СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТЯНЫХ АСФАЛЬТЕНОВ «КОНТИНЕНТАЛЬНОГО» ТИПАКлючевые слова: нефтяные асфальтены; методы квантовой химии; метод молекулярной механики; потенциал ионизации; сродство к электрону; структура нефтяных асфальтенов; молекулы асфальтенов «континентального» типа.Введение. Асфальтены содержатся в нефти (до 0,1-45% по массе), природных асфальтах и битумах (до 73%), в высококипящих фракциях процессов нефтепереработки (до30% масс.) [1,2]. Элементный анализ показал, что асфальтены содержат до 88% углерода, до 10% водорода и до 14% гетероатомов: кислорода, азота, серы и металлов [3]. Установлено, что в макромолекулах асфальтенов содержатся ароматические ядра различного размера (от моно-до пентациклических и более) с преобладанием небольших ядер. Гетероатомы содержатся во фрагментах макромолекул асфальтенов: атомы N содержатся в гетероароматических фрагментах пиридинного, пиррольного и порфинного (металло-комплексного) характера [4]; атомы S -в форме сульфидных, тиольных групп и в составе тиофенных циклов; атомы О -в виде гидроксильных (фенольных, спиртовых), карбоксильных, эфирных, карбонильных групп и фурановых колец.Согласно различным исследованиям [5][6][7] асфальтены в растворе толуола при концентрации выше 100 мг/л образуют молекулярные частицы в виде отдельных нафтено-ароматических плоских конденсированных структур, имеющих боковые алкильные заместители с молекулярными массами от 400 до 1200 а.е.м., а при более высокой концентрации наночастицы находятся в виде агрегатов из 8-10 молекул [5,6]. На сегодняшний день приняты две модели агрегации асфальтенов -модели «континентального» типа и структуры типа «архипелаг» [8,9]. Основой молекул асфальтенов «континентального» типа является ядро из конденсированных ароматических колец, окруженное алифатической периферией [9]. Молекулы асфальтенов типа «архипелаг» состоят из нескольких групп конденсированных колец, связанных между собой короткими алифатическими боковыми цепочками [10,11]. Предполагается, что асфальтеновые наноагрегаты формируются из молекул именно «континентального» типа [7]. В случае молекул типа ≪архипелаг≫ образование подобных наноагрегатов (стэкинг-структур) маловероятно. За последние 10 лет были получены многочисленные экспериментальные доказательства иерархической структуры асфальтенов, а также «континентального» строения их молекул. Принципиальное отличие заключается в том, что молекулы, имеющие структуру «континентального» типа, путем стэкинг-взаимодействия ароматических ядер могут образовывать стопкообразные наноагрегаты.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.