УДК 631.41

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ ЯМР ¹³С В ИССЛЕДОВАНИИ СТРУКТУРНЫХ ФРАГМЕНТОВ ГК НИЗИННОГО ТОРФА И БУРОГО УГЛЯ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Д.Б. Андреева, Г.Д. Чимитдоржиева

ИОЭБ СО РАН, Улан - Удэ,

Объектами нашего исследования являлись гуминовые кислоты (ГК), выделенные из низинного торфа дельты р. Селенги (побережье оз. Байкал) и бурого угля Дабан-Горхонского месторождения. Цель работы - выявить фрагментный состав углерода ГК торфа и угля методом ЯМР ¹³С.

Выделяли ГК по общепринятой методике Д.С. Орлова (1981). Содержание углерода в ГК угля гораздо выше, чем в ГК торфа, что соответственно составляет 56,5 % и 50,5, однако содержание азота самое низкое у ГК угля - 0,7 %. Соответственно степень бензоидности максимальная у ГК угля и составляет 30 %, а у ГК торфа - 5. Низкую степень ароматизации молекулы ГК торфа подтверждают спектры ЯМР ¹³С, которые отмечены двумя небольшими пиками сигналов углеродов при 117 и 128 м.д. в зоне водород- и углеродзамещенных, а также азот и кислородзамещенных ароматических атомов.

В спектрах наблюдаются многочисленные пики сигналов углеродов в алифатической части молекулы: при 55 м.д., соответствующей -О-СН₃-группе; при 60,3 и 71,6 м.д.- группе спиртов и при 29 м.д. метиленовым группам -СН₂. Также отмечено большое количество ацетальных атомов углерода периферической макромолекулы и атомы карбоксильной группы и ее производных при 172,9 и 167,5 м.д.; у них же обнаружены сигналы атомов углеродов в виде кетонных и хинонных групп. В спектрах ГК угля доминируют сигналы ароматических углеродов с двумя пиками в области 115 м.д. и сильный в области 127 м.д. Спектры сигналов углеродов алифатической части представлены в меньшей мере, всплеск сигналов с максимумом при 31 м.д. отмечен в области метиленовых групп. В этих спектрах практически отсутствуют атомы углеродов кетонных и хинонных групп.

Таким образом, полученные результаты спектров ЯМР ¹³С ГК торфа и угля четко отражают специфические условия их формирования; в ГК бурых углей значительно преобладают конденсированные ароматические фрагменты, чем и отличаются от ГК торфа, в которых такие структуры обнаружены в меньшей степени. Однако структуры ГК торфа и угля свидетельствуют о единой их природе; об устойчивости и сохранности 'природного статуса' этой системы веществ на протяжении длительного времени.