本发明涉及分子标志物鉴定，具体涉及一种应用分子模拟计算辅助鉴定原油中高聚金刚烷的方法。
背景技术：
1、金刚烷的笼状分子结构不仅使其具备高热稳定性，也为其带来高度对称性，以单金刚烷最为典型。而随着笼数增加，金刚烷分子内不同类型的碳原子也大幅增加，这也导致金刚烷系列同分异构体数量受到笼数和取代基数共同影响。具有中心对称分子结构的正构烷烃存在等距出峰现象，而其同分异构的支链烷烃也随着规律分布。同样具备高度对称性的金刚烷系列化合物存在类似现象，取代基位于相同类型碳位上的金刚烷同系物具备更相似的热力学性质，从而呈现出一定的出峰规律。
2、低聚金刚烷在地质体中普遍有所检出，分子结构相对简单，且可以通过路易斯酸催化下的多环烷烃在热力学控制下进行碳正离子重排人工合成低聚金刚烷化合物，所以目前对于有机质中低聚金刚烷化合物的分子组成研究较为完善。但随着金刚烷笼数增加，高聚金刚烷含量呈指数减少，而同分异构体数量却成倍增加，并且高聚金刚烷的人工合成也存在困难，这都导致高聚金刚烷的检出与鉴定并不完善，有待进一步研究。
3、由于原油是个复杂的化合物系统，而金刚烷化合物之间也有多种类型同分异构现象，从中获得高纯度的金刚烷单体化合物十分困难，缺乏完整金刚烷系列单体化合物的实测物理化学性质数据。而对于金刚烷分子结构与热力学性质的研究有助于揭示高聚金刚烷的保留特征与机理。通过分子模拟计算能分析各金刚烷异构体化合物的具体能量与化学性质差异。尽管分子模拟一直是研究石油运移机理和油与烃源岩相互作用力的重要方法。但与研究有机质吸附能力等复杂体系使用分子动力学模拟不同，金刚烷热力学性质计算对象相对简单，但对精确度要求极高，所以选择基于dft(density function theory)理论以原子为尺度的量子力学计算。
4、因此，亟需一种能够通过分子模拟计算满足分析各金刚烷异构体化合物的具体能量与化学性质差异需求的方法，从而根据金刚烷同分异构体热力学性质差异确定同碳数金刚烷的出峰顺序，进而可能实现补充高聚金刚烷特征峰的分子结构。
技术实现思路
1、为克服现有技术中存在的问题，高聚金刚烷同分异构体数量成倍增加，高聚金刚烷的人工合成也存在困难，且从原油提取较为困难，这都导致高聚金刚烷的检出与鉴定并不完善，缺乏相应研究，而提供一种应用分子模拟技术鉴定原油中高聚金刚烷的方法。
2、为了实现上述发明目的，本申请提供以下技术方案：
3、一种应用分子模拟技术辅助鉴定原油中高聚金刚烷的方法，其特征在于，具体操作包括如下步骤：
4、(1)将原油柱层析分离，分别得到饱和烃、芳香烃和非烃；
5、(2)将分离出的饱和烃中加入有机溶剂和内标，并进行检测，得到谱图；
6、(3)利用分子模拟软件构建金刚烷同分异构体的三维模型，计算金刚烷同分异构体的热力学性质；
7、(4)结合步骤(2)中所述谱图中的保留时间与步骤(3)计算所得相应金刚烷分子的热力学参数，构建出金刚烷的特征出峰规律；
8、(5)根据步骤(4)所得金刚烷出峰规律与高聚金刚烷特征选择离子，鉴定高聚金刚烷的特征峰，结合步骤(3)所构建的金刚烷分子热力学参数，明确特征峰对应金刚烷化合物的具体分子结构。
9、优选地，步骤(1)满足下列条件中的至少一种：
10、原油一次分离为柱层析法进行分离；较佳地，当采用柱层析法进行分离时，所述层析柱使用al2o3和硅胶作为填料，更佳地，当所述al2o3和硅胶作为填料时，所述al2o3和硅胶的粒径为100～200目；
11、步骤(1)中，将混合物进行所述分离的方法为，所述饱和烃、所述芳香烃和所述非烃分别使用正己烷、正己烷：二氯甲烷(7:3；v/v)和二氯甲烷：甲醇(95:5；v/v)作为溶剂进行所述柱层析分离。
12、优选地，步骤(2)中，所使用有机溶剂为二氯甲烷，较佳地，所述二氯甲烷的浓度为3～10mg/ml；
13、所述内标为氘代单金刚烷；
14、所述检测为gc-ms和/或gc-ms/ms检测。
15、优选地，步骤(3)中，所述分子模拟软件及模块为ms(materials studio)和dmol3。
16、优选地，所述分子模拟软件的操作满足下列条件中的至少一种：
17、所述分子模拟软件中选择geometry optimization优化几何分子模型；
18、计算灵敏度选择customized，方法选择gga/pbe；
19、理论核心选择dft semi-core pseudopots。
20、优选地，所述分子模拟软件的具体操作包括如下步骤：
21、选择energy计算金刚烷热力学性质，分别选择population analysis、density ofstates、fukui function、orbitals计算金刚烷单点能、晶体轨道布局(coop,crystalorbital overlap population)、最低未占据分子轨道(lumo，lowest unoccupiedmolecular orbital)与最高占据分子轨道(homo，highest occupied molecularorbital)。
22、与现有技术相比，本发明包括以下有益效果：
23、本发明通过金刚烷的保留指数系统和分子模拟热力学性质实现实验分析目的，在本领域现有的gc-ms/ms仪器测试基础上，本方法结合保留指数规律和热力学性质可以有效检出原油中高聚金刚烷并明确其分子结构。
24、本发明提供一类利用分子模拟技术构建金刚烷分子模型并计算其热力学性质的方法及应用于原油中高聚金刚烷检出的技术。本发明所提供的方法并不需要分离或合成金刚烷单体化合物就能获取高聚金刚烷的分子结构、物理和化学性质，改变了以往新型化合物分子结构的确定依靠标准样品内标法的现状。同时为原油中高聚金刚烷的检出提供了新的分子热力学理论参数支撑。
1.一种应用分子模拟技术辅助鉴定原油中高聚金刚烷的方法，其特征在于，具体操作包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)满足下列条件中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所使用有机溶剂为二氯甲烷，较佳地，所述二氯甲烷的浓度为3～10mg/ml；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述分子模拟软件及模块为materials studio(ms)和dmol3。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分子模拟软件的操作满足下列条件中的至少一种：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述分子模拟软件的具体操作包括如下步骤：
