基于密度泛函理论研究木质素二聚体Cα-OH基团的修饰对其热解均裂历程的影响

作者：段毓; 程皓; 武书彬^*

来源：燃料化学学报, 2019, 47(12): 1440-1449.

DOI：10.3969/j.issn.0253-2409.2019.12.004

• 木质素
• 热解
• 均裂
• Cα-OH官能团
• β-O-4连接
• 密度泛函理论

采用密度泛函理论方法,对四种β-O-4型二聚体木质素模型化合物2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙烷-1-醇、2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙烷-1-酮、1-甲氧基-2-(2-甲氧基-2-苯基乙氧基)苯、2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯乙基乙酸酯的Caromatic-O、Caromatic-Cα、Cα-Cβ、Cβ-O键均裂解离能进行了理论计算,并对所述二聚体的热解均裂历程进行了理论计算研究,分析了不同二聚体的热解产物形成途径。结果表明,Cβ-O键均裂是二聚体初次热解的主要反应,Cα-Cβ键均裂是竞争反应。Cα-OH官能团被氧化、乙酰化修饰后,Cβ-O键均裂解离能降低,而Cα-Cβ键的键解离能升高,Cβ-O键裂解概率增大,Cα-Cβ键均裂竞争性降低。基于上述四种模型化合物热解的主要芳香族产物有苯甲醇、甲苯、苯甲醛和愈创木酚等,Cα-OH官能团的选择性修饰可调控热解产物种类,其中,氧化修饰后的二聚体的热解产物种类变少,产物选择性增强;甲基化、乙酰化修饰后的二聚体热解可产生苯乙烷和甲苯。

• 单位
  华南理工大学