Mechanistic study on the cellulose dissolution in ionic liquids by density functional theory

离子液体 纤维素 纤维二糖 溶解 化学 密度泛函理论 分子 戒指(化学) 化学工程 有机化学 高分子化学 计算化学 催化作用 纤维素酶 工程类
作者
Yingying Yao,Yao Li,Xiaomin Liu,Xiaochun Zhang,Jianji Wang,Xiaoqian Yao,Suojiang Zhang
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:23 (11): 1894-1906 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2015.07.018
摘要

Ionic liquids (ILs) have attracted many attentions in the dissolution of cellulose due to their unique physicochemical properties as green solvents. However, the mechanism of dissolution is still under debate. In this work, computational investigation for the mechanisms of dissolution of cellulose in [Bmim]Cl, [Emim]Cl and [Emim]OAc ILs was performed, and it was focused on the process of breakage of cellulose chain and ring opening using cellobiose as a model molecule. The detailed mechanism and reaction energy barriers were computed for various possible pathways by density functional theoretical method. The key finding was that ILs catalyze the dissolution process by synergistic effect of anion and cation, which led to the cleavage of cellulose chain and formation of derivatives of cellulose. The investigation on ring opening process of cellobiose suggested that carbene formed in ILs played an important role in the side reaction of cellulose, and it facilitated the formation of a covalent bond between cellulose and imidazolium core. These computation results may provide new perspective to understand and apply ILs for pretreatment of cellulose.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
lalala完成签到,获得积分10
1秒前
皇上完成签到,获得积分10
1秒前
egg2完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助好好学习采纳,获得50
2秒前
田様应助key采纳,获得10
3秒前
小汪汪发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
小董可太太行了完成签到,获得积分10
3秒前
wk完成签到,获得积分10
3秒前
WJY完成签到 ,获得积分10
4秒前
zhijie发布了新的文献求助10
4秒前
Suki发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
一勺大米饭完成签到 ,获得积分10
5秒前
hu完成签到,获得积分10
6秒前
tree关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
222完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
奔奔完成签到,获得积分10
8秒前
仙寅指路发布了新的文献求助10
9秒前
怕黑的寻菱完成签到,获得积分10
9秒前
白术发布了新的文献求助10
10秒前
李lichunn完成签到 ,获得积分10
10秒前
applecat147完成签到,获得积分10
11秒前
去码头整点薯条完成签到,获得积分10
11秒前
Jun完成签到 ,获得积分10
11秒前
磁吸计划完成签到 ,获得积分10
12秒前
lily发布了新的文献求助20
12秒前
雷安完成签到,获得积分10
12秒前
molihuakai应助01259采纳,获得10
12秒前
大力超大力完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
678发布了新的文献求助10
14秒前
李健应助溪灵采纳,获得10
14秒前
龙晴完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
雪白昊强应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7530338
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9116155
关于积分的说明 19471165
捐赠科研通 7130858
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3256250
关于科研通互助平台的介绍 2424000
邀请新用户注册赠送积分活动 2243833