STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN

The results of the physical and chemical studies of the organic matter of Devonian brown coals and rocks with carbonized plant residues from Northern Timan (Russian Arctic) are presented. We used a complex of physical and chemical methods, including IR spectroscopy, EPR spectroscopy, quantitative ch...

Full description

Bibliographic Details
Published in:chemistry of plant raw material
Main Authors: Кочева, Людмила Сергеевна, Карманов, Анатолий Петрович, Лютоев, Владимир Павлович, Покрышкин, Сергей Александрович
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Altai State University 2020
Subjects:
Online Access:http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229
https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027229
id ftaltaistuniojs:oai:journal.asu.ru:article/7229
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Altai State University: Scientific Journals of ASU
op_collection_id ftaltaistuniojs
language Russian
topic brown coal
carbonized plant residues
lignins
physical-chemical research methods
Devonian
Northern Timan
бурые угли
углефицированные растительные остатки
лигнины
физико-химические методы исследования
девон
Северный Тиман
spellingShingle brown coal
carbonized plant residues
lignins
physical-chemical research methods
Devonian
Northern Timan
бурые угли
углефицированные растительные остатки
лигнины
физико-химические методы исследования
девон
Северный Тиман
Кочева, Людмила Сергеевна
Карманов, Анатолий Петрович
Лютоев, Владимир Павлович
Покрышкин, Сергей Александрович
STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
topic_facet brown coal
carbonized plant residues
lignins
physical-chemical research methods
Devonian
Northern Timan
бурые угли
углефицированные растительные остатки
лигнины
физико-химические методы исследования
девон
Северный Тиман
description The results of the physical and chemical studies of the organic matter of Devonian brown coals and rocks with carbonized plant residues from Northern Timan (Russian Arctic) are presented. We used a complex of physical and chemical methods, including IR spectroscopy, EPR spectroscopy, quantitative chemical analysis, pyrolytic gas chromato-mass spectrometry. For comparative studies we used Devonian (Middle Timan) and Jurassic (Griva, Komi Republic, Russia) carbonized plant residues and lignins, isolated from modern wood and non-wood plants. Organic structures of aromatic nature, which are products of the metamorphic transformation of lignins of coal-forming plants, were found in the investigated samples. It was shown that lignin’s relics show pronounced paramagnetic properties, mainly due to the presence of phenoxyl radicals. The concentration of paramagnetic centers reaches a value that is close to the maximum value nорг for carbonaceous substances. Based on quantitative analysis of phenolic products of pyrolysis the composition of lignin relics was calculated, taking into account the ratio of the main structural H, G and S units. Experimental data allowed to put forward the hypothesis that in the composition of Devonian coal-forming plants, as one of the first representatives of forest communities on the planet, included compositionally homogeneous protolignins of H-type, built mainly from p-coumaric structural units. Приводятся результаты физико-химических исследований органического вещества девонских бурых углей ипород с углефицированными растительными остатками Северного Тимана (Русская Арктика). Использован комплекс физико-химических методов, включая ИК-спектроскопию, ЭПР-спектроскопию, количественный химический анализ, пиролитическую газовую хромато-масс спектрометрию. Для проведения сравнительных исследований использованы углефицированные растительные остатки девонского (Средний Тиман) и юрского (с. Грива, Республика Коми, Россия) геологических периодов и препараты лигнинов, выделенные из современных древесных и недревесных растений. Висследуемых образцах обнаружены органические структуры ароматической природы, являющиеся продуктами метаморфических превращений лигнинов растений-углеобразователей. Показано, что реликты лигнинов проявляют ярко выраженные парамагнитные свойства, обусловленные преимущественно присутствием феноксильных радикалов. Концентрацией парамагнитных центров достигает величины, близкой к максимальному значению nорг, для углистых веществ. На основании количественного анализа фенольных продуктов пиролиза вычислен композиционный состав реликтов лигнина с учетом соотношения основных структурных единиц H, G и S. Экспериментальные данные позволили выдвинуть гипотезу о том, что в состав девонских растений-углеобразователей, как одних из первых на планете представителей лесных сообществ, входили композиционно однородные протолигнины Н-типа, построенные преимущественно из п-кумаровых структурных единиц.
format Article in Journal/Newspaper
author Кочева, Людмила Сергеевна
Карманов, Анатолий Петрович
Лютоев, Владимир Павлович
Покрышкин, Сергей Александрович
author_facet Кочева, Людмила Сергеевна
Карманов, Анатолий Петрович
Лютоев, Владимир Павлович
Покрышкин, Сергей Александрович
author_sort Кочева, Людмила Сергеевна
title STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
title_short STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
title_full STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
title_fullStr STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
title_full_unstemmed STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN
title_sort studies of the organic origin chemical compounds of brown coals and carbonized plant residues from northern timan
publisher Altai State University
publishDate 2020
url http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229
https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027229
geographic Arctic
geographic_facet Arctic
genre Arctic
Арктика
genre_facet Arctic
Арктика
op_source chemistry of plant raw material; No 2 (2020); 55-64
Химия растительного сырья; № 2 (2020); 55-64
1029-5143
1029-5151
op_relation http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229/6569
http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229
doi:10.14258/jcprm.2020027229
op_rights Copyright (c) 2020 Химия растительного сырья
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027229
container_title chemistry of plant raw material
container_issue 2
container_start_page 55
op_container_end_page 64
_version_ 1766349517996687360
spelling ftaltaistuniojs:oai:journal.asu.ru:article/7229 2023-05-15T15:19:20+02:00 STUDIES OF THE ORGANIC ORIGIN CHEMICAL COMPOUNDS OF BROWN COALS AND CARBONIZED PLANT RESIDUES FROM NORTHERN TIMAN ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ БУРЫХ УГЛЕЙ И УГЛЕФИЦИРОВАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОСТАТКОВ СЕВЕРНОГО ТИМАНА Кочева, Людмила Сергеевна Карманов, Анатолий Петрович Лютоев, Владимир Павлович Покрышкин, Сергей Александрович 2020-06-10 application/pdf http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229 https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027229 rus rus Altai State University http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229/6569 http://journal.asu.ru/cw/article/view/7229 doi:10.14258/jcprm.2020027229 Copyright (c) 2020 Химия растительного сырья https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 CC-BY chemistry of plant raw material; No 2 (2020); 55-64 Химия растительного сырья; № 2 (2020); 55-64 1029-5143 1029-5151 brown coal carbonized plant residues lignins physical-chemical research methods Devonian Northern Timan бурые угли углефицированные растительные остатки лигнины физико-химические методы исследования девон Северный Тиман info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2020 ftaltaistuniojs https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027229 2021-04-14T18:31:01Z The results of the physical and chemical studies of the organic matter of Devonian brown coals and rocks with carbonized plant residues from Northern Timan (Russian Arctic) are presented. We used a complex of physical and chemical methods, including IR spectroscopy, EPR spectroscopy, quantitative chemical analysis, pyrolytic gas chromato-mass spectrometry. For comparative studies we used Devonian (Middle Timan) and Jurassic (Griva, Komi Republic, Russia) carbonized plant residues and lignins, isolated from modern wood and non-wood plants. Organic structures of aromatic nature, which are products of the metamorphic transformation of lignins of coal-forming plants, were found in the investigated samples. It was shown that lignin’s relics show pronounced paramagnetic properties, mainly due to the presence of phenoxyl radicals. The concentration of paramagnetic centers reaches a value that is close to the maximum value nорг for carbonaceous substances. Based on quantitative analysis of phenolic products of pyrolysis the composition of lignin relics was calculated, taking into account the ratio of the main structural H, G and S units. Experimental data allowed to put forward the hypothesis that in the composition of Devonian coal-forming plants, as one of the first representatives of forest communities on the planet, included compositionally homogeneous protolignins of H-type, built mainly from p-coumaric structural units. Приводятся результаты физико-химических исследований органического вещества девонских бурых углей ипород с углефицированными растительными остатками Северного Тимана (Русская Арктика). Использован комплекс физико-химических методов, включая ИК-спектроскопию, ЭПР-спектроскопию, количественный химический анализ, пиролитическую газовую хромато-масс спектрометрию. Для проведения сравнительных исследований использованы углефицированные растительные остатки девонского (Средний Тиман) и юрского (с. Грива, Республика Коми, Россия) геологических периодов и препараты лигнинов, выделенные из современных древесных и недревесных растений. Висследуемых образцах обнаружены органические структуры ароматической природы, являющиеся продуктами метаморфических превращений лигнинов растений-углеобразователей. Показано, что реликты лигнинов проявляют ярко выраженные парамагнитные свойства, обусловленные преимущественно присутствием феноксильных радикалов. Концентрацией парамагнитных центров достигает величины, близкой к максимальному значению nорг, для углистых веществ. На основании количественного анализа фенольных продуктов пиролиза вычислен композиционный состав реликтов лигнина с учетом соотношения основных структурных единиц H, G и S. Экспериментальные данные позволили выдвинуть гипотезу о том, что в состав девонских растений-углеобразователей, как одних из первых на планете представителей лесных сообществ, входили композиционно однородные протолигнины Н-типа, построенные преимущественно из п-кумаровых структурных единиц. Article in Journal/Newspaper Arctic Арктика Altai State University: Scientific Journals of ASU Arctic chemistry of plant raw material 2 55 64