蒜氨酸的热分解及其机理分析

为明确蒜氨酸在水溶液中的热稳定性，研究了蒜氨酸水溶液的热分解动力学过程，拟合得到动力学参数：活化能为80.5 kJ/mol，指前因子为1.27×107。采用气相色谱-质谱联用方法检测蒜氨酸水溶液在不同反应温度条件下的热分解产物，发现随着反应温度的升高，二烯丙基二硫醚的含量由91.59%持续降低至53.62%，而二烯丙基三硫醚的含量则先增加后减少，二烯丙基四硫醚的含量始终呈增加趋势，说明高温可促进硫醚类化合物的断裂和重排。采用质谱和2,4-二硝基苯肼法分析液相产物，证实产物中含有S-烯丙基-L-半胱氨酸钠盐和丙酮酸。采用B3LYP方法，在3-21+G（d，p）基组条件下，优化反应物与产物的结构，对蒜氨酸的分解过渡态进行理论计算，结合蒜氨酸的分解动力学以及热分解产物分析后初步推断出：蒜氨酸分解过程中会形成一个五元环的过渡中间体，而后发生Cope消除生成次硫酸与丙酮酸，次硫酸进一步反应，形成二烯丙基二硫醚与二烯丙基三硫醚等一系列产物