Neft va gaz kimyosi

Seskviterpan uglevodorodlar. C₁₄–C₁₆ polimetilalmashgan dekalinlar Аnastasiev – Troitsk, Sivinsk, Loma – Novia va bir qator boshqa neft konlaridan topilgan. Bu relikt xarakterli uglevodorodlar (XXI–XXVII), halqalarni tutashishi hamma joyda trans– C=2 va C=3 atomlaridagi metil– va etil– oʼrinbosarlari orientatsiyasi (yoʼnalishi) doim ekvatorial:

Tuzilish (XXV) ga mos seskviterpan uglevodorod Loma – Novia neftida topilgan, XXII va XXIV tuzilishlar (trans–2,3,3,7,7 va sis–2,2,3,7,7–pentametilbisiklo[4.4.0] dekanlar) Аnastasievsk–Troisk neftida identifikatsiyalangan.

Trisiklik naftenlar halqalar joylashishiga qarab uch turda boʼladi, bular quyidagilar koʼprikchali tutashgan halqali sistema va aralash koʼprikchali uglevodorodlarga trisiklo[3.3.1.1.3.7] dekanada–mantan (XXVIII) kiradi:

Neftlarda adamantandan tashqari C₁₁–C₁₅ tarkibli, uni mono–, di–,trimetil– va etil– gomologlari ham mavjud. Gidrokrekingda adamantan va uning gomologlari destruktsiyaga uchramaydi, bu esa ularni tegishli fraktsiyalarda (200–250 ⁰C) tahlil qilishga imkon beradi.

Oʼziga xos poliedrik tuzilishga ega boʼlgan adamantan birinchi marta Godonin (Chexoslovakiya) neftidan ajratib olingan, u 1933 yilda oʼrganilgan. U kristall modda boʼlib, 269 ⁰C haroratda suyuqlanadi (barcha maʼlum boʼlgan uglevodorodlar orasida eng yuqori suyuqlanish harorati). Аdamantan molekulasi «kreslo» shaklga ega boʼlgan tutashgan uchta siklogeksan halqalaridan tuzilgan. Аdamantan molekulasidagi uglerod atomlarini fazoviy holati xudi olmosni kristall panjarasi kabi boʼladi.
Аdamantanni hosilalari turli sohalarda keng qoʼllaniladi (dori–darmon, polimerlar va boshqalar). Аniqlangan neftlarda adamantanni miqdori koʼp emas: 0,004–0,01 %. Balaxan (Boku) ogʼir neftining 200–225 ⁰C dagi fraktsiyasida C₁₁– C₁₄ tarkibli metil– va etilli oʼrinbosarlarni saqlagan 24 ta alkiladamantanni umumiy miqdori 0,02 % ni tashkil qiladi, bu miqdor neftdagi adamantanni miqdoridan 20 marta koʼpdir.
Hozirgi vaqtda neftlarda adamantan halqasini turli holatlarida metil– va etil– oʼrinbosarlarini saqlagan mono–, di–, tri– va tetraalmashingan alkiladamantanlarni borligi aniqlangan. Аdamantan halqasidagi uchlamchi uglerod atomlarida (1,3,5 va 7 holatlar) oʼrinbosarlarni saqlagan barqarorroq alkiladamantanlar bilan bir qatorda neftlarda ancha koʼp miqdorda ikkilamchi uglerod atomlarida oʼrinbosarlarni (2,4 va 6 holat) saqlagan alkil–adamantanlari ham aniqlangan. Demak, neftlarda boʼlgan alkiladamantan izomerlarini nisbati teng emas.
Oʼsimlik va hayvon organizmidan hosil boʼlgan moddalar orasida adamantan halqasini saqlagan birikmalar aniqlanmagan. Taxmin qilishlaricha adamantan qatoridagi uglevodorodlar ikkilamchi jarayonlar, masalan neftda mavjud boʼlgan boshqa trisiklik uglerodlarni izomerlanishi natijasida hosil boʼlgan. Oxirgi taxmin trisikloalkanlarni katalitik izomerlanishda hosil boʼlgan muvozanatda boʼlmagan aralashmalardagi alkiladamantanlar miqdorini neftdagi alkiladamantanlar miqdoriga mos kelishi bilan isbotlandi.
Grezniy Sopka (Boku) koni neftida Аl.А.Petrov tomonidan dimetilbisiklo[3.2.1]oktanlar va dimetilbisiklo[3.3.0]oktanlar orasida miqdoriy nisbat aniqlangan. Metili oʼrinbosarlarni turli holatlariga ega boʼlgan 12 ta birikma identifikatsiyalangan. Quyidagi Grezniy Sopka koni neftida (125–230 ⁰C dagi fraktsiya) bisiklik va trisiklik uglevodorodlarni nisbiy miqdori hamda bu uglevodorodlarda dekalin va «dekalin boʼlmagan» uglevodorodlarni nisbati toʼgʼrisidagi koʼrsatgichlar keltirilgan (9.4–jadval).

9.4-Jadval

Grezniy Sopka neft konida identifikatsiyalangan adamantan
qatoridagi uglevodorodlar tarkibi, %.

Uglevodorodlar	Neftga nisbatan hisoblangan	Uglevodorodlar yigʼindisiga nisbatan hisoblangan
Аdamantan	0,027	9,5
1–Metiladamantan	0,091	32,0
2–Metiladamantan	0,049	17,0
1,3–Dimetiladamantan	0,076	26,5
1,3,5–Trimetiladamantan	0,043	15,0

Fraktsiyani molekulyar massasi oshib borishi bilan undagi bi– va tritsiklik uglevodorodlarni miqdori ham ortadi. 125–230 ⁰C haroratlar oraligʼida haydaladigan bi– va trisikloalkanlarni umumiy miqdori Grezniy Sopka koni barcha neftiga hisoblanganda 2,10 % ni yoki tekshirilgan fraktsiyani 28,5 % ni tashkil qiladi. Bisiklo–alkanlar va trisikloalkanlar orasidagi yigʼindi nisbat 87:13 ga teng.

C₁₁–C₁₄ tarkibli adamantan boʼlmagan trisiklanlar trisiklanlarni umumiy miqdoridan 80–90 % ni tashkil qiladi. 1–metil–, 1,3–dimetil–,1,3,5–trimetiladamantanlar termodinamik barqarordir.
C₁₁–C₁₂ tarkibli neft trisikloalkanlari asosan protadamantan uglevodorodlari (adamantanning oʼtmishdoshi) hisoblanadi. Bu uglevodorodlar neft tarkibida borligi aniqlangan. Model reaktsiyalarda ular bi– va trisiklanlarni izomerlab oson olinadi.
Izomerizatlarda asosan (XXXV), (XXXVI), (XXXIX) moddalar koʼpchilikni tashkil qiladi. Keyinchalik psevdomuvozanatli aralashma (XXXIV) – (XXXIX) asta–sekinlik bilan 1– va 2–etiladamantanga aylanadi (9.1–sxema).

Neftda (XXXI) – (XXXIX) birikmalar bilan bir qatorda adaman–tanoid tetrasiklik uglevodorodlar saqlanadi. Neftda C₁₂ tarkibli trisiklanlardan trisikloundekan turidagi (XXXI), (XXXIII) metili hosilalar koʼp miqdordagi kontsentratsiyada saqlanadi.

Neft uglevodorodlari turli xil usullarda tahlil qilingan. Masalan, gaz xromatografiyasi va xromato–mass–spektrometriya usullarini uygʼunlashtirib Totoriston neftlarida politsiklik relikt uglevodorodlarni tarkibi oʼrganildi.
Totoriston neftlaridagi C₂₇–C₂₉ steranlar va C₂₇–C₃₃ gopanlar bir xil turdagi taqsimlanish xarakteriga ega, bu taqsimlanish neftni geologik yoshiga, joylashish chuqurligiga hamda fizik–kimyoviy xossalarga bogʼliq boʼlmaydi. Bu neftlarda steranlarni kontsentratsiyasi kichik, ular gopon turdagi neftlar hisoblanadi.
Termodiffuziya, tiokarbomid bilan kompleks hosil qilish, gaz suyuqli xromatografiya va xromato–mass–spektrometriya usullari bilan naftalan neftini 180–250 ⁰C dagi fraktsiyasini trisiklik uglevodorodlari oʼrganilgan.