胡蘿蔔烷

人所熟知的胡蘿蔔烷由胡蘿蔔素加氫構成，在轉化中需要消耗大量的氫，因而整個過程是非常典型的氧化還原反應。模擬實驗揭示：胡蘿蔔烷的形成需要充足的還原劑； 即使環境並非屬於氧化，如果缺乏還原劑，胡蘿蔔素也不能轉化成胡蘿蔔烷；含有飽和環的甾萜類是良好的還原劑。在有機質成烴過程中自始至終都有氫或氧等雜原子的加入與脫除，因此氧化還原反應貫穿於成烴的全過程。常見的有β-胡蘿蔔烷、γ--胡蘿蔔烷兩種。

基本介紹

• 中文名：胡蘿蔔烷
• 外文名：daucane
• 拼音：hú luó bo wán
• 來源：胡蘿蔔素

種類

胡蘿蔔烷常與姥鮫烷 (iC₁₉H₄₀)、 植烷 (iC₂₀H₄₂) 和角鯊烷 (iC₃₀H₆₂)等類異戊二烯烷烴共生。 常見的胡蘿蔔烷有種，分別為β-胡蘿蔔烷、γ-胡蘿蔔烷，其中β-胡蘿蔔烷是一種全飽和的C₄₀雙環烷。

胡蘿蔔烷 M /Z 125質量色譜圖

形成過程

蘿蔔烷來源於胡蘿蔔素，胡蘿蔔素是高度不飽和的烯烴，具有共軛烯鍵，轉化成相應的胡蘿蔔烷要加入數量很大的氫原子， 如一個β-胡蘿蔔素分子轉化成一個β-胡蘿蔔烷分子需要加入2個H原子，過程如圖1所示。這是 一個 氧化還原反應，胡 蘿蔔素是氧化劑。

圖1 β-胡蘿蔔素轉化成β-胡蘿蔔烷的過程

形成機理

形成胡蘿蔔烷，首 先生物沉積物要提供一 數量的胡蘿蔔素， 據研究，藻類中富含胡蘿蔔素，尤其是藍綠藻中更為豐富。此外，植物 的葉、花和果、以及孢粉都含有比較多的胡蘿蔔素。所以說胡蘿蔔素的來源很廣泛。然 而僅有胡蘿蔔素是不夠的，沒有足夠的強還原劑就不會生成胡蘿蔔烷。綠河頁岩熱解產物的飽和烴中有高含量的胡蘿蔔烷，同時有極為豐富的甾萜類；許多人曾研究過原油及源岩瀝青中的胡蘿蔔烷，它們產 出的環境中都有高 含量的環狀生物標誌化合物，這些都表明胡蘿蔔烷和環狀生物標誌化合物有著緊密的聯繫，因此含飽和環的甾萜類等化合物就是胡蘿蔔烷形成的還原劑。

還原劑被氧化的主要方式之一就是轉化成芳烴，在這個過程中伴隨有氫的釋放。綠河頁岩熱解產物與撫順油頁岩熱解產物相比， 無論是產率還是相對含量前者芳烴含量都遠大於後者，這些芳烴的形成就促成了胡 蘿蔔烷的產生。胡蘿蔔素在生物物質中常見， 但並不是所有的石油或源岩瀝青中都含有( 能夠檢測到的) 胡蘿蔔烷，這表明胡蘿蔔烷的形成需要非同一般的條件。眾所周知，胡 蘿蔔素在有氧的環境中非常容易被氧化，說明其抗氧化能力 很弱，而它居然還能夠在某些環境中作為氧化劑，那么這樣的環境中一定含有強還原劑且數量較大。與有機酸、醇和酮等非烴相比，胡蘿蔔素的氧化能力低得多，要達到使其發生還原反應的條件非常困難，而某些沉積物還是 達到了這樣的條件。

現實意義

β-胡蘿蔔烷是全飽和的 C₄₀雙環烷烴，來源於缺氧的含鹽湖相環境中的藻類有機質，與伽馬蠟烷一樣，指示鹹水-半鹹水環境，是湖相環境的特徵標誌。β -胡蘿蔔烷和 γ-胡蘿蔔烷含量高，指示母源形成環境為湖相還原環境。