准东次烟煤与胜利褐煤的分级萃取及萃余煤的连续热溶
从分子水平揭示低阶煤中有机质的组成结构是煤科学亟待解决的关键科学问题，也是分子煤化学的主要研究内容，更是彻底改变目前低阶煤“低效，高污染，低附加值”的传统利用方式，实现其“高效，清洁，高附加值”利用的科学基础。因此，探索一条从分子水平上认识低阶煤结构的方法至关重要。 提出了一种低阶煤的“逐级可溶化，精细分离，非（弱）破坏性”分析方法，该方法将煤的常温分级萃取、萃余煤的连续变温热溶及萃取物（或热溶物）的柱层析精细分离相结合，为从分子水平上揭示煤中有机质的组成结构提供了可能。利用该方法对准东次烟煤（ZSBC）和胜利褐煤（SL）进行了研究，用CS2/丙酮混合溶剂（V/V=1，CDSAMS）分别对ZSBC和SL进行温和萃取，获得萃取物EM-Z和EM-S及萃余煤ERZ和ERS，累积萃取率分别为2.8%和2.9%。发现煤中某些化合物存在“波浪式”和“有序性”溶出规律。低极性脂肪族组分易于被CDSAMS萃取出来，其次是芳香族组分；强极性组分及大分子化合物在整个萃取过程能萃取出来，且含量最多。经过18次萃取后，SL中水分含量从12.52%降至0.58%，CDSAMS萃取有望成为褐煤温和提质的新方法。依次用石油醚，CS2，甲醇，丙酮和CDSAMS等分别对EM-Z和EM-S进行分级萃取，发现甲醇萃取率最高，分别为38.5%和49.7%。大气压固体分析探针/飞行时间质谱（ASAP/TOF-MS）分析表明EM-Z和EM-S的石油醚级分中化合物的分子量均呈现双峰分布，其它分级萃取物近似为正态分布。 将萃取物EM-S在甲醇中热溶获得热溶物（TDE6），对比EM-S和TDE6的化学组成，提出了SL可溶大分子化合物中可能存在的四种结构单元。分别将ERZ和ERS依次在环己烷，苯，甲醇和乙醇中连续热溶，发现在环己烷中的累积热溶率分别为2.5%和2.9%，甲醇中的累积热溶率分别为12.3%和12.9%，乙醇中的累积热溶率分别为3.3%和4.3%。此外，还研究了原煤或萃余煤分别在甲醇，乙醇，苯酚及乙酸乙酯等溶剂中的热溶，发现乙醇具有较好的脱硫效果。从热溶物中检测到了多种未见报道或鲜有报道的化合物，如34-羟基四升藿烷，35-羟基五升藿烷，羊毛脂甾烷酮，豆甾烯酮和两种含硅有机物等。根据检测到的大量3-甲基-1,5-戊二醇，提出了SL中可能存在(-O(CH2)2)2CHCH3结构单元。热不溶物（残渣）的NaOCl氧化产物中苯多酸的含量几乎达100%。 通过对萃取物及热溶物的柱层析分离，富集到了多种未见报道或鲜有报道的族组分。未见报道的族组分有8种环化藿烷（包括4种重排苯并藿烷，2种芳基藿烷和1种四氢苯并藿烷）及多种稠环芳香族内酯等。鲜有报道的族组分有13种7环芳烃，8个系列的长链烷基苯（共79种），10种长链烷醛，22种烷基苯基碳酸酯，1种苯三甲酸酯（分子量高达546），8种苯并藿烷以及2种含硫大分子藿烷（噻吩基藿烷，分子量高达508）等。它们大多都是重要的生物标志物。 从ZSBC和SL中分离出了8种较纯的化合物，它们是5H-菲并[1,10,9-cde]色烯-5-酮（）、4H-苯并[5,10]蒽[1,9,8-cdef]色烯-4-酮（П）、3-乙基-8-甲基-2,3-二氢-1H-环戊烷并[a]（Ш）、二乙基己基萘、惹烯（即：1-甲基-7-异丙基菲）、正十六烷酸、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和环八硫。其中，化合物、П和二乙基己基萘是未见报道的化合物。利用中压制备，葡聚糖凝胶柱层析及重结晶等方法将化合物Ш提纯到99.8%。给出了化合物Ш的高精度的傅立叶变换红外光谱（FT-IR）图，1H核磁共振（NMR）和13C NMR谱图。依据检测到的中间体，提出了2条生成化合物Ш的可能路径。 总结了长链烷醛，稠环芳香族内酯，藿烷类化合物和长链烷基苯等多类化合物的质谱碎裂规律。例如，长链烷醛以m/z [M-18]，82和44为特征峰；稠环芳香族内酯以m/z [M-28]和[M-28-29]为特征峰；藿烷的特征峰是强的m/z191峰和较弱的m/z369峰；C35和C3622-芳基-30-降藿烷的基峰分别是m/z105（C6H5CH+CH3）和119（CH3C6H4CH+CH3）。总结各类化合物的质谱碎裂规律是发展分子煤化学的重要基础。
