STUDY OF THE CONTENT AND GENESIS OF ALKYL-SUBSTITUTED INDANES IN THE COMPOSITION OF THERMOHYDROLYSATE OF KAYCHAK COALS OF KUZBASS
Authors: Рокосов Ю.В. , Рокосова Н.Н. , Горюнова П.В. , Рокосова В.Ю. , Романова Т.А. 
Published: June 2022

Термогидролиз гумусовых углей – одно из перспективных направлений их глубокой переработки. При этом возникает задача идентификации и количественного определения основных компонентов в термогидролизатах, решение которой возможно только с использованием методов хромато-масс-спектрометрии. С учетом закономерностей фрагментации углеводородов при ионизации электронным ударом, исследован состав термогидролизата кайчакских гумусовых углей Кузбасса на предмет содержания и генезиса алкилзамещенных инданов. Исследована гексановая фракция термогидролизата. Индивидуальные соединения и их гомологи идентифицировали по масс-спектрам с использованием базы данных NIST-11 и информационно-поисковых программ AMDIS и ChemStation. Итогом исследования являются данные, подтверждающие гипотезу существования закономерных связей между содержанием алкилинданов в продуктах термогидролиза гумусовых углей и наличием алкилнафталинов в составе термогидролизатов. Судя по наличию в термогидролизатах алкилзамещенных дигидро- и тетрагидронафталинов, которые следует рассматривать в качестве промежуточных продуктов гидрирования алкилнафталинов, в условиях термогидролиза гумусовых углей (гумитов) реализуется путь изомеризации алкилтетралинов в алкилинданы. Проведенное исследование позволило предположить, что, как и в случае гумитов, в условиях термогидролиза сапропелитов реализуется тот же путь изомеризации алкилтетралинов в алкилинданы наряду с механизмом образования этих соединений посредством термической деструкции высокомолекулярного органического вещества (сапропелитового керогена), изначально содержащего алкилароматические фрагменты с индановыми, тетралиновыми и нафталиновыми структурами.

Thermohydrolysis of humus coals is one of the promising areas of their deep processing. In this case, the problem of identification and quantitative determination of the main components in thermohydrolysates arises, the solution of which is possible only with the use of gas chromatography-mass spectrometry methods. Taking into account the regularities of the fragmentation of hydrocarbons during ionization by electron impact, the composition of thermohydrolyzate of the Kaychak humus coals of Kuzbass was investigated for the content and genesis of alkyl-substituted indanes. The hexane fraction of the thermohydrolyzate was investigated. Individual compounds and their homologues were identified by mass spectra using the NIST-11 database and the AMDIS and ChemStation information retrieval programs. The result of the study is data confirming the hypothesis of the existence of regular relationships between the content of alkylindanes in the products of thermohydrolysis of humus coals and the presence of alkylnaphthalenes in the composition of thermohydrolyzates. Judging by the presence of alkyl-substituted tetralines (dihydro- and tetrahydronaphthalenes) in thermohydrolyzates, which should be considered as intermediate hydrogenation products of alkylnaphthalenes, under the conditions of thermohydrolysis of humus coals (humites), the path of isomerization of alkyltetralines to alkylindanes is realized. The study made it possible to assume that, as in the case of humites, under the conditions of thermohydrolysis of sapropelites, the same pathway of isomerization of alkyltetralines to alkylindanes is realized along with the mechanism of the formation of these compounds through the thermal destruction of high-molecular organic matter (sapropelite kerogen), which initially contains alkylaromatic fragments with indane and naphthalene structures.