糠醛在pt(111)表面的吸附和脱碳反应

采用广义梯度近似的密度泛函理论并结合平板模型的方法,优化了糠醛分子在pt(111)面的吸附模型,并探究了糠醛脱碳反应形成呋喃的机理.结果表明:吸附后糠醛分子环上的c―h(o)键及支链―cho相对于金属表面倾斜上翘,分子平面被扭曲,易于呋喃的形成;同时,糠醛分子向pt表面转移电子0.765e,环中的大π键与pt(111)表面的d轨道发生较强的相互作用,使得糠醛的芳香性被破坏,环上的碳原子呈现准sp3杂化.此外,对糠醛脱碳反应中的各反应步骤进行过渡态搜索,通过比较各步骤的活化能,得出糠醛更易先失去支链上的h形成酰基中间体(c4h3o)co,中间体继续脱碳加氢形成产物呋喃.该过程的控速步骤为(c4h3o)co*+*→c4h3o*+co*(*为吸附位),活化能为127.65kj·mol-1.