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1、第27卷第3期燃料化学学报Vol27No31999年6月JOURNALOFFUELCHEMISTRYANDTECHNOLOGYJun1999褐煤蜡中树脂组分的化学研究生物标志化合物卢冰唐运千(国家海洋局第二海洋研究所杭州310012)摘要用气相色谱-质谱联用仪对吉林舒兰褐煤蜡树脂和云南寻甸褐煤蜡树脂,进行了生物标志化合物的研究。结果指出,三萜类化合物中含有四环三萜、五环三萜、芳香五环三萜和含氧化合物,其中以C25A,B,C,D环-四芳鸟散烷和C25A,B,C,D环-四芳奥利烷含量最高,舒兰树脂中这两种化合物的含量高于寻甸树脂约
2、10倍;无羁萜和3-氧代别桦木烷量亦以舒兰树脂占优势。关键词树脂,生物标志化合物,GCMS生物标志化合物或称分子化石,系指地质体中具有一些结构特征的有机化合物。它们是生物体中有机化合物的基本分子骨架,能提供有关生物的输入、沉积环境和成岩变化等信息。生物标志化合物包括:烷烃、异构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类、甾类、芳烃、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酮、有机色素和杂环化合物等等。[1]Wang和Simoneit详细研究了我国南部巴新盆地周京矿褐煤中一些有机化合物的组成,诸如脂环族化合物(正构烷烃和类异戊二烯)、萜类化合物中包含有倍半萜、二萜、二倍半萜和三萜物。甾类物有甲基和
3、乙基甾烯,以及烷基甲苯与二甲苯等。!∀#∀∃等对褐煤的正己烷和甲苯萃取物分别进行了烷烃、甾烷、萜烯和芳香烃等物的比较,正己烷萃取物中正构烷烃量在321~48.1%,而异构烷烃量在387~46.1%;甲苯萃取物中则分别为200~351%和89[2]~113%。褐煤的吡啶萃取物中含有C16~C35正构烷烃、C19和C20类异戊二烯、C16~C27烷基[3]环己烷、C27、C29~C32同分异构体的藿烷、C32~C34烷基苯并三降藿烷和C30~C32五环羧酸。国内亦开展了煤的有机溶剂萃取物组成的研究,如顾永达等对正己烷流出物中正构烷烃、[4]类异戊二烯、
4、芳烃、萜烷和甾烷等生物标志化合物组成的研究。孙玉麟等对广东遂溪泥煤、云南寻甸褐煤和大同马脊梁烟煤的苯-甲醇萃取物中正构烷烃分布的比较,指出植物来源的[5]沉积物中含有较多的三环二萜物。云南寻甸褐煤和吉林舒兰褐煤的有机溶剂萃取物褐[6,7]煤蜡和树脂,有关它们的化学组成先后开展了一些研究,对褐煤蜡和树脂的化学组成有了一定的认识。但对目前尚未能有效利用的树脂物(占褐煤萃取物17~35%),尤其是其中一些具有生物活性的生物标志化合物,尚缺乏充分认识。并且有关树脂中上述物质的研究,尚未有见诸报道。为此,我们选择了上述两种褐煤蜡的树脂组分,进行了生物标志化合物的研究,从而为
5、树脂的合理利用提供科学依据。1实验11试样制备树脂样取自云南寻甸化工厂和吉林舒兰矿务局化工厂。树脂在室温下经正己烷溶解,取定量可溶物进行分析。收稿日期:1998-10-163期卢冰等:褐煤蜡中树脂组分的化学研究生物标志化合物26312气相色谱-质谱联用仪分析气相色谱-质谱分析仪为Finnigan-MATTSQ70BGC-MS-MS。色谱柱为弹性石英毛细管柱(025mm30mDB-1涂层),120~300程序升温,升温速度为3min,电子能量70eV,电流200A。2结果和讨论21异构烷烃和类异戊二烯烷烃异构烷烃与正构烷烃的
6、区别在于支链的优先断裂而形成丰度较高的碎片离子。两个树脂样均出现图1异构烷烃和类异戊二烯烷烃(mz57)了异构(2-甲基-)烷烃,碳数从2-甲基-质量色谱图十五烷开始到2-甲基二十七烷(图1和2)。Fig1Masschromatogramofmz57ofisoalkanesandisoprenoids异构烷烃的生源物为高等植物或细菌,从两个树脂的异构烷烃不具有奇偶优势的情形,可能来源于细菌。类异戊二烯化合物中检出有3,7,11,15,19-五甲基二十四烷和3,7,11,15,19,23-六甲基二十五烷(图2),Thompson和Kenncut
7、t认为,C20以上长链类异戊二烯烃来源于古细菌,是C30、C40或更高碳数的生物先质物的成岩演[8]化物。22环状萜类化合物萜类化合物是植物、昆虫和微生物等生物体中主要的有机化合物。它是异戊二烯的低聚体和含氧衍生物。221二环萜烷参考文献[9],两个树脂物中均含有二环和三环物(图3)。其中倍半萜类系三个异戊二烯(半萜)的聚合物,它们存在于高等植物的树脂和香精油中。在mz123和137的质量色谱中,检测有8(H)-补身烷、8(H)升补身烷和甲基补身烷。关于补身烷的早期报道认为来源于高等植物,但以后发图2异构烷烃和类异戊二烯烷烃(mz57)质谱
8、图现其分布
