纤维素组分对氨基酸热解的影响

发布时间：2021-11-16 17:52

　　本研究旨在揭示生物质热解过程中纤维素组分对含氮组分热解过程的影响,采用快速热解-气相色谱/质谱联用与密度泛函理论计算相结合分析生物质主要含氮组分（苯丙氨酸和谷氨酸）、纤维素单元葡萄糖和混合物热解过程中产物析出特性以及分布规律,揭示葡萄糖对氨基酸热解作用机理。研究发现葡萄糖与苯丙氨酸主要发生聚合反应;还会起到供氢的作用,促进苯丙氨酸/苯乙胺发生脱氨反应生成苯乙烯;而和谷氨酸主要发生聚合反应,会促进谷氨酸发生脱羧反应形成2-吡咯烷酮。计算结果表明,葡萄糖C1位羟基为苯乙胺C2连接的氨基提供氢,可以降低苯乙胺脱氨的反应能垒;链式葡萄糖醛基与谷氨酸氨基结合,可以降低脱羧的反应能垒,促进2-吡咯烷酮的生成。 

【文章来源】：化工学报. 2020,71(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

苯丙氨酸、谷氨酸和葡萄糖组成结构

苯丙氨酸、葡萄糖热解以及混合物热解反应离子总图

图2 苯丙氨酸、葡萄糖热解以及混合物热解反应离子总图图3是谷氨酸、葡萄糖热解以及混合物热解反应离子总图。谷氨酸与葡萄糖共热解反应的主要产物是FF、5-甲基糠醛（5-MF）、2-吡咯烷酮、5-HMF和LG，相对含量分别为5.43%、7.51%、10.43%、14.19%和5.07%，与谷氨酸和葡萄糖单独热解的产物分布明显不同。与谷氨酸单独热解相比，共热解时无L-焦谷氨酸产生，但生成一定量的2-吡咯烷酮，主要是因为葡萄糖促进了谷氨酸发生脱羧反应[40]，也可能是美拉德反应促进谷氨酸分子内环化反应[41-42]。而与葡萄糖单独热解相比，FF、5-HMF以及LG的相对含量降低，这主要是因为在共热解过程中，部分葡萄糖与谷氨酸结合发生美拉德反应，剩余的葡萄糖继续单独热解，从而导致了这些产物相对含量降低[43];5-MF的产生，主要是因为谷氨酸促进5-HMF的羟基产生断裂，使5-HMF转化生成5-MF[44]。

【参考文献】：
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本文编号：3499299