瀝青電荷轉移分組（charge-transfer fractionation of pitch）是指電荷轉移絡合物的能力（即化學反應性）對瀝青進行分組的方法。化學反應性是瀝青的關鍵性質，因為瀝青是由種類繁多的化合物組成的複雜混合物，其組元化合物由於化學結構的不同而具有不同的化學反應性，同時研究這些化合物的化學反應性是很難實現的。瀝青溶劑分組可有效地將瀝青切割成幾個不同的組分，但由於多環芳烴結構的複雜性，其在溶劑中的可溶性與化學反應之間無絕對的聯繫，因此仍無法有效地研究瀝青各組分的反應性。電荷轉移絡合物的能力（即化學反應性）對瀝青進行分組的方法。
基本介紹
- 中文名：瀝青電荷轉移分組
- 外文名：charge-transfer fractionation of pitch
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：化學反應性對瀝青進行分組的方法
芳烴分子,對瀝青進行電荷轉移分組,總結,
芳烴分子
芳烴分子是電子施體，他們能與電子受體形成電荷轉移絡合物。所形成的電荷轉移絡合物具有足夠的穩定性，可將它們從瀝青中分離出來；同時，絡合反應又是可逆的，分離出來的絡合物在一定條件下可分解成起始的組元化合物。芳族施體的第一電離勢越低，平衡就越易生成絡合物的方向移動。而芳烴分子的第一電離勢的降低，芳烴的熱解反應性提高。因此，熱解反應性愈高的芳烴分子就愈易與電子受體形成電荷轉移絡合物。這就有可能藉助於合適的電子受體按組成化合物的第一電離勢即化學反應性將瀝青分組。
對瀝青進行電荷轉移分組
苦味酸或碘是對瀝青進行電荷轉移分組可使用的電子受體。
首先分離製備出瀝青的甲苯可溶物，將苦味算的甲苯溶解在室溫下加入到瀝青的甲苯可溶物中。瀝青中反應性較高的組分就與苦味酸反應生成可溶性差的苦味酸鹽，從溶液中沉澱出來，過濾分離。所得到的苦味酸鹽懸浮於氯仿中，在室溫下用氨水徹底抽提，使苦味酸鹽分解為原始組分，真空乾燥出去氯仿，留下殘留物即為瀝青中可形成苦味酸鹽的組分。母液真空蒸餾除去甲苯得到不能形成苦味酸鹽的瀝青組分。一般來說，苦味酸合適的添加量為瀝青甲苯可溶物與苦味酸的重量比等於1:0.05左右。
將可形成苦味酸鹽瀝青組分和過濾煤焦油瀝青在425℃和10×10Pa的壓力條件下炭化，形成苦味酸鹽組分的炭化速度要快10倍左右，其喹啉不溶物和甲苯不溶物形成表觀活化能，明顯低於煤焦油瀝青的數據，表明苦味酸鹽作電子受體進行電荷轉移分組，可按組分熱解反應性分利瀝青。採用H1NMR、紫外和螢光光譜、色譜分析及模型物質的合成和它們的化學和光譜表征，發現可形成苦味酸鹽瀝青組分主要是齊聚芳烴的混合物，齊聚系統的低位阻產生的芳基單元的非平面扭曲排列使它們在溶劑中有相當好的溶解性。它的數據分子量高達1000，卻能非常好地溶解於有機溶液中。用碘作為電荷轉移分組的電子受體時，首先製備瀝青的氯仿可溶組分，然後加碘將瀝青的氯仿可溶組分分離成反應性不同的16個組分。將各個組分在相同條件下熱處理，測定形成的甲苯不溶物量。結果表明，從組分1到16，熱反應形成的甲苯不溶物量逐漸減少。反應性最大的第一組分的分子量約為5000。
總結
除了能更詳盡的表征瀝青的反應性外，電荷轉移分組已可以在製備規模製備具有最大反應性的瀝青組分。
