介孔磷酸铌一锅法高效催化木糖制备糠醛

木糖转化到糠醛一般包括两步: 首先在酶、碱或路易斯(L)酸的催化作用下异构化木糖到木酮糖, 接下来木酮糖在酸的作用下脱水得到糠醛. 针对木糖水相脱水一步制备糠醛, 利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 借助软模板合作策略制备了一种抗水的新型固体酸催化剂, 介孔磷酸铌, 并利用X射线衍射(XRD)、N₂吸脱附、透射电镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶吸附傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱对材料的结构和酸性质进行了表征. 研究发现介孔磷酸铌不仅具有很高的比表面积(>200 m²·g^-1), 比较窄的孔径分布(3.5nm), 同时还具有很强的L酸性和布朗斯特(B)酸性. 通过L酸催化的木糖异构化为木酮糖/来苏糖和B酸催化的木酮糖/来苏糖进一步脱水得到糠醛, 实现了一步由木糖到糠醛的高效转化. 为了优化反应条件, 考察了水溶液中反应温度、投料质量比及反应时间对木糖转化率和糠醛收率的影响, 在最佳的反应条件下, 木糖的转化率为96.5%, 糠醛的收率达49.8%. 进一步地, 为了提高收率且易于分离, 利用4-甲基-2-戊酮(MIBK)/NaCl水溶液(体积比为7:3)作为反应混合溶剂, 使糠醛收率提高到68.4%.     

响应面法优化硫酸铬催化木糖水解制备糠醛的研究

以木糖为原料,硫酸铬为催化剂,甲苯/水为双相反应体系,在单因素试验的基础上,采用中心组合试验设计考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、木糖浓度对糠醛产率的影响。响应面分析结果表明:反应温度、反应时间、催化剂用量及木糖浓度对糠醛产率有显著影响,且显著性大小顺序依次为:反应温度≈反应时间木糖浓度催化剂用量。当反应温度为150℃,反应时间为118min,木糖浓度为0.5mol·L-1,催化剂用量为0.1mol·L-1时,糠醛产率有最大值,为44.25%。最佳条件下得到的实验结果与二次回归模型预测值相一致。     

O-乙酰基-吡喃木糖热解反应机理的理论研究

为了从微观上理解半纤维素热解过程及其主要产物的形成演变机理,采用密度泛函理论方法B3LYP/6-31G++(d,p),对O-乙酰基-吡喃木糖的热解反应机理进行了量子化学理论研究。在热解过程中,O-乙酰基-吡喃木糖中的O-乙酰基首先脱出,形成乙酸和中间体IM₁,该步反应能垒为269.4 kJ/mol。IM₁进一步发生开环反应形成IM₂,开环反应能垒较低,为181.8 kJ/mol。对中间体IM₂设计了四种可能的热解反应途径,对各种反应的反应物、产物、中间体和过渡态的结构进行了能量梯度全优化,计算了各热解反应途径的热力学和动力学参数。计算结果表明,反应路径(4)和反应路径(2)是O-乙酰基-吡喃木糖热解的主要反应通道,乙酸、乙醛、乙醇醛、丙酮、CO、CO₂、CH₄等小分子产物是热解的主要产物。这与相关实验结果分析是一致的。     

木糖醇和D-木糖的太赫兹光谱检测与分析

甜味剂是一种非常重要的食品添加剂,在食品工业中的应用十分广泛,甜味剂的鉴别和检测是一个非常重要的研究课题。太赫兹电磁辐射具有许多独特的性质,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术已发展成为一种重要的无损检测方法。文章利用太赫兹时域光谱技术,对木糖醇和D-木糖进行了光谱测量,结果表明在0.3～2.6THz波段内,木糖醇在1.62,1.87和2.51THz三个频率位置处出现吸收峰,而D-木糖的吸收峰位于1.67,1.96和2.46THz。应用密度泛函理论,对两种样品的单分子结构进行几何优化和频率计算,并据此对实验测量的吸收峰进行了指认,说明部分吸收峰源于单分子的振动模式,另一部分源于分子间相互作用的振动模式。     

A new triterpenoid saponin from the leaves and stems of Panax quinquefolium L.

One new triterpenoid saponin,quinquenoside L_(17)(1),was isolated from the leaves and stems of Panax quinquefolium L.,and its structure was elucidated as 20-O-[(β-D-xylopyranosyl-(1-6)-O-β-D-glucopyranosyl)]-6-O-β-D-glucopyranosyl-dammar-24-ene- 3,6,12,20-tetraol,by the combination analysis of one-dimensional NMR and two-dimensional NMR,mass spectrometry,CD spectrum and chemical evidences.     

吡喃木糖热裂解机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论理论方法 M062X/6-311++G(d,p),对吡喃木糖的热解反应机理进行了理论计算分析.针对吡喃木糖热解可能发生的化学反应共设计了九条可能的热解路径,并对各路径中的反应物、中间体和过渡态的几何结构进行了能量梯度全优化,并在梯度全优化的基础上计算了各热解反应路径的热力学和动力学参数.文中以两大类方式来设计反应路径:1)木糖首先经过过渡态TS1发生开环反应生成链状中间体2,该步的反应能垒为188.7 kJ/mol,对于中间体2共设计了五种可能的热解反应路径;2)考虑双键同时断裂的情况,木糖先发生脱水反应,接着按C-C和C-O键同时断裂的情况发生开环反应,针于这种情况共设计了四条可能的热解路径.计算结果表明,吡喃木糖热解的主要反应产物有乙醇、乙醛、糠醛、丙酮、酸类、CO_2和CO等小分子化合物.     

黄芪属植物化学研究 II: 梭果萤芪花A和B的结构鉴定

本文从梭黄芪的干燥根中分得胡罗卜芪, β-谷甾醇和两个新黄芪皂芪A和B, 经光谱和化学方法确证, 芪A为3-O-[α-L-鼠李吡喃糖基(1→2)-β-D-木吡喃糖基]-25-O-β-D-葡萄吡喃糖基环黄芪醇花B为3-O-[α-L-鼠李吡喃糖基(1→2)-(3'-O-乙酰基)-β-D-木吡喃糖基]-25-O-β-D-葡萄吡喃糖基环黄芪醇。     

Ru/磺化石墨烯催化木糖直接转化制备糠醇

以氧化石墨烯为载体,在其表面引入酸性位-SO3H和金属位Ru,制备了 Ru/磺化石墨烯金属-酸双中心催化剂(Ru/SRGO).采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)、X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和酸-碱滴定等技术对催化剂的结构和性质进行了表征.相...     

毛细管区带电泳法分离发酵液中的木糖和木糖醇

 建立了利用毛细管区带电泳分离发酵液中木糖和木糖醇的新方法。研究表明 :采用硼砂缓冲溶液时 ,木糖和木糖醇的分离度随硼砂浓度的增高而加大 ,在室温下硼砂最高浓度为 130mmol/L ;分离度还与溶液的 pH有关 ,在pH 9 5 5处分离度有最大值 ;缓冲液中十六烷基三甲基溴化铵的浓度为 4× 10 -6mmol/L～ 8× 10 -4 mmol/L时对分离度无显著影响 ;在优化的分离条件下 ,木糖和木糖醇可在 6min内基线分离。测定了发酵过程中样品各组分的含量和加标回收率 ,5次测定木糖的相对标准偏差 (RSD)为 1 42 %～ 3 11% ,回收率为 96 0 %～ 10 8 0 % 。