左旋葡聚糖和甘油醛热解的热力学及过渡态量子模拟(英文)

摘要

为了更好地理解纤维素热解过程，对纤维素热解中重要中间产物---左旋葡聚糖和甘油醛的反应过程进行了量子化学模拟．对左旋葡聚糖的4条可能反应路径进行了热力学分析，并且对甘油醛的反应能垒进行了计算，给出了其反应过程中的过渡态和活化能．计算结果表明，文献提出的左旋葡聚糖的3条反应路径在500～1000 K下均能自发进行，但左旋葡聚糖生成四碳糖的反应不能自发进行，因为该路径的自由能ΔG总是大于0．通过过渡态理论对甘油醛热解过程的分析表明，脱羰反应和脱水反应是主要的反应路径．采用量子化学模拟甘油醛和左旋葡聚糖的分解路径为寻找纤维素及其他生物质大分子的热解反应路径提供了理念和方法上指导．