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β-O-4型木质素二聚体热解历程的密度泛函理论研究
  • ISSN号:0253-2417
  • 期刊名称:《林产化学与工业》
  • 时间:0
  • 分类:TQ35[化学工程] TK6[动力工程及工程热物理—生物能]
  • 作者机构:华北电力大学可再生能源学院生物质发电成套设备国家工程实验室,北京102206
  • 相关基金:国家火炬计划项目(2013GH561645);国家自然科学基金资助项目(51276062)
中文摘要:

为了解木质素的热解机理,利用密度泛函理论B3LYP方法,在6-31++G(d,p)基组水平上对含有C_α位羰基的β-O-4型木质素二聚体模型化合物(3-羟基-1-(4-羟基苯基)-2-苯氧基-1-丙酮)的热解过程进行了理论计算和分析。结果表明,C_α位上的羰基取代基可大大降低C_β—O的键解离能,提高C_α—C_β的键解离能,使得C_β—O的键解离能比C_α—C_β低91.5 k J/mol,因此该二聚体主要通过C_β—O键均裂的方式发生热解反应,其主要酚类热解产物是苯酚和4-羟基苯甲醛,次要产物是4-羟基苯乙酮,生成4-羟基苯甲醛的动力学最优路径是R7-a,其反应能垒为236.6 k J/mol。

英文摘要:

In order to understand the pyrolysis mechanism of lignin,3-hydroxy-1-( 4-hydroxyphenyl)-2-phenoxypropan-1-one with C_αcarbonyl group was selected as a β-O-4 type lignin model dimer,and its pyrolysis process was theoretically calculated by density functional theory methods at B3 LYP level with 6-31 + + G( d,p) basis set. The calculation results indicated that the carbonyl substituent on the C_αdramatically could significantly decrease the bond dissociation energy( EBD) of C_β—O,while the bond dissociation energy of C_α—C_βwas augmented. The bond dissociation energy of C_β—O was 91. 5 k J/mol lower than that of C_α—C_β. Thus,it could be deduced that the dimer was mainly decomposed through the homolytic cleavage of the C_β—O linkage,and major phenolic pyrolytic products of phenol and 4-hydroxybenzaldehyde,minor parts of 4-hydroxyacetophenone were formed in this process. The R7-a kinetic way was considered as the optimum way to form 4-hydroxybenzaldehyde,and the energy barrier was236. 6 k J / mol.

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期刊信息
  • 《林产化学与工业》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家林业局
  • 主办单位:中国林学会林产化学化工分会 中国林业科学研究院林产化学工业研究所
  • 主编:宋湛谦
  • 地址:南京市锁金五村16号林化所内
  • 邮编:210042
  • 邮箱:cifp@vip.163.com
  • 电话:025-85482493 85482490
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2417
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1149/S
  • 邮发代号:28-59
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:13287