乙酰基吡喃木糖为模型化合物,运用密度泛函理论(DFT),采用B3LYP方法和6-31+G(d,p)基组进行计算,研究了吡喃木糖热解形成HAA的6条可能的反应路径和O-乙酰基吡喃木糖热解形成HAA的3条可能的反应路径。由此确定了吡喃木糖热解形成HAA的最优路径为:吡喃木糖首先开环得到链式木糖,然后C3羟基和C2氢脱水,随后经重排和逆醇醛缩合反应生成包含C4/C5的HAA;该路径的决速步骤为脱水反应,能垒为253.3 k J/mol。O-乙酰基吡喃木糖热解形成HAA的最优路径为:O-乙酰基吡喃木糖首先支链断裂脱出乙酸(AA),开环后的链式中间体经氢转移反应得到包含C4/C5的HAA;该路径的决速步骤为最后的氢转移反应,能垒为317.6 k J/mol。; 田慧云胡斌张阳陆强董长青杨勇平; 关键词：热解密度泛函理论

葡萄糖热解生成5-羟甲基糠醛机理被引量：11: 2015年; 利用密度泛函理论,对β-D-吡喃葡萄糖热解过程中生成HMF的4类(10条)反应路径进行计算,结果表明,葡萄糖热解形成HMF的最优路径为类型Ⅱ路径4,即吡喃葡萄糖单体首先开环形成链式葡萄糖,再经过醛糖向酮糖的异构反应,生成链式果糖,链式果糖形成呋喃果糖后,依次经历3次脱水反应,最终形成HMF,该路径的能垒为262.1,k J/mol.; 张阳陆强廖航涛董长青杨勇平; 关键词：葡萄糖热解 5-羟甲基糠醛密度泛函理论

羟基和甲氧基对木质素C_β—O键均裂的影响被引量：2: 2015年; 利用密度泛函理论(DFT)方法计算了18种β—O—4连接的木质素模型化合物的Cβ—O键均裂解离能,讨论了模型化合物上不同位置羟基和甲氧基对解离能的影响,探究了取代基之间的交互作用。结果表明,Cα位羟基对解离能影响小。在R3位无甲氧基时,增加的Cγ位羟基对解离能影响较小;然而在R3位有甲氧基时,增加的Cγ位羟基氢与甲氧基氧之间形成氢键,显著增加醚键解离能。R3和R4位甲氧基均降低解离能,在Cγ位无羟基时,R3位甲氧基对解离能的降低作用最为显著;在Cγ位有羟基时,受Cγ位羟基与R3位甲氧基形成的氢键对醚键的稳定作用影响,R3位甲氧基对解离能的降低作用被弱化。R4位甲氧基不受Cγ位羟基的影响,对解离能的降低程度稳定。R1、R2位甲氧基对解离能影响较小也无特定规律,并且不与其他位置取代基产生交互作用。; 赵莉张阳陈晨陆强董长青杨勇平; 关键词：木质素模型化合物均裂解离能

果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛的机理研究被引量：15: 2013年; 提出了一种利用果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛(HMF)并联产糠醛(FF)副产物的方法。通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验,研究果糖快速热解的产物分布特性以及温度对HMF生成的影响。结果表明,HMF是果糖低温快速热解的最主要产物,在350℃下可获得最大产率,在250℃下可获得最高纯度,相对峰面积含量高达81.2%。此外,通过密度泛函理论计算,研究果糖热解形成HMF的五条可能反应途径。计算结果表明,果糖热解形成HMF的能量最优途径为路径1,即果糖首先发生C2位羟基与C1位氢的脱水,再发生C3位羟基与C1位羟基氢的脱水,最后发生C4位羟基与C5位氢的脱水而形成HMF。; 陆强廖航涛张阳张俊姣董长青; 关键词：果糖快速热解 5-羟甲基糠醛 MS 密度泛函理论

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张阳

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