石油卟啉的分离（PPT X页）课件.ppt

石油卟啉的分离方法 汇报人：黄晓俊 2012.11.30 卟啉是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥（=CH-）互联而形成的大分子杂环化合物。其母体化合物为卟吩（porphin，C20H14N4），有取代基的卟吩即称为卟啉。卟啉环是一个高度共轭的体系，并因此显深色 。 卟吩 卟 啉 动物体内 石油、沥青 植物体内 铁卟啉（血红素） 铜卟啉（血蓝素） 钴卟啉（维生素B） 镁卟啉（叶绿素） 镍卟啉 钒卟啉 根据卟啉核侧链所连基团的不同 ,可将游离卟啉划分为四种基本类型: ( 1 ) 初型卟啉( ETIO ) 一一侧链取代基均为烷基 ; ( 2 ) 脱氧叶红初卟啉 ( DPEP ) 一一侧链带一个或两个五元环烷基; ( 3 ) 玫红型卟啉 ( RHODO ) 一一侧链带一个苯基; ( 4 ) 叶型卟啉即混合型卟啉( 见图 1 ) 。 图1 层析柱 石油是低等生物遗体经过长期地质作用演化而成的。在演化过程中,生物体中的色素 ,如植物的叶绿素 ,动物的血红素 则转化成卟啉。 到目前为止 , 在石油中已鉴定 ETIO (初卟啉) 、DPEP(脱氧叶红初卟啉) 、RHODO (玫红卟啉)三种类型的金属卟啉化合物。其中ETIO 和DPEP 是两种主要的类型 。 研究意义 石油的成因 地质参数 石油卟啉络合 物的危害 沥青质、胶质的存在 沥青质、胶质的缔合 分 离 困 难 尽管文献报道了大量的分离方法 ,但这些方法或多或少都存在着一些缺点 ,如操作烦琐等。卟啉的分离方法大体上可归为两类 :萃取法和色谱法。 萃取法 （1）酸萃取法 　 这是一种脱金属萃取卟啉的方法 ,即在用酸溶液脱除卟啉所络合的金属时 ,同时将卟啉抽提到酸相中 ,使卟啉与母体物质较好地分离。早期常采用饱和溴化氢 - 冰醋酸或溴化氢- 甲酸溶液作抽提溶剂 ,而近年来发展到使用甲磺酸作萃取剂。采用甲磺酸的优点是脱金属前后的卟啉结构未发生变化 。 萃取法 （2）溶剂萃取法 　 萃取溶剂的选用标准是溶剂对金属卟啉的溶解度比较大 ,同时对沥青质的溶解度尽可能的小。常用的溶剂有:乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇及吡啶等 ,其中 ,乙腈和二甲基甲酰胺的效果比较好。 色谱法 色谱种类众多 ,用途广泛 ,它不仅可以用于石油卟啉的分离 ,而且还被用来对其进行提纯。一般是用吸附色谱对石油卟啉进行分离 ,常用的吸附剂有硅胶和中性氧化铝。例如 ,祁鲁梁等以60～100目层析硅胶作吸附剂 ,依次用环己烷 ,环己烷-二氯甲烷(1∶4 ,体积比) ,二氯甲烷-丙酮 (1∶1 ,体积比) 溶剂冲洗 ,镍卟啉被集中在环己烷-二氯甲烷馏分中。又如 ,Biggs 等用氧化铝作吸附剂 ,先用乙醚-正己烷(1∶9) 冲出饱和烃和芳香烃 ,然后用二氯甲烷冲出石油卟啉。沥青质可以沉淀在吸附色谱柱上 。 石油卟啉的初步提纯 将初步分离得到的石油卟啉浓缩物进行紫外-可见光谱分析后 ,即可确定金属卟啉的浓度。但是 ,由于此时的浓缩物为镍卟啉和钒卟啉的混物 ,而且还含有少量的母体物质 ,因此 ,若要进行更为详细的分析鉴定 ,必须将母体物去除 ,同时把镍卟啉和钒卟啉分开。通常使用色谱法对初步分离得到的金属卟啉浓缩物进行提纯、分离 ,常用的色谱包括体积排阻色谱(SEC) ,吸附柱色谱 ,吸附薄层色谱(TLC)以及键合相色谱。 * *