Тетраметилгексадекановая (фитановая) кислота

Таким образом, строение алифатических кислот тесно связано со строением алифатических углеводородов тех же фракций и изменяется по аналогичным закономерностям.

Нафтеновые кислоты. Долгое время термин «нафтеновые кислоты» отождествлялся с термином «нефтяные кислоты». Это объясняется тем, что раньше нефти добывали с небольшой глубины и это были в основном молодые нефти нафтенового основания, в которых на долю нафтеновых кислот приходилось 90 - 95 % от суммы всех содержащихся в нефти кислот. Нафтеновые кислоты особенно характерны для нефтей нафтенового основания. Их содержание в нефтях колеблется от 0,03 до 3,0 %.

В нефтях обнаружены нафтеновые кислоты моноциклические и полициклические, содержащие до 5 полиметиленовых колец в молекуле.

Моно- ибициклонафтеновые кислоты построены в основном из циклопентановых и циклогексановыхколец

Считается, что в полициклонафтеновых кислотах все циклы сконденсированы в единую систему, причем циклы в основном шестичленные.

Трициклические нафтеновые кислоты по содержанию в нефти уступают моно-и бициклическим и составляют на нефть не менее 0,05 %.

Тетрациклических нафтеновых кислот еще меньше - 0,033%. Для них характерна стероиднаяструктура. Идентифицировано несколько кислот типа:

Ни одна из пентациклических кислот пока не выделена индивидуально, например, гопилуксусная:

Помимо алифатических и нафтеновых кислот нефти содержат разнообразные ароматические кислоты и кислоты смешанной нафтеноароматической структуры, которые имеют следующее строение молекул [3]:

Кроме того, асфальто-смолистая часть нефти содержит асфальтогеновые кислоты — соединения, включающие помимо кислорода атомы серы и (или) азота. Строение их молекул пока не определено.

Нефтяные фенолы. Нефтяные фенолы, несмотря на значительное содержание их в нефти, изучены недостаточно. Наиболее известны низшие фенолы (С₆–С₉). Например, в западно-сибирских нефтях наблюдается следующая закономерность в распределении фенолов, крезолов и ксиленолов: концентрация фенолов возрастает в ряду С₆ < C₇ « C₈ < С₉.

В высококипящих фракциях нефтей присутствуют фенолы, содержащие в молекуле до 6 конденсированных колец. Предполагают, что полициклические фенолы содержат насыщенные циклы с алкильными заместителями.

Нейтральные соединения. Одним из представительных классов этих, соединений являются кетоны. Из бензиновой фракции калифорнийской нефти выделено 6 индивидуальных кетонов: ацетон, метилэтил-, метилпропил-, метилизопропил-, метилбутил- и этилизопропилкетоны. В некоторых нефтях кетоны составляют основную часть алифатических нейтральных кислородсодержащих соединений. В средних и высококипящих фракциях нефтей обнаружены циклические кетоны типа ацетилизопропилметилциклопентана и флуоренона.

К нейтральным кислородсодержащим соединениям нефти относят также сложные и простые эфиры.

Большинство сложных эфиров содержатся в высококипящих фракциях или нефтяных остатках. Многие из них являются ароматическими соединениями. Сложные эфиры могут иметь и насыщеннуюструктуру типа:

Простые эфиры, по мнению многих исследователей, имеют циклический характер, типа фурановой структуры. Например, алкилдигидробензофураны (кумароны):

В западно-сибирской нефти найдены ди- и трибензофураны, а также их динафтенопроизводные.

Промышленное значение из всех кислородных соединений нефти имеют только нафтеновые кислоты, а более точно их соли – нафтенаты.

Благодаря хорошим поверхностно-активным свойствам,т.е. способности адсорбироваться на поверхности раздела фаз и снижать величину поверхностного натяжения, нафтеновые кислоты (техническое название «асидол») и их соли щелочных металлов («мылонафт») давно используют как моющие и чистящие средства, заменяя дефицитные животные и растительные жиры. Натриевые и калиевые соли нафтеновых кислот служат эмульгаторами при получении эмульсионных масел. Также благодаря хорошим поверхностно-активным свойствам нафтеновые кислоты играют важную роль в процессе стабилизации водо-нефтяных эмульсий, т.к. являются деэмульгаторами при обезвоживании нефти. Нафтенаты кальция и алюминия являются загустителями при получении консистентных смазок, соли кальция и цинка – диспергирующими присадками к моторным маслам. Нафтенаты свинца, кобальта и марганца служат сиккативами (ускорителями полимеризации олифы) в лакокрасочной промышленности. Соли меди защищают древесину и текстиль от бактериального разложения. Соли алюминия в растворе скипидара используют как лаки.