《表1 羰基化合物与还原性氮反应产物及其紫外-可见吸收带》

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《羰基化合物与还原性氮的液相反应及其对棕色碳贡献的研究进展》

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咪唑类产物是棕色碳中一类重要的吸光性组分。表1总结了羰基化合物和还原性氮反应产物的紫外-可见（UV-vis）吸收带及被识别的咪唑类产物。目前，实验室模拟实验中研究最多、认识最清楚的是乙二醛和硫酸铵反应产物。Trainic et al.[64]在硫酸铵气溶胶吸收气相乙二醛的实验中发现，该反应主要产物是乙二醛的低聚物，咪唑类贡献较小。乙二醛聚合物不具吸光性，而乙二醛和硫酸铵反应生成的C-N化合物是吸光的，主要成分是咪唑类物质。Galloway et al.[52]利用高分辨率气溶胶质谱（high resolution aerosol mass spectrometry，HR-AMS）在乙二醛和硫酸铵暗反应实验中观察到吸光有机氮化合物的不可逆形成，并在产物中首次识别了咪唑-2-甲醛（imidazole-2-carboxaldehyde，IC）。Yu et al.[56]结合一维和二维核磁共振技术（1H-NMR和13C-NMR）检测到乙二醛和硫酸铵主要反应产物是1H-咪唑（1H-imidazole，IM）、咪唑-2-甲醛和甲酸，并推测乙二醛和硫酸铵反应途径一形成了咪唑和甲酸，途径二形成了咪唑-2-甲醛，反应产物中咪唑和甲酸的浓度比咪唑-2-甲醛的高1个数量级。Kampf et al.[8]使用高效液相色谱串联二级质谱（HPLC-MS/MS）在乙二醛和硫酸铵的反应溶液中进一步识别出新的产物2，2’-双咪唑（2，2’-biimidazole，BI），其含量比咪唑-2-甲醛低2个数量级，但其摩尔吸光系数大，是280 nm处吸收带的主要贡献者。乙二醛和甲胺在云滴蒸发模拟实验过程中形成了高相对分子质量聚合物，1，3-二甲基咪唑和吸光性化合物，这些聚合物可能来自酰胺重复单元[26]。在乙二醛和氨基酸的液相反应实验中也检测到了1，3-二甲基咪唑等含氮化合物[50]。