Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Ключевые слова: glucose, gluconic acid, gluconate, alkaline environment, density functional method, глюкоза, глюконовая кислота, глюконат, щелочное окружение, метод функционала плотности
Аннотация: The effect of the alkaline environment on the oxidation of glucose into gluconic acid (gluconate ion) without the participation of a catalyst was studied by the density functional theory. It has been shown that the solvation environment destabilizes the intermediates of the reaction and, first of all, the glucose diolate R-CHO(OH)‾Показать полностью, the formation of which becomes unlikely. As a consequence, under real catalytic conditions, glucose diolate should be formed on the surface of the catalyst. Destabilization of intermediates, as well as an increase in the energy difference between the triplet and singlet states of the R-CHO(OH)‾… O2 complex in the solution enhances the activation barrier in an alkaline environment to 140 kJ/mol (101 kJ/mol in the gas phase). Of the two main factors, glucose diolate instability and high activation barrier, the first of them plays a decisive role in preventing the reaction from taking place in solution. Влияние щелочного окружения на окисление глюкозы в глюконовую кислоту (глюконат ион) без участия катализатора изучено методом теории функционала плотности. Показано, что сольватационное окружение дестабилизирует интермедиаты реакции и прежде всего диолат глюкозы R-CHO(OH)‾, образование которого становится маловероятным. Как следствие, в реальных каталитических условиях диолат глюкозы образуется на поверхности катализатора. Дестабилизация интермедиатов, а также увеличение в растворе энергетической разности между триплетным и синглетным состояниями комплекса R-CHO(OH)‾…О2, повышает активационный барьер в щелочном окружении до 140 кДж/моль (101 кДж/моль в газовой фазе). Из двух изученных факторов - нестабильность диолата глюкозы и высокого активационного барьера - первый фактор играет решающую роль в препятствовании протеканию реакции в растворе.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия
Выпуск журнала: Т. 18, № 3
Номера страниц: 381-391
ISSN журнала: 19982836
Место издания: Красноярск
Издатель: Сибирский федеральный университет