玉米秸稈纖維素在亞/超臨界乙醇中液化生成酮類化合物的機(jī)理探討

【摘要】：利用間歇式高壓反應(yīng)釜,在反應(yīng)溫度320℃、反應(yīng)時間60 min條件下,研究乙醇用量對玉米秸稈纖維素液化生成酮類化合物的作用。當(dāng)乙醇添加量為0時,酮類化合物的產(chǎn)率僅為1.25%。隨著乙醇用量由0增加到160 mL,生物油產(chǎn)率不斷的升高,酮類化合物產(chǎn)率增加至18.38%,乙醇促進(jìn)了纖維素液化生成酮類化合物。利用GC/MS和FT-IR對生物油進(jìn)行了定性分析,結(jié)果表明,在亞/超臨界乙醇中,酮類化合物主要通過三條路徑形成,纖維素脫水形成了含-C=O的活性纖維素,活性纖維素按逆Diels-Alder機(jī)理進(jìn)行開環(huán)、脫水、異構(gòu)化形成了4-羥基-4-甲基-2-戊酮等脂肪族酮類化合物;在乙醇自由基作用下,活性纖維素中C-O-C、C-C等鍵斷裂、開環(huán),形成環(huán)戊烯酮等脂環(huán)族酮類化合物,環(huán)戊烯酮與多種中間產(chǎn)物發(fā)生縮合、酯化形成2-甲酸基-1-苯基乙酮等芳香族酮類化合物;在高濃度乙醇自由基作用下,芳香族酮類化合物進(jìn)一步發(fā)生裂解形成酸類、酮類等化合物。根據(jù)對酮類化合物生成機(jī)理的分析,建立了纖維素在亞/超臨界乙醇中液化生成酮類化合物的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。 【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 玉米秸稈纖維素 亞/超臨界乙醇 酮類化合物 生成機(jī)理 反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21176097) 廣東省科技計劃國際合作(2009B050700037)
【分類號】：TK6
【正文快照】： 超臨界流體用于液化生物質(zhì)制取生物燃料和基本化工原料已成為生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的重點(diǎn)研究方向。生物質(zhì)在超臨界流體中液化主要生成酮類、酯類、酸及酸酐類以及醇類等液體化合物,酮類化合物是其主要成分之一。酮類化合物是一類重要的化工產(chǎn)品及中間體,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、燃料、

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