本研究旨在揭示生物質(zhì)熱解過程中纖維素組分對含氮組分熱解過程的影響,采用快速熱解-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用與密度泛函理論計算相結(jié)合分析生物質(zhì)主要含氮組分（苯丙氨酸和谷氨酸）、纖維素單元葡萄糖和混合物熱解過程中產(chǎn)物析出特性以及分布規(guī)律,揭示葡萄糖對氨基酸熱解作用機理。研究發(fā)現(xiàn)葡萄糖與苯丙氨酸主要發(fā)生聚合反應;還會起到供氫的作用,促進苯丙氨酸/苯乙胺發(fā)生脫氨反應生成苯乙烯;而和谷氨酸主要發(fā)生聚合反應,會促進谷氨酸發(fā)生脫羧反應形成2-吡咯烷酮。計算結(jié)果表明,葡萄糖C1位羥基為苯乙胺C2連接的氨基提供氫,可以降低苯乙胺脫氨的反應能壘;鏈式葡萄糖醛基與谷氨酸氨基結(jié)合,可以降低脫羧的反應能壘,促進2-吡咯烷酮的生成。 

【文章來源】：化工學報. 2020,71(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

苯丙氨酸、谷氨酸和葡萄糖組成結(jié)構(gòu)

苯丙氨酸、葡萄糖熱解以及混合物熱解反應離子總圖

圖2 苯丙氨酸、葡萄糖熱解以及混合物熱解反應離子總圖圖3是谷氨酸、葡萄糖熱解以及混合物熱解反應離子總圖。谷氨酸與葡萄糖共熱解反應的主要產(chǎn)物是FF、5-甲基糠醛（5-MF）、2-吡咯烷酮、5-HMF和LG，相對含量分別為5.43%、7.51%、10.43%、14.19%和5.07%，與谷氨酸和葡萄糖單獨熱解的產(chǎn)物分布明顯不同。與谷氨酸單獨熱解相比，共熱解時無L-焦谷氨酸產(chǎn)生，但生成一定量的2-吡咯烷酮，主要是因為葡萄糖促進了谷氨酸發(fā)生脫羧反應[40]，也可能是美拉德反應促進谷氨酸分子內(nèi)環(huán)化反應[41-42]。而與葡萄糖單獨熱解相比，F(xiàn)F、5-HMF以及LG的相對含量降低，這主要是因為在共熱解過程中，部分葡萄糖與谷氨酸結(jié)合發(fā)生美拉德反應，剩余的葡萄糖繼續(xù)單獨熱解，從而導致了這些產(chǎn)物相對含量降低[43];5-MF的產(chǎn)生，主要是因為谷氨酸促進5-HMF的羥基產(chǎn)生斷裂，使5-HMF轉(zhuǎn)化生成5-MF[44]。

【參考文獻】：
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本文編號：3499299