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生物质热裂解是生物质利用的一种重要形式。如何通过生物质热裂，高选择性地得到某些特定的化学品，如低碳的醛类，是人们广泛关注的一个话题。另一方面，食品工业以及烟草工业中，由于低碳醛类的致癌性，如何减少低碳醛类的生成也是一个重要的课题。这些问题的解决，均有赖于从微观尺度认识生物质的热裂解机理。D-葡萄糖是生物质中常见的结构单元，同时也是食品及烟草工业重要的添加物。本论文采用双杂化泛函XYG3，系统考察了D-葡萄糖热裂解生成甲醛、乙醛、丙烯醛、巴豆醛和异丁烯醛的各种可能途径：
1．D-葡萄糖的C-1、C-3、C-6可通过不同路径裂解生成甲醛。其中最有利的一条路径是，D-葡萄糖首先异构成果糖，然后再经由周环Grob碎片化生成甲醛。据此，我们认为甲醛主要来源于D-葡萄糖的C-6，其次是C-1，与13C同位素标记实验相符。
2．乙醛可以来自D-葡萄糖的C-1和C-2，也可来自C-5和C-6。计算表明，乙醛最主要来源是C-5和C-6，亦与13C同位素标记实验相符。
3．丙烯醛生成的最有利的反应路径为，D-葡萄糖首先异构成果糖，然后再进行经由环形周环Grob碎片化，及电环化脱水。该过程的基元反应最高能垒为52.8 kcal/mol，在实验值的范围内（55.6±5.5kcal/mol）。根据理论计算，丙烯醛主要源自D-葡萄糖上C-4，C-5和C-6，亦与13C同位素标记实验相符。
4．由D-葡萄糖生成巴豆醛和异丁烯醛的过程较为复杂。研究表明，生成C4醛类需要经过多步的H转移，脱水以及脱羰基过程。