文档介绍：chap3煤的结构
煤大分子规则部分：
由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环（含氮、氧、硫等元素）缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核(aromatic core/ aromatic nucleus)。rbon
主要是一些正构烷烃alkane，碳链长度从C1～C30以上
不等，甚至还有发现C70的报道，
此外还有少量环烷烃naphthene、 长链烯烃olefin、
以及1～6环的芳烃aromatic hydrocarbon，但主要是以1～2
环芳烃为主。
（2）含氧化合物
有：
长链脂肪酸
醇
***
甾醇类化合物等。
3. 煤中的低分子化合物 micromolecular compound
（3）含硫化合物主要是
噻吩;
苯并噻吩;
二苯并噻吩;
以及它们的C1-4 烷基取代衍生物。
低分子化合物含量随煤化程度增高而降低，通常认为，
褐煤和年轻烟煤中含量约为10％-20％ 。
3. 煤中的低分子化合物 micromolecular compound
第三节 煤的结构模型structure model
1、化学结构模型(chemical structure model)
Wiser模型：被认为是比较全面合理的一个模型，该
模型也是针对年轻烟煤（碳含量82%~83%），它展示了
煤结构的大部分现代概念，可以合理解释煤的液化和其
他化学反应性质。缺点是没有考虑小分子化合物。
本田模型：本田模型的特点是考虑了低分子化合物的
存在，缩合环以菲为主，它们之间有较长的次***键相
连接。模型中氧的存在形式比较全面，但没有考虑氮和
硫的结构。
2、物理结构模型(physical Structure model)
Hirsch模型 Hirsch模型将不同煤化程度的煤划分为三种物理结构。
（1）敞开式结构
属于低煤化度烟煤，其特征是芳香层片 (aromatic
layer)小，不规则的“无定形结构”比例较大。芳香层片间
由交联键(crosslink bond)连接，并或多或少在所有方向上
任意取向，形成多孔的立体结构。
（2）液态结构
属于中等煤化度烟煤，其特征是芳香层片在一定程
度上定向，并形成包含两个或两个以上层片的微晶。层片
间的交联大大减少，故活动性大。这种煤的孔隙率小，机
械强度低，热解时易形成胶质体。
（3）无烟煤结构
属于无烟煤，其特征是芳香层片增大，定向程度增
大。由于缩聚反应剧烈，使煤体积收缩，故形成大量孔隙。
两相模型(host-guest model)
两相模型又称为主—客模型。认为煤中有机物大分子
多数是交联的大分子网络结构，为固定相；低分子因非
共价键力的作用陷在大分子网状结构中，为流动相。煤
的多聚芳环是主体，对于相同煤种主体是相似的，而流
动相小分子是作为客体搀杂于主体之中。采用不同溶剂抽提可以将主客体分离。在低阶煤中，非共价键的类型主要是离子键和氢键；在高阶煤中，-电子相互作用和电荷转移力起主要作用。
第四节    煤分子结构理论的基本内容
经过科学家的大量研究，虽然还没有彻底了解煤的分子结构，但对煤的分子结构有了一个较为准确的认识：
(1) 煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物
(2) 基本结构单元的核心是缩合芳香核
(3) 基本结构单元有不规则部分：侧链和官能团
(4) 连接基本结构单元的是桥键
(5) 氧、氮、硫的存在
(6) 低分子化合物的存在
(7) 煤化程度对煤结构的影响规律
(1)煤是三维空间高度交联的非晶质的高分子缩聚物
煤不是由均一的单体聚合而成，而是由许多结构相似但又不完全相同的基本结构单元通过桥键连接而成。结构单元由规则的缩合芳香核与不规则的、连接在核上的侧链和官能团两部分构成。
(2) 结构单元的核心是缩合芳香核
缩合芳香核为缩聚的芳环、氢化芳环或各种杂环，环数随煤化程度的提高而增加。碳含量为70%～83%时，平均环数为2；碳含量为83%～90%时，平均环数为3～5；碳含量为大于90%时，环数急剧增加，碳含量大于95%时，平均环数大于40。煤的芳碳率，，无烟煤则趋近于1。
(3)结构单元的不规则部分
连接在缩合芳香核上的不规则部分包括烷基侧链和官能团。烷基侧链的长度