亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Glycosidic C-O Bond Activation in Cellulose Pyrolysis: Alpha Versus Beta and Condensed Phase Hydroxyl-Catalytic Scission

化学 糖苷键 分子内力 单独一对 氢键 催化作用 过渡状态 键裂 反作用坐标 羟甲基 立体化学 光化学 计算化学 有机化学 分子
作者
Paul J. Dauenhauer,Vineet Maliekkal,Matthew Neurock
标识
DOI:10.26434/chemrxiv.12290588
摘要

Mechanistic insights into glycosidic bond activation in cellulose pyrolysis were obtained via first principles density functional theory calculations that explain the peculiar similarity in kinetics for different stereochemical glycosidic bonds (β vs α) and establish the role of the three-dimensional hydroxyl environment around the reaction center in activation dynamics. The reported activating mechanism of the α-isomer was shown to require an initial formation of a transient C1-O2-C2 epoxide, that subsequently undergoes transformation to levoglucosan. Density functional theory results from maltose, a model compound for the α-isomer, show that the intramolecular C2 hydroxyl group favorably interacts with lone pair electrons on the ether oxygen atom of an α-glycosidic bond in a manner similar to the hydroxymethyl (C6 hydroxyl) group interacting with the lone pair electrons on the ether oxygen atom of a β glycosidic bond. This mechanism has an activation energy of 52.4 kcal/mol, which is similar to the barriers reported for non-catalytic transglycosylation mechanism (~50 kcal/mol). Subsequent constrained ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations revealed that vicinal hydroxyl groups in the condensed environment of a reacting carbohydrate melt anchor transition states via two-to-three hydrogen bonds and lead to lower free energy barriers (~32-37 kcal mol-1) in agreement with previous experiments.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研圈外人完成签到,获得积分10
13秒前
32秒前
枯藤老柳树完成签到,获得积分10
37秒前
Wone3完成签到 ,获得积分10
41秒前
科研通AI5应助巴巴bow采纳,获得20
49秒前
53秒前
59秒前
59秒前
磐xst完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
爆米花应助yana采纳,获得10
1分钟前
巴巴bow发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
orange完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Chen0710发布了新的文献求助10
1分钟前
sweets完成签到,获得积分10
1分钟前
作风作雨完成签到,获得积分10
1分钟前
DL完成签到,获得积分10
1分钟前
SciGPT应助快乐的篮球采纳,获得10
2分钟前
迅速的岩完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
单薄青亦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
guan完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
lixuebin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
dotty发布了新的文献求助10
2分钟前
Artin发布了新的文献求助200
2分钟前
bkagyin应助dotty采纳,获得10
3分钟前
WGOIST完成签到 ,获得积分10
3分钟前
imnotwinter完成签到,获得积分10
3分钟前
鲁丁丁发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Chen0710发布了新的文献求助10
3分钟前
穿云小蓝鲸完成签到,获得积分10
3分钟前
无奈乘风完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Reflections of female probation practitioners: navigating the challenges of working with male offenders 500
Probation staff reflective practice: can it impact on outcomes for clients with personality difficulties? 500
PRINCIPLES OF BEHAVIORAL ECONOMICS Microeconomics & Human Behavior 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5030951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4265828
关于积分的说明 13298200
捐赠科研通 4074783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2228721
邀请新用户注册赠送积分活动 1237365
关于科研通互助平台的介绍 1161958