陈俊阳等在《Analytical and Bio-analytical Chemistry》发表研究论文：基于N-烷基吡啶季铵化反应使用高分辨质谱分析化石燃料中的中性含氧化合物分子组成。论文借助氘代吡啶、氯化亚砜作为化学衍生化试剂，针对性的衍生化石燃料中的醇类和酮类化合物，将其转化为可以在高分辨质谱中获得增强的N-烷基吡啶季铵盐类化合物，并首次获得了中性含氧化合物（醇类和酮类化合物）在石油中的完整分子组成，并借助内标法获取了这些中性含氧化合物的相对含量。

中性含氧化合物是化石燃料中含量较低但关键的一类化合物。通常来说石油样品中的氧含量由酸性含氧化合物贡献，但是在储存过程中，烃类会发生一定的化学氧化，被转化成醇、酮等中性含氧化合物。但是这些中性含氧化合物的含量低且极性弱，不适合在高分辨质谱下使用任何一种电离源分析其完整的分子组成。因此，使用化学衍生的手段增强这些中性含氧化合物的电离能力，是研究它们分子组成的唯一手段。

本工作引入氯化亚砜和氘代吡啶对醇、酮类化合物的化学衍生手段，将醇类和酮类分别转化成N-烷基吡啶季铵盐和N-氯代烷基吡啶季铵盐，并在配备了电喷雾电离源的高分辨质谱中以正离子模式进行检测（ESI(+) Orbitrap MS/FT-ICR MS），分别获取了醇类和酮类化合物的分子组成。同时氘代吡啶的使用，规避了石油体系中碱性氮类化合物的干扰。

图1 N-烷基吡啶季铵化反应机理

基于以上化学衍生化方法，本工作针对不同API°的原油分析了其中的中性含氧化合物分子组成，发现醇、酮类化合物的分子组成特征与石油的烃类组成特征高度相关：富含正构烷烃的大庆原油中可以观察到显著的脂肪酮；富含环烷烃的新疆原油能观察到显著的环烷醇，因为环烷烃富含叔碳位点，可以被氧化成稳定的叔醇；辽河原油中则主要包含来自芳香烃的氧化产物，与其环烷基原油的特点对应。同时借助内标法确定了多个石油样品的醇、酮类化合物总量。总的来说，这些中性含氧化合物的含量不超过 4 wt%，并且醇类化合物的相对含量远超过酮类化合物的相对含量（小于 1 wt%），并且这些含氧化合物对应的氧元素含量都低于氧元素分析仪的检测限。

图2 三种典型原油的醇、酮分子组成分布特点

本工作同时在2025年的环太平洋化学会大会（The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025, Pacifichem 2025）进行了主题报告。