含S自由基促进沉积有机质生烃的本质——H转移机制

沉积有机质热演化的本质是伴随H转移的歧化反应。有机S含量较高的干酪根具有更低生烃活化能,往往被认为是体系中丰富的含S自由基加速了C–C键断裂的结果。后生作用阶段,二苯并噻吩类化合物(DBTs)是有机S热演化的一类关键产物。因此,研究联苯类化合物(BPs)和单质S化合生成DBTs的反应过程,有助于理解在S自由基作用下,以H转移为基础的有机质生烃机理本质。本研究通过Gaussian09程序和3,3′-二甲基联苯(3,3′-DMBP)与单质S的热模拟实验,探索BPs和单质S反应生成DBTs的潜在反应路径。结果表明,S1自由基与BPs发生化合反应是优势反应路径,该过程进攻C–H键,形成DBTs和高活性的H自由基;除了部分H自由基参与生成H2S外,其余H自由基可以促进有机质裂解生烃。该优势反应路径表明, H转移更可能是后生作用阶段含S自由基促进沉积有机质裂解生烃的关键步骤。