新C33丛粒藻烷、丛粒藻烷酮及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了新C33丛粒藻烷、丛粒藻烷酮及其制备方法和应用。所述的新C33丛粒藻烷化学名为：2,3,6,7,10,12,15,16,19,20‑十甲基‑10‑乙基‑二十一烷，丛粒藻烷酮的化学名为：3,5,8,9,12,13‑六甲基‑3‑(3,4,7,8‑四甲基‑九烷基)‑十四烷基‑2‑酮。本发明专利技术提供的新C33丛粒藻烷和丛粒藻烷酮可作为新的丛粒藻类生物标志化合物，用于指示丛粒藻生源、反映沉积环境、地质氧化还原作用以及推断丛粒藻中新的类异戊二烯四元环合成途径存在。

【技术实现步骤摘要】
新C33丛粒藻烷、丛粒藻烷酮及其制备方法和应用
本专利技术属于地球化学
，具体涉及新C33丛粒藻烷、丛粒藻烷酮及其制备方法和应用。
技术介绍
化石燃料生物标志化合物是沉积有机质、原油、油页岩、煤等中来源于活的生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物，包括只含碳、氢元素的烃类化合物以及与其骨架相似的含氧、硫、氮杂原子的非烃类生物标志化合物(它们往往是沉积有机质在向烃类化合物演化过程中的中间产物)。这些化合物的分子组成特征与结构信息可用于判断沉积物的母质类型和沉积环境，并研究有机质的成岩演化和经历的生物降解作用，被广泛应用于石油成因理论研究和烃类生物标志物的生源研究。近十几年来,它们尚被应用于研究油藏地球化学，原油的二次运移，古环境、古气候、油-油对比和严重生物降解油源探索等领域。其中，丛粒藻类化合物是非常独特的生物标志化合物，只产生于B属丛粒藻(布朗葡萄藻)。丛粒藻是一种淡水浮游绿藻，其提取液的化学成分与石油的化学成分相似，是一种“石油植物”，又被称为油藻，地下的有些石油就是由这些藻产生的。这些藻可产生大量的液态碳氢化合物，用于生产汽油、煤油和柴油。因此，丛粒藻类生物标志化合物的探索发现与研究，对于石油成因的研究、生物能源探索与开发具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够指示丛粒藻生源、反映沉积环境、地质氧化还原作用以及推断丛粒藻中新的类异戊二烯四元环合成途径存在的两种新的丛粒藻类生物标志化合物新C33丛粒藻烷和丛粒藻烷酮。所述的新C33丛粒藻烷，其化学名称为：2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷；其化学结构如式Ⅰ所示：所述的丛粒藻烷酮，其化学名称为：3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮；其化学结构如式Ⅱ所示：本专利技术的第二个目的是提供新C33丛粒藻烷或丛粒藻烷酮在推断丛粒藻生物体中一种四元环的类异戊二烯合成路径中的应用。本专利技术的第三个目的是提供新C33丛粒藻烷或丛粒藻烷酮在指示地质氧化、氢化情况中的应用。本专利技术的第四个目的是提供一种新C33丛粒藻烷和丛粒藻烷酮的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提取、分离：将选自广东省西南部茂名盆地第三系油柑窝组油页岩富含丛粒藻烷的块状样品粉碎至100目以下，用体积比为9:1的二氯甲烷/甲醇溶液进行索氏抽提，提取液经浓缩得到氯仿沥青“A”；将氯仿沥青“A”溶解于正己烷中，经多次离心分离除去不溶物质沥青质后，滤液经过浓缩，用柱色谱进行分离，用体积比为4:1的硅胶(80～100目)和氧化铝(分析纯)填柱；上样后，用正己烷洗脱得到饱和烃组分，用体积比为3:2的正己烷/二氯甲烷溶液洗脱得到芳香烃组分，用甲醇洗脱得到非烃组分；用填充有100～230目硅胶的柱色谱继续分离非烃组分，用体积比为1:2的二氯甲烷/正己烷溶液洗脱得到非烃目标组分，其中，2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷来自于饱和烃组分，3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮来自于非烃目标组分；(2)制备：使用Agilent7890-GerstelPFC气相制备色谱仪制备，分离柱为安捷伦DB-5,60m×0.530mm×1.50μm的大容量气相色谱柱；饱和烃组分和非烃目标组分均溶于异辛烷进样；饱和烃组分制备2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷时，气相色谱升温程序为：初始温度80℃，保留2min，其后以30℃/min升到300℃，保留40min，饱和烃组分样品连续自动进样，收集保留时间为42.02～43.05min的化合物，即为2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷；非烃目标组分制备3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮时，气相色谱升温程序为：初始温度80℃，保留2min，其后以10℃/min升到220℃，以3℃/min升到300℃，保留10min，样品连续自动进样，收集保留时间为48.79～49.62min的化合物，即为3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：丛粒藻生物体内直接合成的是丛粒藻烯，本专利技术提供的是由丛粒藻烯在地质作用中生成的丛粒藻烷和丛粒藻烷酮，分别为2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷和3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮，该两种化合物作为新的丛粒藻类生物标志化合物可用于指示丛粒藻生源、反映沉积环境、地质氧化还原作用以及推断丛粒藻中新的类异戊二烯四元环合成途径的存在。附图说明图1为化合物1的HR-EI-MS谱。图2为化合物1的1H谱。图3为化合物1的13C谱。图4为化合物1的HMQC谱。图5为化合物1的1H-1HCOSY谱。图6为化合物1的HMBC谱。图7为化合物2的HR-EI-MS谱。图8为化合物2的1H谱。图9为化合物2的13C谱。图10为化合物2的HMQC谱。图11为化合物2的1H-1HCOSY谱。图12为化合物2的HMBC谱。图13为化合物2的IR谱。具体实施方式以下实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是对本专利技术的限制。实施例11、样品前处理将富含丛粒藻烷的块状样品(取自广东省西南部茂名盆地第三系油柑窝组油页岩)粉碎至100目以下，称取100g粉末样品，用体积比为9:1的二氯甲烷/甲醇溶液进行索氏抽提，提取液经减压浓缩后得到有机质氯仿沥青“A”。将氯仿沥青“A”溶解于正己烷中，经多次离心分离除去不溶物质沥青质后，滤液用柱色谱方法分离。其中，柱子使用长为30cm，内径为1cm的空心玻璃柱，并充填体积比为4:1的硅胶(80-100目)和化学纯的氧化铝，加入样品后，用80mL正己烷洗脱得到饱和烃组分，用50mL体积比为3:2的正己烷/二氯甲烷溶液洗脱得到芳香烃组分，用40mL甲醇洗脱得到非烃组分。三个组分样品分别使用100mL的鸡心瓶收集，溶剂用旋转蒸发仪抽干，将样品转移至4mL细胞瓶恒重。用填充有100-230目硅胶的长为30cm，内径为1cm的玻璃柱继续分离非烃组分，用80mL体积比为1:2的二氯甲烷/正己烷溶液洗脱得到非烃目标组分，然后转移至4mL细胞瓶恒重。将所得到的饱和烃组分和非烃目标组分分别用异辛烷溶解，调配浓度为50mg/mL，装入2mL细胞进样瓶，用于下述步骤2的样品制备。2、样品制备：使用Agilent7890-GerstelPFC(全自动气相色谱馏分收集器)气相制备色谱仪制备，分离柱为安捷伦DB-5,60m×0.530mm×1.50μm的大容量气相色谱柱。载气使用氦气(纯度99.999％)，流速为3ml/min。在大口径色谱柱后配备馏分分流器，样品经色谱柱分离后，通过馏分分流器的分流作用，10％进入FID检测器，以确定目标化合物的流出时间；其余90％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新C33丛粒藻烷，其化学名称为：2,3,6,7,10,12,15,16,19,20‑十甲基‑10‑乙基‑二十一烷；化学结构如式Ⅰ所示：

【技术特征摘要】
1.一种新C33丛粒藻烷，其化学名称为：2,3,6,7,10,12,15,16,19,20-十甲基-10-乙基-二十一烷；化学结构如式Ⅰ所示：2.一种丛粒藻烷酮，其化学名称为：3,5,8,9,12,13-六甲基-3-(3,4,7,8-四甲基-九烷基)-十四烷基-2-酮；化学结构如式Ⅱ所示：3.权利要求1所述的新C33丛粒藻烷在推断丛粒藻生物体中一种四元环的类异戊二烯合成路径中的应用。4.权利要求1所述的新C33丛粒藻烷在指示地质氧化、氢化情况中的应用。5.权利要求2所述的丛粒藻烷酮在推断丛粒藻生物体中一种四元环的类异戊二烯合成路径中的应用。6.权利要求2所述的丛粒藻烷酮在指示地质氧化、氢化情况中的应用。7.一种权利要求1所述的新C33丛粒藻烷和权利要求2所述的丛粒藻烷酮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取、分离：将选自广东省西南部茂名盆地第三系油柑窝组油页岩富含丛粒藻烷的块状样品粉碎至100目以下，用体积比为9:1的二氯甲烷/甲醇溶液进行索氏抽提，提取液经浓缩后得到氯仿沥青“A”；将氯仿沥青“A”溶解于正己烷中，经多次离心分离除去不溶物质沥青质后，滤液经过浓缩，用柱色谱进行分离，用80～100目的硅胶和化学纯氧化铝填柱，所述硅胶和氧化铝的体积比为4:1；上样后，用正己烷洗脱得到饱和烃组分，用体积比为3:2的正己烷/...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖晶，卢鸿，周友平，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44