Виды изомерии аренов

Содержание аренов в различных нефтях изменяется в широких пределах и составляет, как правило, от 15 до 50 %. Среднее содержание аренов, по данным о составе 400 нефтей, в малопарафинистых нефтях составляет 37,4 %, среднепарафинистых 30,6 %, высокопарафинистых 20,8 %. К малопарафинистым отнесены нефти, содержащие менее 1 %, среднепарафинистым — от 1 до 7% и высокопарафинистым — свыше 7% твердых углеводородов. Арены представлены в нефтях бензолом и его гомологами, а также производными би- и полициклических углеводородов. В нефтях виды изомерии аренов и гибридные углеводороды, включающие не только ароматические циклы и алкановые цепи, но и насыщенные циклы. Арены нефти изучены лучше, чем углеводороды других классов. Многие индивидуальные арены были выделены из нефтяных фракций при помощи методов, основанных на использовании повышенной реакционной способности, избирательной адсорбции, растворимости в полярных растворителях, высоких температур плавления аренов. Так, в результате многолетних исследований Россини и сотрудниками в 30—60-х гг. В бензиновых фракциях присутствуют бензол, толуол и все виды изомерии аренов возможные изомеры аренов С8 и С9. Содержание виды изомерии аренов углеводородов в бензиновых фракциях различных нефтей, как правило, возрастает с увеличением числа заместителей, связанных с кольцом, и снижается с увеличением длины алкильной цепи. Так, в нефти Понка-Сити объемное содержание толуола, этилбензола, пропилбензола и бутилбензола составляет соответственно 0,51; 0,19; 0,09 и 0,026 %. Преобладающими аренами в бензиновых фракциях являются толуол, п-ксилол и псевдокумол 1,2,4-триметилбензол. Соотношение содержания индивидуальных аренов виды изомерии аренов приблизительно одинаковым для нефтей различных типов. Например, во всех нефтях трет-бутилбензола содержится приблизительно в 50 раз меньше, чем псевдокумола. Гомологи бензола содержатся в основном во фракции 180—200 °С. Среди них преобладают тетраметил- и диметилэтильные производные. Углеводороды бензольного ряда содержатся в большем количестве, чем би- и полициклические виды изомерии аренов, и в более высококипящих фракциях — керосиновых, газойлсвых и даже масляных. Типичные структуры молекул виды изомерии аренов и гибридных углеводородов средних и высококипящих нефтяных фракций приведены ниже. Анализ бензольных углеводородов фракции 230—275 °С показал, что они представлены в основном структурами типа I —ди- или тризамещепными производными, имеющими одну или две метильные группы и длинную из 6—8 атомов углерода слаборазветвленную алкильную цепь. В средних фракциях найдены также производные бензола с алкильными заместителями изопреноидной структуры типа II. Насыщенная изопреноидная цепь может быть как регулярного строения, так и нерегулярного— типа III. Эти углеводороды имеют непосредственную генетическую связь с природным р-каротином. К гибридным углеводородам с одним бензольным кольцом относятся индан XIVнайденный в небольшом количестве в бензиновых фракциях, и его гомологи. Из керосиновой фракции выделены тетралин XV и его метилпроизводные. В небольших концентрациях в нефтях найдены углеводороды фенилциклогексановой структуры с неконденсированными кольцами — типа XVI или XVII. В более высококипящих нефтяных фракциях найдены гибридные моноароматические углеводороды, имеющие три XVIIIчетыре XIX или пять насыщенных колец Виды изомерии ареновгенетически связанные с углеводородами ряда гопана. Идентифицированы также моноарены Czi—C29 стероидной структуры XX. Все эти углеводороды, как и производные бензола с изопреноидными алкильными заместителями, относятся к реликтовым соединениям, подтверждающим органическое происхождение нефти. Хотя концентрация аренов в организмах пренебрежимо мала, они могли легко образоваться в природе в результате ароматизации на природных катализаторах с незначительным изменением углеродного скелета исходных биологических веществ. Работы по определению в нефтях биомаркеров — соединений, сохранивших черты строения исходных биоорганических молекул, помимо доказательства биогенной природы нефтей имеют большое практическое значение для поиска месторождений нефти. Всего определено уже около 400 таких биомаркеров. Петровым с сотрудниками изучены биомаркеры состава С19—C35 свыше 500 нефтей пяти основных нефтяных бассейнов России. В керосиновых фракциях содержатся нафталин IV и его гомологи. Концентрация метилпроизводных выше, чем незамещенного нафталина, как и толуола по сравнению с бензолом. Найдены в нефтях и бифенил с гомологами, однако их содержание значительно уступает концентрации углеводородов нафталинового ряда. К гибридным углеводородам, присутствующим в газойлевых фракциях, относятся аценафтен XXIIфлуорен XXIII их гомологи. В этих же фракциях виды изомерии аренов и арены с тремя конденсированными кольцами — фенантрен Vантрацен VI их алкилпроизводные. Гомологи фенантрена присутствуют в нефтях в значительно большем количестве, чем производные антрацена, что согласуется с относительным распределением виды изомерии аренов структур в растительных и животных тканях. В высококипящих нефтяных фракциях обнаружены арены с четырьмя конденсированными кольцами — пирен VIIхризен VIII1,2-бензантрацен IX3,4-бензфенантрен Гибридные углеводороды могут виды изомерии аренов 1—3 ароматических и несколько насыщенных колец. Имеются сообщения об идентификации алкилпроизводных аренов с 5—7 конденсированными ароматическими циклами: перилена XI1,12-бензперилена XIIкоронена XIH. С увеличением числа конденсированных колец содержание аренов в нефтях быстро уменьшается. Среднее содержание аренов, характерное для нефтей России виды изомерии аренов типов, следующее, % от суммы аренов: Пиреновые 2 Антраценовые 1 Прочие ароматические 1 Бензольные 67 Нафталиновые 18 Фенантреновые 8 Хризеновые и бензфлуореновые 3 В высококипящих фракциях и нефтяных остатках кроме конденсированных аренов присутствуют также би- и полиядерные системы, состоящие из циклоалкильных или фенилалкильных фрагментов, соединенных длинными алкильными цепями. Добрянский связывал содержание и характер распределения аренов по фракциям с глубиной метаморфизма нефтей. Он предложил подразделять все нефти на три класса: 1 нефти, в которых велико содержание полициклических аренов, концентрирующихся в высших фракциях; 2 нефти виды изомерии аренов максимальным содержанием аренов в средних фракциях 250—450 °С ; 3 легкие метановые нефти, в которых арены концентрируются во фракциях до 300 °С. Высшие виды изомерии аренов и гибридные углеводороды, содержащиеся в молодых. При этом арены переходят в относительно низкокипящие фракции, выход которых увеличивается. Степень метаморфизма зависит виды изомерии аренов только от возраста нефти, но и от глубины ее залегания и каталитического влияния пород. Так, с ростом глубины залегания и на участках с аномально высокими температурами концентрация моноциклических аренов в нефтях возрастает. Соотношение некоторых изомеров полициклоаренов используется как показатель катагениого преобразопания нефтей. В мало преобразованных нефтях преобладают метил диметил замещенные структуры, а в катагенно зрелых нефтях — термодинамически более устойчивые а-метил диметил замещенные углеводороды. Предложено несколько индексов преобразованности нефтей, характеризующихся соотношением 2-метил- и 1-метилнафталина, а также различных метилфенантренов или 3-метил- и 2-метилбифенилов. Все права защищены © 2013 - 2016.

Смотрите также:
  1. Учащиеся знакомятся со строением молекул метилбензола, этилбензола, 1,2 -диметилбензола, самостоятельно составляют структурные формулы 1,3- и 1,4-диметилбензола самопроверка осуществляется с помощью слайдов 4,5.

  2. Так, в результате многолетних исследований Ф.

Написать комментарий

:D:-):(:o8O:?8):lol::x:P:oops::cry::evil::twisted::roll::wink::!::?::idea::arrow: