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抚顺树脂残植煤中树脂体分子组成与结构模型研究

2021-07-07杜美利贺成杰樊锦文

煤炭科学技术 2021年6期
关键词:结构模型

杜美利,刘 雷,贺成杰,2,樊锦文,李 刚

(1.西安科技大学 化学与化工学院,陕西 西安 710054;2. 晋能控股煤业集团广发化学工业有限公司,山西 大同 037000)

0 引 言

树脂体是植物分泌的结构复杂的混合物(主要是树脂分泌物)石化或半石化的产物,树脂等植物分泌物在空气中迅速硬化,经历埋藏、成岩和变质作用形成树脂沉积物和煤中的有机显微组分(树脂体)[1-4]。树脂体的化学组成丰富多样,主要取决于母体植物类型、形成环境和形成作用。根据化学组成,现代树脂划分为:类萜树脂和酚类树脂,其中裸子植物(松柏类)多分泌类萜树脂,被子植物中类萜树脂及酚类树脂均有,我国抚顺古近纪树脂残植煤中树脂体是松科植物树脂石化作用的产物[5-8]。现代松科植物树脂中,挥发分为20%~50%,其中以单萜类为主,稳定组分主要为二萜酸(二萜酸主要有松香烷型、右松脂烷型、半日花烷型等[9])。

煤的化学性质与其显微组分的化学结构密切相关,从分子水平揭示树脂体的结构特征,对生产高附加值产品(清洁液体燃料和化工原料等)具有重要意义[10-12]。近年来,国内外学者利用溶剂萃取及裂解气相色谱-质谱联用(Py-GC/MS)等方法对不同植物来源的树脂体进行了分析,构建了基于热解产物及小分子化合物认识树脂体局部结构的方法体系[13-17]。ANGELIKA等[18]分析了白垩纪、古近纪和新近纪树脂体的萜类成分,发现树脂体中单萜、倍半萜和二萜的丰度与其生源密切相关,其中倍半萜(雪松烯、花侧柏烯、荜橙茄烷)和酚类二萜(弥罗松酚及其衍生物)是中新世柏属植物分泌树脂的主要成分,始新世柏属植物分泌树脂由松香烷和海松烷型树脂酸组成,并伴有少量的酚类二萜(铁锈醇和厚朴酚)。……

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