多环芳烃和稠环芳烃

1、物质的理化常数ＣＡ191-24-2 国标编号:Ｓ:中文名称:英文名称: Benzo[ghi]Pyrene；BPR别名: 多环芳烃(PAH)；稠环芳烃分子276 分子式: C22H12量:熔点: 222～223℃密度: 1.35蒸汽压:溶解性: 不溶于水，表面活性剂可增加其水中溶解度稳定性:外观与性苯中析出叶状晶体，呈鲜艳黄绿色荧光状:危险标记:本品在工业上无生产和使用价值，一般只作为生产过用途:程中形成的副产物随废气排放2.对环境的影响毒性毒理：人们对环境中多环芳烃的毒性的全面研究还比较少。

在环境中很少遇到单一的多环芳烃(PAH)，而PAH混合物中可能发生很多相互作用。

PAH化合物中有不少是致癌物质，但并非直接致癌物，必须经细胞微粒中的混合功能氧化酶激活后才具有致癌性。

第一步为氧化和羟化作用，产生的环氧化物或酚类可能再以解毒反应生成葡萄糖苷、硫酸盐或谷胱甘肽结合物，但某些环氧化物可能代谢成二氢二醇，它依次通过结合而生成可溶性的解毒产物或氧化成二醇-环氧化物，这后一类化合物被认为是引起癌症的终致癌物。

PAH的化学结构与致癌活性有关，分子结构的改变，常引起致癌活性显著变化。

在苯环骈合类的多环芳烃中有致癌活性的只是4至6环的环芳烃中的一部分。

苯并[ghi]北的相对致癌性较强。

代谢、降解、蓄积：PAH具有高度的脂溶性，易于经哺乳动物的内脏和肺吸收，能迅速地从血液和肝脏中被清除，并广泛分布于各种组织中，特别倾向于分布在体脂中。

虽然PAG有高度的脂溶性，但是在动物或人的脂肪中几乎无生物蓄积作用的倾向，主要因为PAH能迅速和广泛地被代谢，代谢产物主要以水溶性化合物从尿和粪中排泄。

在环境大气和水体中的PAH受到足够能量的阳光中紫外线的照射时会发生光解作用，土壤中的某些微生物可以使PAH降解，但分子量较大的苯并[ghi]北的光解、水解和生物降解是很微弱的。

迁移、转化：环境中的PAH主要来源于煤和石油的燃烧，也可来自垃圾焚烧或森林大火。

①　国家自然科学基金资助项目(批准号:49572111)和气体地球化学国家重点实验室资助项目收稿日期:1998-03-04稠环芳烃和多环芳烃成因模拟①夏燕青1　王春江2　孟仟祥1　王红勇1　杜　丽11(中国科学院兰州地质研究所　兰州　730000)　2(中国科院广州地球化学研究所　广州　510640)摘　要　通过模拟实验发现:硫与U -胡萝卜素反应可以形成稠环芳烃,硫或氧与联苯反应可以形成多种多环芳烃。

稠环芳烃主要是以一个合适的分子为基础发展形成的,多环芳烃也可以由一个分子转化形成,但主要是两个或两个以上联苯等化合物分子连接起来而成。

关键词 稠环芳烃　多环芳烃　硫　氧　成因模拟第一作者简介　夏燕青　男　35岁　研究员　博士　有机地球化学 自Meinschein 于1959年首次报导在墨西哥湾海相沉积物中发现(少量的)稠环芳烃(PAH )以来,已在古今沉积物及原油中检测出了许多种稠环芳烃。

在近代沉积物中埋藏较深、时代较老的层位中,稠环芳烃和多环芳烃一般很少,而在接近地表的近百年来的沉积层中急剧增加,这是人类污染所引起的〔1〕。

近年来在大气(污染物)中相继检测出了稠环芳烃和多环芳烃〔2〕。

所以无论对有机地球化学工作者还是对环保工作者来说,稠环芳烃和多环芳烃都是重要研究对象,但目前研究程度不高,特别是对其成因的认识仍停留在推测的水平上,而这些推测也多是沿甾、萜类等(生物标志)化合物由生物物质直接转变的思路,认为是(具有相近结构的)生物前身物质转变而成的。

有些稠环芳烃如三芳甾烷和部分菲系列可能是这样形成的,但多数稠环芳烃特别是多环芳烃难以在生物物质中找到足够数量结构相似的前身物质。

模拟实验表明,稠环芳烃和多环芳烃的主要形成方式可能是硫和氧对一般有机质的改造。

1　实验与测试1.1　样品选用了以下四种物质作为原始样品:U-胡萝卜素　U -胡萝卜素是最丰富的一种胡萝卜素,几乎在所有的植物体中都存在。

它还是维生素A 的前身物质(故称维生素A 元),在动物肠粘膜内一个U -胡萝卜素由中间断开转变成两个不饱和醇,即维生素A 。

芳烃-正文含苯环结构的碳氢化合物的总称，是有机化工的重要原料，包括单环芳烃、多环芳烃及稠环芳烃。

单环芳烃只含一个苯环，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯等。

多环芳烃是由两个或两个以上苯环（苯环上没有两环共用的碳原子）组成的，它们之间是以单键或通过碳原子相联，如联苯、三苯甲烷等。

稠环芳烃是由两个或两个以上的苯环通过稠合（使两个苯环共用一对碳原子）而成的稠环烃，其中至少一个是苯环，如萘、蒽等。

芳烃中最重要的产品是苯、二甲苯，其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯。

苯及其分子量较小的同系物是易燃液体，不溶于水，密度比水小；多环芳烃及稠环芳烃多是晶状固体。

芳烃均有毒性，其中以苯对中枢神经及血液的作用最强。

稠环芳烃有致癌作用。

来源芳烃来源于煤和石油，煤干馏过程中能生成多种芳烃。

19世纪初叶至中叶，从煤干馏所得煤焦油中陆续分离出苯、甲苯、萘、蒽等芳烃。

此后，工业用芳烃主要来自煤炼焦副产焦炉煤气及煤焦油。

石油中含多种芳烃,但含量不多,且其组分与含量也因产地而异。

20世纪40年代后实现石脑油的催化重整，将石脑油中的非芳烃转化为芳烃。

从烃类裂解所得的裂解汽油中也可分离出芳烃。

芳烃主要来源已从煤转化为石油。

现在，世界总产量中90％以上来自石油。

不同来源含芳烃馏分的组成不同（见表）。

生产方法重整汽油中芳烃可用萃取法分出。

裂解汽油中的芳烃，也常用萃取法分出，但在萃取前需用催化加氢法除去不稳定的双烯烃、单烯烃和含硫化合物等（见芳烃抽提）。

由于裂解汽油中芳烃含量较高，因此也可用萃取精馏分离出芳烃。

常用的萃取剂有N，N－二甲基甲酰胺、N－甲酰吗啉、Ν－甲基吡咯烷酮、环丁砜等。

在萃取精馏塔中，非芳烃从塔顶蒸出，芳烃与溶剂留在塔底。

此法与萃取法相比，设备简单、操作费用低，但芳烃收率略低。

煤炼焦副产的焦炉煤气，经吸收得吸收液，分离出其中粗苯馏分,内含C8、C9芳烃，可再精馏分离。

煤炼焦副产煤焦油，经分馏可得轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等馏分，再用精馏、结晶等方法分离得到苯系、萘系、蒽系芳烃。

多环芳烃和稠环芳烃
哎呀呀，你说“多环芳烃”和“稠环芳烃”，这俩名字听起来是不是有点复杂，有点让人摸不着头脑？
就好像有一天，我和我的小伙伴们在讨论一些神秘的东西，突然有人提到了这两个词，大家都一脸懵。

你想想，“多环芳烃”，就像是一个有着好多好多圈圈的神秘怪物，这些圈圈一个套一个，让人眼花缭乱。

比如说萘，它就是个简单的多环芳烃，就像我们玩的那种多层套圈玩具，一层又一层。

再说说“稠环芳烃”，这就像是一个紧密团结在一起的大家庭，环与环之间挨得紧紧的，亲密无间。

芘这种物质就是典型的稠环芳烃，它就好像是一堆紧紧拥抱在一起的小伙伴，谁也不愿意分开。

我有一次去请教老师，老师给我讲这些的时候，我瞪大了眼睛，心里不停地想：“这到底是啥呀？”老师看我那困惑的样子，笑着说：“别着急，慢慢理解。

”
我身边的同学也都在讨论，有的说：“这东西难道比数学题还难？”另一个同学马上接话：“那可不好说，感觉像走进了一个迷宫！”
你说，这些多环芳烃和稠环芳烃，它们藏在我们生活中的好多地方，难道我们不应该多去了解了解它们吗？比如说，在工厂排放的废气里，在燃烧的煤炭里，它们就悄悄地出现了。

这多可怕呀！
它们就像看不见的小恶魔，可能会悄悄地伤害我们的身体，影响我们的健康。

这难道不让人担心吗？
我们得想办法对付它们，就像勇士要打败恶龙一样！要加强对工厂排放的管理，要提倡更环保的能源使用，不能让这些“小恶魔”到处捣乱。

总之，多环芳烃和稠环芳烃虽然复杂又神秘，但我们不能害怕去了解它们，反而要勇敢地面对，想办法控制它们，保护我们的环境和健康！。