糠醇树脂裂解过程中呋喃环的开环机理研究

• 作者: 季慧玲 王继刚 蒋南
• 来源期刊: 北京化工大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 密度泛函理论 糠醇树脂 开环 裂解
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 化学与化学工程
• 页码范围: 42-47
• 分类号: O641.12
• 字数: 2925字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-4628.2011.04.009

摘要

糠醇树脂在高温炭化过程中的结构演变,对其在高温下的结构/性能稳定性具有极为重要的影响.本文基于密度泛函理论方法,利用Gaussian09程序包,通过QST2(QuadraticSynchronousTransit)和IRC(IntrinsicReactionCoordinate)等方法,研究了糠醇树脂在单呋喃环,双呋喃环,以及三呋喃环等不同层次结构单元的开环裂解反应路径.此外,在B3LYP/6-31G**水平下对开环过程中的各种结构进行优化,并在MP2/6-31G**水平下计算各结构的单点能,进而比较了各种反应路径的活化能.结果表明:位于呋喃环间的亚(次)甲基桥上的氢原子较为活泼,易形成氢自由基.伴随着氢自由基向呋喃环上的碳原子的迁移,呋喃环开环.而氢自由基的迁移主要表现出两种方式:(1)如产生的氢自由基与呋喃环上的氧原子较近,则先与氧原子相结合形成羟基,并导致呋喃环的开环；然后再从氧原子上迁移到碳原子上,从而形成链式的酮结构,此方式要经过两个过渡态和一个中间体才能完成开环.以这种方式开环需要的活化能相对较小.(2)当氢自由基与呋喃环上的氧原子较远,则直接迁移到碳原子形成C-H键.该过程只经过一个过渡态即完成呋喃环的开环.此外,通过能量比较发现:有水参与的开环反应活化能,要低于无水参与的开环反应活化能；而随着呋喃环的增多,开环反应的活化能逐渐增大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王继刚	东南大学材料科学与工程学院江苏省先进金属材料重点实验室	26	251	10.0	15.0
2	蒋南	南京医科大学药学院	6	0	0.0	0.0
3	季慧玲	东南大学材料科学与工程学院江苏省先进金属材料重点实验室	1	0	0.0	0.0