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《河北科技大学》 2016年
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四氢糠醇在Rh(111)表面上C-O键氢解的密度泛函理论研究

李静  
【摘要】:四氢糠醇(THFA)是由生物质转化为重要化学平台结构的一种物质,它可以在金属Rh基的表面上进行选择性加氢/氢解生成的醇和酯类。为了更好地了解四氢糠醇的化学性质,本文通过密度泛函理论(DFT)来研究THFA上C-O键选择性氢解和开环生成2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)、1,5-戊二醇(1,5-PeD)、1,2-戊二醇(1,2-PeD),对反应能量和相应的活化能进行分析。研究结果表明,从THFA到2-MeTHF的反应路径中,直接断裂-CH2OH基团上的C-O键很困难。而通过首先断裂侧链上的C-H键或者O-H键,然后再断裂C-O键这样的路径是容易进行的。而另一方面,生成1,5-Pe D和1,2-PeD是通过在金属催化剂的作用下断裂呋喃环上C-O键。这种C-O键的断裂是通过先解离C-O键附近的C-H键,继而断裂C-O键开环生成二醇类物质。此外,在THFA氢解过程中生成生成1,5-PeD和1,2-PeD比生成2-MeTHF更容易发生。这一研究结果与实验结果相吻合,即1,5-PeD和1,2-PeD是主要产品,2-MeTHF有微量生成。此外,本文还在金属铑基础上添加修饰剂,并在此催化剂上对四氢糠醇的氢解进行了分析,由于在添加修饰剂的催化剂上生成的主要产物是二醇类物质,只进行二醇类物质在金属表面上的DFT研究。研究结果表明,金属氧化物与气相中的H2反应生成金属氢氧化物,使得四氢糠醇与金属表面作用力更强,C-O键裂解更容易进行生成二醇类物质。
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O641.1

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