用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用＾１３Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

~1H－NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用￣１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

^H—NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用＾１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺考虑台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

反应温度对加氢残渣油四组分含量和结构的影响

以沙轻减渣为原料,在高压釜内研究了不同反应温度下加氢反应前后渣油的四组分含量及其结构组成变化。结果表明,加氢残渣油中的饱和分含量明显增加,而芳香分和胶质的含量均降低,四组分含量随反应温度的升高均呈现规律性变化。加氢后四组分的H/C摩尔比和平均相对分子质量均降低,芳碳分率增加。随反应温度升高,四组分的H/C摩尔比和平均相对分子质量降低,烷基碳分率降低;芳香分、胶质和沥青质的芳碳分率增加;胶质和沥青质的总环数和芳环数均降低。渣油加氢过程中四组分都发生了明显的氢解和脱烷基反应。加氢反应中,胶质和沥青质结构单元间的各种桥键可发生明显地断裂,导致其结构单元数减少,且结构单元数随反应温度的升高而减少。     

用核磁共振和红外光谱构造煤抽提物的结构模型

用￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ和￣１Ｈ－ＮＭＲ联合解析法和￣１Ｈ－ＮＭＲ／ＴＩＲ解析法分别求取了平朔煤镜质组吡啶抽提物中七个馏分的平均分子结构参数，并参考其它化学分析和测试结果，构造了以上七个馏分的平均分子结构模型。结果表明：平朔煤镜质组吡啶抽提物中存在着脂肪取代形式各异、芳碳率、芳环数不同，杂原子形式有别的各种芳烃混合物。     

两种溶剂精制煤(SRC)的组成和结构 Ⅱ.芳烃馏份的核磁共振波谱及FT红外光谱分析

利用~(13)C-,~1H-n.m.r.(包括多脉冲自旋回波~(13)C-n.m.r.)及FT红外光谱对大同和抚顺两种煤的SRC芳烃馏份进行了分析。对芳烃样品的有关谱图进行了定性分析,并采用~(13)C-,~1H-o.m.r.联合推导平均分子结构的方法计算了各样品的平均结构参数。研究表明,两种煤SRC芳烃的组成结构有显著差别:抚顺SRC芳烃的芳核具有敞开式构型,稠合芳环数小(约3个),脂环发达。大同煤SRC衍生的两个芳烃馏份都具有较高的芳香度,其中DT-2A环数3-4,缩合度高,含较多的芘和荧蒽的同系物,DT-2B为6芳环的渺位缩合多环芳烃。     

重油中含硫芳烃二维液相色谱分离平台开发及应用

基于氯化钯配位交换色谱柱和氨基键合正相色谱柱，利用自动阀切换系统，构建了在线二维液相色谱分离平台。通过优化液相色谱分离条件，实现减压蜡油样品中含硫芳烃的在线富集与多环芳烃的环数分离。利用傅里叶变换离子回旋共振质谱对分离后的含硫芳烃和芳烃组分进行分子水平表征，得到更为详细的化合物类型与碳数分布信息。根据计算得到的平均结构信息，可以提供分离后组分典型的分子结构式，并对芳环结构和侧链位置进行了推测。建立的分析表征方法可以加深对重馏分油中含硫芳烃化合物的分子水平认识，为重油加工过程的原料选择与工艺条件优化提供技术支持。     

渣油在加氢处理中的性质和结构变化规律研究

利用渣油加氢处理中试装置,获得了经过脱金属催化剂、脱硫催化剂和脱氮催化剂的系列渣油加氢处理产物,分析了各产物的性质。随加氢深度增加,硫、氮、残炭、镍和钒在渣油加氢产物中的的质量分数降低,总脱除率分别为84.9%、51.3%、62.8%、84.8%和94.0%。各产物的组分分布发生变化,饱和分组分增加,芳香分、胶质、沥青质组分减少,重组分胶质和沥青质组分的转化分别达到了57.5%和73.3%。以核磁共振为基础计算了渣油加氢产物组分的平均结构参数。结果表明,芳香分和胶质组分单元结构芳香环数和环烷环数减少,芳香碳分率fA、环烷碳分率fN和烷基碳分率fP变化不明显;而沥青质分子fA增加,fN和fP降低。从平均结构参数还可以看出,不同加氢产物同一种组分在结构上有其共性,但不同组分有明显区别。     

^1HNMR／IR对道路沥青改质过程研究

采用１ＨＮＭＲ／ＩＲ相结合的手段求得了道路沥青较为准确的结构参数,研究了道路沥青改质过程中结构的变化。结果表明,随着沥青改质过程的进行,沥青的芳香度提高,平均结构单元芳碳原子数、芳环数和总环数有所增加。道路沥青的性质与其结构之间有着必然的联系,石油沥青芳香度的增加可以改善其延度,而烷基侧链的长度影响其针入度。对于不同结构的沥青,应采用不同结构的改质剂进行改质,以制得高质量的道路沥青     

大港减压渣油的多层次分离与组成结构研究

采用超临界戊烷萃取分馏技术，分离了大港减压渣油，得到16个窄馏分和1个萃余残渣，对其组成和结构进行了表征；对超临界萃取分离窄馏分进行了四组分分离，研究了饱和分、芳香分、胶质和沥青质等亚组分的元素组成、相对分子质量分布和平均分子结构。结果表明，由窄馏分得到的四组分（SARA）性质结构差别很大，饱和分的平均分子结构最简单，芳香分的平均相对分子质量最小，胶质中的硫、氮含量最多，从萃余残渣中得到的沥青质相对分子质量分布范围最宽（200~40000）。     

钌离子催化氧化研究石油沥青质芳香环系结构特征

对四种石油沥青质钌离子催化（RICO）的研究表明，芳羧酸产物中三元以上的芳羧酸主要分布在水相中，二元芳羧酸在水相和有机相中均有分布，而一元芳羧酸完全分布在有机相中。产物甲酯化后利用色谱/质谱检测到苯甲酸甲酯和对苯二甲酸二甲酯，表明沥青质中存在被忽略的联苯型（包括三联苯型）芳香环系的结构，现有沥青质结构模型可能高估了芳香环系的缩合程度。根据RICO氧化分析结果本文计算了沥青质的芳香环系结构特征参数，发现该参数能较好地反映沥青质芳环结构特征，而且与原油成熟度可能存在一定关系。     

大庆澄清油芳烃组分炭化过程中间产物——多环芳烃的质谱分析

利用质谱法对炭化中间相产物中多环芳烃(PAH)的组成及分布进行了考察。用六或七个芳核类型(芳环数为三至六)表征了多环芳烃的组成。其主要组分为含有一或两个取代基(甲基、乙基)的三至六环的PAH,其分子量分布范围为200—350,主要集中在270左右。所得结果与~1H-NMR波谱法的平均结构表征的数据相符合。     

平朔气煤的煤岩显微组分结构研究

用显微光度计、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)和X光电子能谱(XPS)等测试手段研究了平朔气煤的等密度梯度离心分离(DGC)显微组分富集物的结构。结果表明,镜质组和稳定组结构相似,含氧基团基本相同,但丝质组结构则不同,它含有较多的羧基和羰基。根据实验结果讨论了三种显微组分的大分子结构,认为它们是由许多结构相似而又不相同的结构单元所构成。镜质组和稳定组的单元核心主要为脂环、缩聚芳环,环数为5—6个;丝质组单元核心主要为缩聚芳环,环数为7—8个,环缩合程度最高,芳香层片在空间排列规则,相互定向程度大。     

钌离子催化氧化法研究大港减压渣油组分化学结构

利用钌离子催化氧化方法对大港减压渣油芳香分、胶质和庚烷沥青质进行了选择性降解，通过GC、GC-MS等分析手段对降解反应产物中一元正构脂肪酸、α,ω-二元正构脂肪酸和苯二～六元羧酸的含量和分布分别进行了定量分析。结果表明，芳香分、胶质和庚烷沥青质中的芳香结构上都存在大量烷基取代基和桥接不同芳碳的聚亚甲基桥。烷基取代基碳数最大约为33，聚亚甲基桥最大碳数约为24，而且这两种结构单元的含量均随碳数的增加而减少，并呈现出了偶碳优势。庚烷沥青质C12以下侧链相对较多而C16＋较少，与芳香分的分布相反；正构烷基侧链的浓度按庚烷沥青质、胶质和芳香分的顺序递减。降解产物中都检测到了苯二甲酸到苯六甲酸等一系列的苯多酸，表明三个组分中都存在稠环芳香结构。庚烷沥青质中缩合程度较高的迫位缩合结构含量最高，芳香分渺位缩合结构最多，胶质介于两者之间。     

煤基和石油基C7-沥青质的结构特征及缔合行为

采用核磁(NMR)、小角散射分析(SAXS)、X射线光电子能谱(XPS)、改进的B-L法等手段,研究了煤基C7-沥青质(CT-asp)和石油基C7-沥青质(M-asp)两类沥青质的化学组成、官能团和分子结构等组成结构特征以及差异性,进而通过极性溶剂中沥青质稳定参数研究两类沥青质的缔合行为和聚集体尺寸以及两者之间的氢键和酸碱作用。结果表明,CT-asp分子芳香环数较少且有较多短烷基侧链,且芳香度较高,较高含量氧杂原子以芳香醚和酚羟基赋存形态为主;而M-asp的芳香核尺寸和平均相对分子质量明显高于CT-asp,芳香环数虽较多且有较多长烷基支链,且芳香度较小;两类沥青质缔合聚集程度关联物质的量比(n_(CT-asp)/n_(M-asp))及其分子结构特征,源于杂原子官能团的氢键和酸碱作用是两类沥青质缔合的主要作用力。     

东北两种泥炭超临界萃取物结构研究

对东北两种泥炭(桦甸草本泥炭、伊春藓类泥炭)超临界萃取物进行了元素分析、平均分子量测定、红外分析和~1HNMR分析,并对桦甸泥炭萃取物中正己烷可溶物进行了GC-MS分析。结果表明,萃取物中含有脂肪族结构、芳香结构、大量含氧基团,并含有脂环化合物。桦甸泥炭萃取物平均分子量为325,芳碳率为0.34,芳香结构以单环为主;伊春泥炭萃取物平均分子量为315,芳碳率为0.52。     

芳炔大环的结构与超分子性质

芳炔大环是由芳(杂)环和炔键构成的具有规整多边形环状分子结构的化合物,自问世以来即受到化学家和材料学家的广泛关注。芳炔大环具有不会坍塌的刚性骨架,环上特定位置可带有柔性侧链或取代官能团,环平面上大的π电子共轭体系和环上灵活的结合点赋予芳炔大环独特而有趣的超分子性质。本文对芳炔大环的超分子性质作了综述,从大环在溶液中的缔合、热致液晶性质、一维超分子自组装及在基底表面或固-液界面二维自组装4个方面展开评述,介绍了研究方法,着重讨论了分子结构与物质性质的关系,并对芳炔大环的应用前景做了展望,为通过合理设计分子结构来制备满足尺寸、形状及功能要求的新型材料提供借鉴。     

钌离子催化氧化法研究大庆减压渣油组分的化学结构

钌离子催化氧化法是对芳香碳有高度选择性的化学降解方法。本文在模型化合物研究的基础上,利用该方法对大庆减压渣油中芳香分和胶质的化学结构进行了分析。定量测定了与芳香核相连的正构烷基侧链和连接两个芳香核的正构烷基桥的分布。其碳数范围分别为Ｃ１～Ｃ３０和Ｃ２～Ｃ１１,随碳数增加其摩尔浓度下降。从两种组分的氧化产物中都检测出了从邻苯二甲酸到苯六甲酸的一系列苯多甲羧。定量分析表明,芳香分以渺位缩合芳香环系结构为主,胶质中的芳香结构比芳香分更丰富,缩合程度高的芳香环系结构更多     

最高已占轨道电子分布图在亲电取代定位规律中的应用

影响芳环亲电取代定位规律的因素中,除了总π电子密度大小以外,芳环HOMO电子在各个C上的密度分布也是一个重要因素。本文采用B3LYP方法计算了3个芳香化合物的HOMO电子密度图,定性解释了它们的亲电取代定位效应。     

不同基属渣油正戊烷及正庚烷沥青质结构组成研究

采用SARA四组分分离方法得到石蜡基玉门常压渣油和环烷基马瑞常压渣油的C₅和C₇沥青质,结合¹H-NMR、FT-IR、VPO及元素分析等方法,对沥青质的结构组成和官能团形态进行表征,考察不同基属渣油沥青质以及不同沉淀剂所得沥青质的结构组成差异。结果表明,四种沥青质的官能团类型基本一致,但分子结构单元存在一定差异,相比于环烷基马瑞沥青质,石蜡基玉门沥青质的分子结构单元更大,芳碳分率较小,但H_AU/C_A值也较小,分子缩合程度更高;随沉淀剂碳链增长,沥青质收率减少(相同原料的正庚烷沥青质收率约为正戊烷沥青质的80%左右),H/C降低,平均相对分子量升高,C7沥青质具有更高的芳碳率f_A和更多的结构单元数。各类沥青质中均存在较多的饱和结构,饱和碳分率约为0.5。