平均分子量是描述重质油分子结构的重要参数。因为在石油物性表征以及重质油平均分子结构计算时,平均分子量是必不可少的基本数据。然而胶质和沥青质平均分子量的不同测量方法测得的数据相距甚远。造成这种困难的一个主要原因是没有一种好的、可有效解聚胶质和沥青质为单个分子,而又不破坏分子化学键的方法。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)由于具有“软”电离以及理论上可以分析无限大质量分子的特性可弥补其它方法的缺陷。本文目的是引入一种新的测试渣油组分平均分子量方法:MALDI-TOF-MS。测试了热反应前后辽河渣油四组分(SARA)的质谱和核磁共振1H谱。由MALDI-TOF-MS数据得到渣油各组分的平均分子量,结合核磁共振1H谱,关联各组分的平均结构参数,如芳香度、芳香环数、芳碳数、饱和碳数、总环数、环烷环数等,以此来认识热解反应引起各组分结构的变化规律。另外,为了讨论沥青质基本单元结构的化学性质,采用密度泛函方法研究了吖啶及其衍生物分子HOMO-LUMO能量间隔、电离势和芳香性指数(HOMA)。通过分析发现,吖啶衍生物分子中N原子间位C2反应活性比C6大。2位取代吖啶衍生物电离势大于6位取代吖啶衍生物。另外,吖啶衍生物分子中C2位取代基效应比C6位要明显。