авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 68 | 69 || 71 | 72 |   ...   | 95 |

«XVIII МЕНДЕЛЕЕВСКИЙ СЪЕЗД ПО ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Москва, 23–28 сентября 2007 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Москва – 2007 УДК ...»

-- [ Страница 70 ] --

При облучении раствора С60 в изопропилбензоле (ИПБ) зарегистрирован узкий синг летный спектр ЭПР ион-радикала C60•– с шириной Н=0.3 мТл, gфактор которого значи тельно отличается от g-фактора свободного электрона (ge=2.0023) и равен 1.9971.999. При этом для облученного ИПБ g=2.0022.004. Такое отличие g-фактора С60 от ge свидетельст вует о своеобразной делокализации захваченного электрона по орбиталям С60 и о значитель ных его спинорбитальных взаимодействиях. При низкотемпературном радиолизе раствора С60 в N-винилпирролидоне (N-ВП) в спектрах ЭПР регистрируется пятикомпонентный сиг нал радикала «прилипания» Н• к двойной связи молекулы мономера-растворителя.

В центральной части спектра виден синглетный сигнал с g-фактором 1.995-1. (Н=0.5 мТл). В ходе отбеливания светом с 360 нм концентрация ПМЦ, как в облученном N-ВП, так и в облученном растворе С60 в N-ВП, уменьшается в 2.5 раза за счет гибели ион радикалов, т.е. добавление С60 практически не влияет на долю ион-радикалов. Растворение С60 в ИПБ или N-ВП приводит к увеличению GПМЦ по сравнению с GПМЦ чистых растворите лей в ~2 раза (с 0.3 до 0.7 1/100 эВ для С60 в N-ВП, с 0.15 до 0.3 1/100 эВ для С60-ИПБ). Та ким образом, в твердых растворах С60 проявляет себя как акцептор энергии возбуждения, при радиолизе происходит эффективный перенос энергии на фуллерен, и далее он выступает как сенсибилизатор, в результате чего радиационные выходы GПМЦ увеличиваются.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 06-03-32898).

Литература 1. В.А.Пахомова, Д.А.Гордон, А.И.Михайлов, Высокомолек. соед. 2006, 7, 1073.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 МОДИФИКАЦИЯ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ В РАЗРЯДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА Пискарев М.С., Гильман А.Б., Семенова Г.К., Кузнецов А.А.

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН 117393, Москва, ул. Профсоюзная Известно, что фторсодержащие полимеры характеризуются низкими значениями поверх ностной энергии, плохо смачиваются, не склеиваются, имеют низкую адгезию к напыленным слоям металлов и т.п. Для ряда применений улучшение контактных свойств поверхности фторсодержащих полимеров является задачей большой практической важности. Обычно для достижения этой цели применяют обработку пленок в коронном разряде или в тлеющем ВЧ (13,56 МГц) разряде1. В настоящей работе изучено влияние обработки в разряде постоянного тока пониженного давления на контактные свойства поверхности пленок фторсодержащих полимеров: политетрафторэтилена (ПТФЭ), сополимера тетрафторэтилена с винилиденфто ридом (Ф42) и сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (Ф4МБ). Установка и методика эксперимента описаны в работе2. Модификацию поверхности пленок проводили, помещая их на катоде или аноде. Использовали следующие условия обработки: давление ра бочего газа (воздуха) 13.3 Па, ток разряда 50 мА, время 60с. Гониометрическим методом оп ределяли величину краевого угла смачивания () исходных и обработанных в плазме пленок;

рабочими жидкостями служили вода и глицерин. На основании полученных данных были проведены расчеты работы адгезии (Wa), полной поверхностной энергии (), а также ее по лярного (p) и дисперсионного (d) компонентов (таблица).

Wa, мДж/м2, мДж/м, град.

Полимер Обработка в разряде p d По воде По По воде По глицери глицери ну ну ПТФЭ – 120 106 36.4 45.9 13.1 0.03 13. На аноде 33 26 133.9 120.4 61.5 42.0 19. На катоде 74 58 97.0 92.9 39.0 8.3 30. Ф42 – 90 73 72.8 81.9 31.8 2.4 29. На аноде 20 10 141.2 125.8 68.4 48.7 19. На катоде 30 21 135.8 122.6 63.4 42.5 20. Ф4МБ – 108 94 50.3 59,0 18.1 0.6 17. На аноде 46 38 123.4 113.4 52.7 32.3 20. На катоде 63 50 105.9 104.1 42.8 16.4 26. Из данных таблицы видно, что для всех исследованных фторсодержащих полимеров эф фективность модификации выше при расположении пленок на аноде. Наблюдается сущест венное увеличение полной поверхностной энергии полимеров и многократное возрастание ее полярного компонента. Обсуждается механизм наблюдаемого эффекта.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президиума РАН 8П «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов».

Литература 1. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Под ред. Фортова В.Е., М.: Наука 2000, 393.

2. А. Б. Гильман, А. И. Драчев, А.А. Кузнецов, В.К. Потапов, Химия высоких энергий 1998, 32, 470.

2036 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ПРОИЗВОДНЫХ ФЕНОЛОВ НА РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННЫЕ ГОМОЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Повалишев В.Н., Шадыро О.И., Кузовков П.В.

Белорусский Государственный университет, пр. Независимости, 4, 220050 Минск, Республика Беларусь, E-mail pova@tut.by Известно, что неферментативные свободнорадикальные процессы (СРП) играют важную роль при радиационном повреждении биосистем. Кроме того, активация этих процессов может быть причиной большого числа заболеваний, включая такие распространенные, как сердечно-сосудистые и онкологические1. Таким образом, большой интерес представляет поиск новых универсальных регуляторов СРП и комплексное изучение их свойств.

В качестве отправной точки для направленного синтеза новых антиоксидантов был выбран природный антиоксидант -токоферол, который обладает высокой биологической и антиоксидантной активностью. В ходе выполнения работы был синтезирован ряд соединений, и методом стационарного радиолиза исследованы их антиоксидантные и антирадикальные свойства. Физико-химические характеристики полученных веществ были рассчитаны DFT-методом (RO)B3LYP 6-311++G(2d,2p)//6-31G(d) с использованием программы PC GAMESS версии 7.0. При изучении радиолиза гексана и этанола в присутствии тестируемых соединений уста новлено, что фенольные производные 2,3-дигидро-1,4-бензоксатиина и 1,3-бензоксатиола эффективно взаимодействуют с углеродцентрированными алкильными и -гидрокси алкильными радикалами, ингибируя процесс их рекомбинации. Метилирование фенольного гидроксила синтезированных веществ приводит к практически полной потере их активности в отношении пероксильных, алкильных, -гидроксиалкильных радикалов;

в случае же при сутствия в структуре соединения карбонильной группы сохраняется высокая реакционная способность по отношению к -гидроксиалкильным радикалам, что свидетельствует о её участии в процессе окисления CHB3• частиц. Такое поведение синтезированных соеди PCHOH PB нений объясняется реализацией двух различных механизмов взаимодействия с органически ми радикалами. При отсутствии группы С=О определяющую роль играют восстановитель ные свойства исследуемых соединений, обусловленные прочностью О–Н связи фенольного гидроксила, что подтверждается корреляцией между антирадикальной активностью по от ношению к алкильным и -гидроксиалкильным радикалам и вычисленной энтальпией гомо литического разрыва связи О-Н (BDE) фенольного гидроксила. При наличии в структуре группы С=О параллельно с процессом восстановления происходит акцептирование алкиль ных и окисление -гидроксиалкильных радикалов карбонильной группой, приводящий к полному ингибированию образования продукта рекомбинации (бутандиола-2,3) и накопле нию в системе продукта окисления (ацетальдегида).

Полученные результаты необходимы для конструирования универсальных регуляторов СРП, обладающих фармакологической активностью.

Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ (грант B-1206).

Литература 1. Halliwell, B.;

Gutteridge, J. M. C. Free Radicals in Biology and Medicine. 3th Ed.;

Clarendon Press: Oxford, 1999.

2. Granovsky, A. A., PC GAMESS version 7.0, http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 РАДИАЦИОННАЯ ПРИВИВОЧНАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ НА ПОЛИПРОПИЛЕНЕ Поликарпов А.П., Шункевич А.А., Солдатов В.С.

Институт физико-органической химии НАН Беларуси,220072, Минск,ул. Сурганова, Прививочная полимеризация на волокна и пленки полипропилена (ПП) акриловой кислоты (АК) или стирола с последующим сульфированием привитых цепей полистирола улучшает накрашиваемость и адгезивные свойства ПП, позволяет получить ионообменные материалы:

волокнистые иониты и ионообменные мембраны.

Прививку АК на пленки и промышленно производимые волокна ПП текс 0,33 и длиной резки 65 – 75 мм проводили методом предоблучения на воздухе -лучами 60Со на исследова тельской -установке РХМ- -20 с последующим выдерживанием облученных материалов в водных растворах АК1. Стирол и сополимер стирола с дивинилбензолом (ДВБ) прививали прямым облучением волокон и пленок в присутствии растворов мономеров. Варьировали дозу облучения, концентрацию мономера, массовое соотношение мономеров и ПП, содержа ние ДВБ. Сульфирование ПП с привитым сополимером стирола и ДВБ осуществляли хлор сульфоновой кислотой.

Теплостойкость привитых сополимеров по данным термомеханического анализа по срав нению с исходным ПП существенно повышается с увеличением степени прививки АК и сте пени сульфирования привитых цепей полистирола. Повышается и термостойкость ПП в ре зультате формирования в аморфных областях частей микрофазы полярного привитого поли мера (полиакриловая кислота) при прививке и полимераналогичном превращении – сульфи ровании привитых цепей полистирола.

На укрупненной -установке УГУ-420 отработана технология получения волокнистых ка тионитов: прямая прививка на волокна ПП сополимера стирола и ДВБ с последующим суль фированием (ФИБАН К-1) и предоблучение на воздухе волокон ПП с выдерживанием без дополнительного подогрева облученных волокон в 20%-ных водных растворах АК (ФИБАН К-4). Установлены оптимальные степени прививки сополимера стирола и ДВБ 100 – 110% и полиакриловой кислоты 70 – 80%, позволяющие сохранить механические свойства волокон, достаточные для переработки катионитов в иглопробивные нетканые материалы с мини мальными потерями катионитов.

Карбоксильный катионит ФИБАН К-4 используется для оснащения бытовых фильтров очистки воды от ионов цветных и тяжелых металлов, а сульфокатионит ФИБАН К-1 для очистки воздуха от микропримесей аммиака в электронной промышленности2, умягчения воды и сорбции Sr из воды в аналитических приборах. На катиониты имеются ТУ РБ, удо стоверения о государственной гигиенической регистрации РБ. В Институте организовано опытно-промышленное производство катионитов ФИБАН.

Литература 1. Г.В. Медяк, А.А. Шункевич, А.П. Поликарпов, В.С. Солдатов. ЖПХ 2001, 74, 1608.

2. Е.Г. Касандрович, В.С. Солдатов. Весцi НАН Беларусi: сер. хiм. навук 2000, №2, 33.

2038 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПОВЕДЕНИЕ БУТАНОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ СМЕСЕЙ ГАЗООБРАЗНЫХ АЛКАНОВ В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ РЕЖИМЕ Пономарев А.В., Блуденко А.В., Чулков В.Н., Макаров И.Е., Ершов Б.Г.

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН 199911, Москва, Ленинский просп., В многокомпонентных смесях газообразных алканов С1-С4 наименьшей радиационной стойкостью обладают изомеры бутана С4. Энергия излучения исходно поглощается компонентами смеси пропорционально их электронным долям, но её последующее перераспределение приводит к весьма существенному разложению бутанов даже при их низкой начальной концентрации (5 масс.%). В предшествующих работах нами исследовалось образование жидких радиолитических продуктов в сравнительно легких газовых смесях. В настоящей работе рассматривается радиолиз тяжелых газовых смесей, где н-бутан является основным компонентом и прямое действие излучения на него должно доминировать над косвенным.

Исследовался радиолиз двух сортов «технического» бутана в циркуляционном режиме облучения. Источником электронного излучения служил каскадный ускоритель УЭВК "Ав рора-9Б". Газ облучался при давлении 0.130±0,005 МПа в проточном стальном реакторе, герметично соединённом с выпускным окном ускорителя. Средняя температура газа в реак торе составляла 107°С.

В процессе облучения смесей с электронной долей н-бутана b=0.60-0.95 наблюдаемый выход убыли н-С4Н10 равен 1.42±0.04 мкмоль/Дж. Значение выхода не изменяется при дву кратном увеличении или уменьшении расхода газа и мощности дозы. Средний выход разло жения изо-бутана близок к 0.04 мкмоль/Дж. Убыль бутанов сопровождается накоплением осколочных продуктов радиолиза – метана, этана, пропана (С1-С3) и водорода. Начальные выходы G(C2H6)=0.44 и G(H2)=0.31 мкмоль/Дж остаются неизменными по мере снижения электронной доли н-бутана с 0.95 до 0.6. Соответственно, наблюдаемые начальные выходы накопления метана и пропана составляли 0.31 и 0.37 мкмоль/Дж. Выход пропана монотонно понижается – при электронной доле н-бутана 0.6-0.7 он составляет около 0.29 мкмоль/Дж.

Напротив, наблюдаемый выход накопления метана несколько увеличивается – если при b=0.95 он составлял около 0.31, то при b=0.6 он приближается к величине 0.38 мкмоль/Дж.

Указанное повышение доли легких компонентов С1-С3 ведет к плавному понижению сред ней мольной массы газа с ростом поглощенной дозы.

В тоже время, выход и состав жидких продуктов радиолиза остаются практически неиз менными. Синтезируемый жидкий продукт содержит алканы от С5Н12 до С12Н26 с преоблада нием изомеров гексанов и октанов. Наиболее важными продуктами являются 2-метилбутан, 3-метилпентан, 3,4-диметилгексан и 3-метилгептан. Неизменность состава жидкого продукта свидетельствует, что рост электронной доли легких компонентов газа до 0.35-0.37 не может заметно влиять на доминирующие процессы радиолиза – разложение бутана. Относительно невысокий выход изомеров гептана (5%) в облучаемой смеси связан с малой степенью раз рушения пропана и низким выходом пропильных радикалов, обусловленным образованием пропана преимущественно по ионному механизму.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ГАЛЛИЕМ НА КИНЕТИКУ ГИБЕЛИ НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ТЕЛЛУРИДЕ КАДМИЯ Рабенок Е.В.а, Гапанович М.В.а, Радычев Н.А.а, Один И.Н.б, Новиков Г.Ф.а а Институт проблем химической физики РАН, г. Черноголовка, Россия б Московский государственный университет, г. Москва, Россия Твердые растворы на основе теллурида кадмия перспективные материалы для создания детекторов рентгеновского излучения. В основе их работы лежат процессы разделения и рекомбинации, генерируемых излучением носителей заряда. В данной работе исследовали влияние легирования галлием на кинетику электрон-ионных процессов в твердых растворах CdTe – GaTe, CdTe – Ga2Te3, CdTe – Ga2S3 в широком диапазоне концентраций. Измерения проводились методами СВЧ-фотопроводимости1 (диапазоны 3 см и 8 мм, временное разрешение 50 и 5 нс, соответственно) и катодолюминесценции. Для возбуждения фотопроводимости использовали комплекс лазеров Lambda Physik LPX-100 и FL 3002 (длина волны = 440 нм, длительность импульса имп=20 нс) и азотный лазер ЛГИ-505 ( = 337 нм, имп=8 нс).

В исходном CdTe фотоотклик, P, был слишком мал для регистрации, из-за наличия большой концентрации глубоких электронных ловушек вакансий кадмия (VCd). При введе нии легирующей добавки (GaTe, Ga2S3) амплитуда и характеристическое время спада увели чивалось с ростом уровня легирования, то же наблюдалось и для поликристаллического CdTe-CdI2.2 Детальный анализ показал, что изменение кинетики при легировании обуслов лено эффектом самокомпенсации3. При этом меняется распределение электронных ловушек по глубинам и соотношение процессов захвата и рекомбинации в общем процессе гибели электрона. В спектрах катодолюминесценции при легировании исчезает пик (1.57 эВ), при писываемый VCd, и появляется полоса с максимумом в области 1.36 – 1.40 эВ, по-видимому, связанная с образованием ассоциатов, как и в случаи легирования галогенами2. Анализ фор мы зависимости фотоотклика от частоты СВЧ-генератора показал, что на временах 500 нс фотоотклик обусловлен свободным, не испытавшим захватов ловушками электроном.

Свойства фотоотклика в поликристаллических CdTe – Ga2Te3 существенно отличались от свойств CdTe – GaTe, CdTe – Ga2S3. При малых концентрациях (0.015 – 0.03 мол.% Ga2Te3) наблюдался слабо выраженный СВЧ-фотоотклик, причем с ростом содержания легирующей добавки отклик уменьшался. При больших уровнях легирования (0.03 – 1 мол.% Ga2Te3) СВЧ-фотоотклик также, как и в исходном CdTe, становился нерегистрируемым. Это обстоя тельство, возможно, связано либо с высоким содержанием добавки Ga2Te3 либо с большим, по сравнению с системой CdTe – GaTe, количеством сверхстехиометрического теллура, ко торый создает дополнительные ловушки. Такое предположение подтверждается результата ми анализа формы зависимости фотоотклика от частоты СВЧ-генератора – фотоотклик был в основном обусловлен электронами, захваченными в ловушки.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ № 06-03-32725, № 06-08-01510.

Литература 1. Г.Ф. Новиков, Е.В. Рабенок, М.В. Алфимов // Химия высоких энергий. 2005, т. 39, № 3, с. 204-212..

2. Гапанович М. В, Радычев Н. А., Рабенок Е. В., Войлов Д. Н., Один И. Н., Новиков Г. Ф. // Химия высоких энергий, 2007, т. 41, №2, с.159- 3. Mochizuki K // J. Cryst. Grow., 2000, v. 215, p. 9 – 13.

2040 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, УЛЬТРАЗВУКОВАЯ АКТИВАЦИЯ РЕАКЦИЙ СУЛЬФУРИЗАЦИИ АЛКАНОВ В РАСПЛАВЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРЫ Русаков И.В., Абдрахманов А.М., Шарипов Г.Л., Садыков Р.А., Ахметова В.Р., Джемилев У.М.

Институт нефтехимии и катализа РАН 450075 г.Уфа проспект Октября 141,ink@anrb.ru В реакциях элементной серы с алканами используют различные методы её активации.

Хорошо известны физические методы: термолиз, фотохимическое и микроволновое воздействие;

а также химические: катализ комплексами переходных металлов, суперкислотами и супероснованиями. В данной работе предложен метод активации серы в реакциях сульфуризации под действием ультразвуковой кавитации.

Сульфуризация непредельных углеводородов в расплаве серы, инициированная ультра звуком, изучена на примере -олефинов: 1-тетрадецена, стирола, -метилстирола.

Установлено, что в реакции -олефинов с S8 наряду с сульфуризацией протекает процесс гидрирования двойной связи, вероятно, с участием H2S in situ. При сульфуризации 1 тетрадецена и стирола предпочтительно образуются 2,5-дизамещенные тиофены, а случае метилстирола преимущественно 4-фенил-3Н-1,2-дитиол-3-тритион.

Строение полученных соединений подтверждены данными ГХ/МС-, ИК-, ЯМР1Н, 13С спектрометрии и элементного анализа.

Для выявления особенностей ультразвуковой активации реакции сульфуризации по срав нению с термической активацией, проведено сонолюминесцентное и ЭПР спектроскопическое изучение закономерностей образования радикальных и возбужденных частиц при сонолизе расплава серы.

Впервые обнаружена сонолюминесценция элементной серы под воздействием ультразву ка частотой 22 кГц. Интенсивность свечения уменьшается с ростом температуры от 120 до 160°С, а затем резко увеличивается и достигает максимального уровня при 165-170°С. По следующее повышение температуры приводит к исчезновению сонолюминесценции. Данная зависимость коррелирует с зависимостью вязкости расплава серы от температуры. При на сыщении расплава аргоном интенсивность свечение увеличивается на порядок и более, что исключает окислительную природу свечения. Установлено, что свечение сосредоточено в красной области спектра (560 нм). Возможные эмиттеры – ионы S+.

Проведено сравнительное изучение сигналов ЭПР для образцов, в которых радикалы на капливались при термолизе или сонотермолизе элементной серы при t = 170°С в течении минут. В обоих случаях образуется один тип радикалов, спектр ЭПР которых представляет синглет с g-фактором 2,0046. Ширина синглета в образцах после термолиза – 3,27 мТ, после действия ультразвука – 5,68 мТ. Согласно полученным данным, сонотермолиз ведет к увели чению концентрации радикалов в 18 раз по сравнению с обычным термолизом. Это свиде тельствует о специфической кавитационной обработке серы ультразвуком.

По результатам исследований, ультразвуковая активация рекомендована для проведения реакции сульфуризации алкенов и других углеводородов в расплаве серы при температуре 160-170°С.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 О ВОЗМОЖНОСТЯХ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА РАДИАЦИОННО-ГЕТЕРОГЕННЫМ РАЗЛОЖЕНИЕМ ВОДЯНОГО ПАРА Сальников Л.И., Бразовский И.И., Сальникова И.А., Сасковец В.В., Макаревич Г.В.

ГНУ «ОИЭЯИ-Сосны» НАН Беларуси Беларусь, 220109, г.Минск, ул. Акад. А.К. Красина, Разработана и изготовлена проточная экспериментальная лабораторная установка (ПЭЛУ) для исследования гетерогенного -радиолиза водородсодержащих соединений в области температур 50 – 400 0С и мощностей доз 0,5 – 2,5 Гр/с.

Экспериментально исследован радиолиз водяного пара в присутствии ряда твердых тел различного химического состава и структуры (оксидные соединения, силикагели, диэлектри ки, цеолиты с различными модифицирующими добавками, алюмосиликаты, высокопористая керамика, промышленные алюмоплатиновый и палладиевый катализаторы) в области темпе ратур 200 – 600 0С и давлений 0,1 – 1,5 МПа в статических и динамических условиях. Опре делен радиационно-химический выход водорода [G(H2)] во всех процессах. Изучено влияние мощности дозы и времени контакта водяного пара с поверхностью твердого тела на скорость образования водорода. Показано, что мощность дозы в условиях эксперимента практически не изменяет G(H2), но оказывает заметное влияние на скорость образования водорода. Так, при увеличении мощности дозы от 1.5 до 5.0 Гр/с скорость образования водорода возрастает от 1.28х1015 до 1.35х1016 молек./г · с.

2042 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОГО СШИВАНИЯ НА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА Селькин В.П.а, Макаренко А.В.б, Скороход А.З.а, Плескачевский Ю.М.а, Копылов С.В.в а Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси, 32A, ул. Кирова, г. Гомель, 246050, Беларусь б Мозырьский государственный педагогический университет, г. Мозырь, 247760, Беларусь в Московский государственный открытый университет, г. Москва, 107996, Россия Одним из перспективных фторсодержащих материалов для применения в узлах трения машин, перекачивающих химически агрессивные жидкости, является поливинилиденфторид (ПВДФ). Значительная стойкость к истирающим нагрузкам и деформации под давлением в широком диапазоне температур позволяют использовать ПВДФ для уплотнения соединений пар возвратно-поступательного движения в условиях интенсивного температурно-силового воздействия. В тоже время ПВДФ относится к преимущественно сшивающимся под воздействием ионизирующего излучения полимерам, что позволяет использовать радиационное модифицирование для повышения его вышеперечисленных характеристик.

В настоящей работе исследовано влияние радиационно-химического модифицирования на интенсивность изнашивания ПВДФ при трении в жидкости. В качестве объекта исследова ния использовали фторопласт-2М марки «А». Радиационное модифицирование осуществля ли на воздухе излучением изотопа 60Co. Степень сшивания оценивали методом гель-анализа.

Триботехнические испытания ПВДФ осуществляли на стенде, предназначенном для испыта ния материалов в жидких средах (схема трения «палец – диск»). В качестве испытательной среды использовали воду и смесь воды с песком при заданных концентрации и фракционном составе. Топографию поверхности трения получали при помощи атомно-силового микроско па NT-206.

Анализ полученных результатов позволил сделать вывод, что зависимость интенсивности изнашивания радиационно-модифицированных образцов ПВДФ от поглощенной полимером дозы излучения носит экстремальный характер, имеющий минимум в области 0,2 – 0,4 МГр.

Установлено, что в области поглощенных доз до 0,2 МГр наблюдается значительный рост износостойкости облученных образцов, при этом доминирующим механизмом изнашивания является упруго-пластическое оттеснение материала. Основным фактором, вызывающим этот рост, является возрастание прочностных характеристик и твердости ПВДФ, обуслов ленное образованием пространственно сшитой структуры. Дальнейшее увеличение погло щенной дозы излучения и степени сшивания полимера приводит к ухудшению деформаци онных характеристик ПВДФ, и, как следствие, постепенную трансформацию механизма раз рушения материала при трении от упруго-пластического оттеснения к резанию. Преоблада ние механизма резания с дальнейшим ростом степени сшивания обусловливает снижение износостойкости облученного ПВДФ, которая при значениях поглощенной дозы превы шающих 0,6 МГр (содержание гель-фракции более 70%) уже уступает значениям исходного полимера. Аналогичный характер зависимости величины износа от поглощенной дозы излу чения наблюдали при изучении трения образцов радиационно-модифицированного ПВДФ в смеси воды и песка. Обнаружена сильно выраженная зависимость износа от фракционного состава песка, причем с увеличением размера частиц он линейно уменьшается.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 О ВОЗМОЖНОМ НАПРАВЛЕНИИ АТМОСФЕРНОЙ РЕАКЦИИ РАЗРУШЕНИЯ ОЗОНА РАДИКАЛОМ HO• С ОБРАЗОВАНИЕМ РАДИКАЛА HO• Силаев М.М.

Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 119899 Россия Гидротетраоксильный радикал HO•4 может быть промежуточным звеном в цепи эффективного поглощения и преобразования биологически вредной энергии УФ-излучения в верхних слоях земной атмосферы. При этом в верхней тропосфере, а также в нижней и средней стратосфере, где располагается основной озоновый слой на высоте 16–30 км (температура 217–227 К, давление (1,210)103 Па), возможны следующие реакции (соответствующие значения H°298 даны в кДж моль–1)2:

1) Н2О(пар) + h Н• + HO•;

2) HO•+ O3 HO•4,3 H°298 = –59.5;

3) HO•+ O3 HO•2 + O2( g ), H°298= –169.5, (или HO•2 + O2(a1g)), H°298= –75.2.

Из двух последних реакций реакция 2 присоединения радикала HO• к озону для стандарт ных состояний в газовой фазе представляется более вероятной с энергетической точки зре ния (принимая во внимание низкие давления в озоновом слое, резко снижающие возможное число тройных столкновений между частицами, необходимых для отвода заметно избыточ ной энергии, выделяемой в первом варианте реакции 3). Эмиссия О2(a1g) наблюдается на 1 + высотe 30–80 км, О2( b g ) – 40–130 км. УФ-спектр НО4 (с максимумом поглощения в облас ти 260 нм) подобен таковому для озона, но молярный коэффициент экстинкции первого поч ти вдвое больше3. По данным2, в газовой фазе H°f298(HO•4) = 122.6±13.7 кДж моль–1.

Радикал HO•4 может быть замкнут в пятичленный цикл благодаря внутренней слабой во дородной связи [{ООН···ОО}]•, увеличивающей его стабильность. Данное предположение основано на том, что среднее время жизни (3.6±0.4)10–5 с радикала HO•4 в воде при 294 К k (оцененное по 1/k реакции HO4 HO•2 + O2)3 в 3.9 раза больше аналогичного времени • для радикала HO•3 линейного строения при тех же условиях. Последние данные квантово химического расчета (MP2/6-311++G**, И.В. Трушков, 2007) радикала HO•4 также указыва ют на бльшую энергетическую выгодность (на 4.8 кДж моль–1) циклической структуры это го радикала по сравнению со спиралевидной.

Литература 1. Атмосфера. Справочник Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

2. J.S. Francisco, I.H. Williams // Int. J. Chem. Kinet. 1988, 20, 455.

3. J. Staehelin, R.e. Bhler, J. Hoign // J. Phys. Chem. 1984, 88, 5999.

2044 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПРОЦЕССЫ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТНОГО ФОСФОРА В УСЛОВИЯХ ВАРЬИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ Тарасова Н.П.а, Артемкина И.М.а, Вилесов А.С.а, Михайловская Е.Ю.а, Сметанников Ю.В.а, Шевченко В.П.б а Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл., б Институт молекулярной генетики РАН, 123182, Москва, пл. акад. Курчатова, Разнообразие свойств аллотропных модификаций элементного фосфора обуславливает постоянно увеличивающийся интерес и расширение областей применения этого элемента.

В ранее проведенных исследованиях нами было показано, что, в зависимости от полярно сти среды, при воздействии ионизирующего излучения реализуется либо радикальный, либо ион-радикальный механизм образования фосфорсодержащих полимеров1. Подобное явление нами связано с особенностями взаимодействия ионизирующего излучения с веществом и ус ловиями протекания процессов.

Варьирование состава реакционной среды (смесь бензола и диметилсульфоксида (ДМСО), добавки ионных жидкостей) позволило смоделировать характеристики растворителя от не полярного (100% бензол) до полярного (100% ДМСО), способствовало структурной органи зации раствора и определило участие в процессе одних и тех же активных интермедиатов – продуктов радиолиза растворителя.

Радиационное инициирование проводили с помощью внешнего (гамма-излучение 60Co) и внутреннего (бета-излучение тритиевой воды) источников ионизирующего излучения.

По данным элементного анализа, проведенного методом сжигания в кислороде, в продук те, в зависимости от поглощенной дозы, в среднем содержится (в массовых процентах): ~ 70 80% P, ~ 5-7% C, ~ 2-3% H.

Анализ полученных результатов показал, что в исследованных системах бета-излучение трития практически не инициирует полимеризацию фосфора. Вероятно, это объясняется формированием микрообластей с повышенным содержанием T2O, что приводит к снижению энергетической эффективности процесса за счет саморадиолиза тритиевой воды и к исклю чению из реакции промежуточных частиц ионной природы. Для нивелирования данного эф фекта вместо бензола был использован более гидрофильный растворитель – диоксан.

Проведен сравнительный анализ закономерностей образования фосфорсодержащих поли меров в бензоле и диоксане в присутствии бета-излучателя.

Для описания процессов использованы методы формальной и топохимической кинетики.

Полученные результаты позволили выявить новые особенности радиационно инициированной полимеризации белого фосфора в смешанных растворителях.

Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ НШ-5305.2006.3.

Авторы выражают благодарность проф. Й. Такеучи, проект IUPAC № TGM2002-021-2-050.

Литература 1. Н.П. Тарасова, Ю.В. Сметанников, И.М. Артемкина, И.А. Лавров, М.А. Синайский, В.И. Ермаков, Доклады Российской академии наук, 2006, 410 (5), 640-642.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВОЗМОЖНОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОРИСТЫХ СИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ПОЗИТРОННОЙ АННИГИЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Тимошенков С.П.a, Прокопьев Е.П.aб, Залужный А.Г.б, Графутин В.И.б, Калугин В.В.a а Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Государственный Научный центр Российской Федерации- Институт теоретической и Экспериментальной Физики им. А.И.Алиханова», ФГУП ГНЦ РФ – ИТЭФ, 117218 Россия, Москва, ул. Б.Черемушкинская, б Московский Государственный Институт Электронной техники (технический университет), МИЭТ, 124498 Россия, Москва, г.Зеленоград, проезд 4806, д. Позитронная аннигиляционной спектроскопии (ПАС)1,2, позволяющая определять как электронную структуру совершенных кристаллов, так и различные несовершенства особо малых размеров в твердых телах и пористых системах, таких как вакансии, вакансионные кластеры и свободные объемы до одного кубического нанометра, включает себя в основном три метода: изучение временного распределения аннигиляционных фотонов (ВРАФ), углового распределения аннигиляционных фотонов (УРАФ) и доплеровского уширения аннигиляционной линии с энергией 0,511 МэВ (ДУАЛ)1,2. Метод ВРАФ дает сведения об электронной плотности в месте аннигиляции позитрона, а методы УРАФ и ДУАЛ дают информацию о распределении импульсов электронов. Проведенные исследования1, позитронной аннигиляции в компактированных нанокристаллических металлах и сплавах2–6, а также в полупроводниках1–5 и пористом кремнии2,3 показали, что позитроны эффективно зондируют свободные объемы (в основном вакансии и дивакансии) с размерами 1 10 нм как в металлах и сплавах, так и в полупроводниках и пористых системах. При этом другими прямыми методами, включая просвечивающую электронную микроскопию высокого разрешения и диффузию атомов, изучать границы раздела очень трудно. Таким образом установлено1–6, что метод позитронной аннигиляционной спектроскопии является наиболее чувствительным и надежным способом исследования свободных объемов нанометровых размеров в дефектных твердых телах и пористых системах (металлах, полупроводниках и ионных кристаллах) и нанокристаллических компактированных материалах, применяемых в нано- и микроэлектронике.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального агентства по атомной энергии России Литература 1. Арефьев К.П., Воробьев С.А., Прокопьев Е.П. Позитроника в радиационном материаловедении ионных структур и полупроводников. М.: Энергоатомиздат, 1983. 88 с.

2. В.И.Графутин, Е.П.Прокопьев. // Успехи физических наук. 2002. Т.172. №1. С.67-83.

3. Е.П.Прокопьев, С.П.Тимошенков, В.И.Графутин, Г.Г.Мясищева, Ю.В.Фунтиков. Позитроника ионных кри сталлов, полупроводников и металлов. М.: Ред.-изд. отдел МИЭТ (ТУ), 1999. 176 с.

4. H.-E. Schaefer. Interfaces and physical properties of nanostructures solids. // Mechanical properties and deformation behavior of materials having ultrathine microstructure / Eds, M.A.Nastasi, D.M.Parkin, H.Gleiter. – Netherlands, Dordrechts: Kluver Academic Press, 1993. P.81-106.

5. R.M.Nieminen, M.J.Manninen. Positrons in imperfect solids: theory. // Positron in Solids./ Ed. P.Hautojrvi. Berlin:

Springer, 1979. P.145-195.

6. А.И.Гусев. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2005. С.270- 2046 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРОВ В ПЛАЗМЕ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ И В СИСТЕМЕ ПЛАЗМА – РАСТВОР ЭЛЕКТРОЛИТА Титов В.А., Шикова Т.Г., Рыбкин В.В., Куленцан А.Л., Агеева Т.А.

Ивановский государственный химико-технологический университет, 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7. e-mail: titov@isuct.ru Модифицирование полимеров в низкотемпературной плазме обеспечивает улучшение их смачиваемости, адгезии, биосовместимости и ряда других свойств. Обработка в плазме пониженного давления сопровождается деструкцией материала с образованием газообразных молекул и низкомолекулярных продуктов в конденсированной фазе.

В работах1–3 показаны возможности использования плазменно-растворных систем для модификации полимеров. Цель данной работы – сравнение эффектов модифицирования полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП) в кислородной плазме тлеющего разряда низкого давления и в водных растворах, активируемых под действием разряда атмосферного давления в воздухе (в плазменно-растворной системе). Методики экспериментов и установки подробно описаны в2,3. Для характеристики поверхности использовали методы ИК спектроскопии МНПВО, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), атомно силовой микроскопии (АСМ). Поверхностную энергию полимеров, ее полярную и дисперсионную составляющие определяли на основе углов смачивания водой и глицерином.

Обработка ПЭ и ПП как в кислородной плазме пониженного давления, так и в плазменно растворной системе приводит к образованию гидроксильных, карбонильных, карбоксильных групп. По данным РФЭС концентрация кислорода в модифицированном слое ПЭ достигает 15.6 и 13.2 ат.% после обработки в кислородной плазме и в плазменно-растворной системе соответственно. Реакция 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила с активированной поверхностью указывает на образование пероксидных радикалов с концентрацией (0.7 – 1.4)10-9 моль/см2. Радикалы обеспечивают прививочную сополимеризацию полиакриламида к поверхности ПЭ и ПП, что подтвержда ется данными ИК-спектроскопии и АСМ. Образование кислородсодержащих групп ведет к улучшению смачиваемости и росту полярной составляющей поверхностной энергии поли меров. Эффективность гидрофилизации поверхности с использованием плазмы пониженного давления значительно выше, однако преимуществом обработки в плазменно-растворной сис теме является отсутствие заметных процессов деструкции материала. Эксперименты показа ли также возможность иммобилизации ряда порфиринов, их металлокомплексов и лекарст венных препаратов на поверхности полимеров, обработанных в плазме пониженного давле ния и в плазменно-растворной системе.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 07-02-00578).

Литература 1. А.Г. Захаров, А.И. Максимов, Ю.В. Титова. Успехи химии. 2007, 76, 260.

2. О.А. Голубчиков, Т.А. Агеева, В.А. Титов, Российский химический журнал. 2004, 48, 166.

3. H.S. Choi, V.V. Rybkin, V.A. Titov, T.G. Shikova, T.A. Ageeva, Surf. and Coat. Technol. 2006, 200, 4479.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АКТИВИРОВАННЫХ ФОРМ ПОЛИМЕРНОГО ФОСФОРА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ ХИМИИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ Трофимов Б.А.а, Тарасова Н.П.б, Гусарова Н.К.а, Сметанников Ю.В.б, Сухов Б.Г.а, Малышева С.Ф.а а ИрИХ им. А.Е. Фаворского СО РАН, Иркутск, ул. Фаворского, д. б РХТУ им. Д.И. Менделеева, 125047, Москва, Миусская пл., Использование методов химии высоких энергий в синтезе высокомолекулярных соединений позволяет расширить диапазон условий получения и эксплуатационных свойств целевых полимеров. В случае неорганического мономера – белого фосфора нами разработаны технологические основы синтеза фосфорсодержащих полимеров (ФСП) в различных реакционных условиях (среда, температура, реагенты). Особенности процесса позволили получить модифицированный ФСП с набором полезных свойств: управляемыми реакционной способностью и фосфиновыделением.

На примере реакции Трофимова – Гусаровой прослежено влияние особенностей строения ФСП на эффективность процессов получения фосфорорганических соединений – одной из быстро развивающихся областей использования элементного фосфора.

В общем виде начальную стадию процесса представляют следующим образом:

Во всех исследованных системах для белого фосфора наблюдается максимальная степень конверсии по фосфору, тогда как для промышленного красного фосфора (ПКФ) – мини мальная.

ФСП, полученные методом радиационно-инициированной полимеризации белого фосфо ра в растворе, содержат подвижные фосфорсодержащие фрагменты, имеют дефектное строе ние, обусловленное вхождением в полимер фрагментов растворителя и малым линейным размером частиц полимера. В этом случае реакционная способность ФСП в реакциях фосфо рилирования приближается к таковой для белого фосфора (табл.).

Таблица. Фосфорилирование 2-винилпиридина элементным фосфором Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ НШ-5305.2006.3.

2048 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ДЕЗАКТИВИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ, СФОРМИРОВАННЫЕ ИЗ БУТИЛАКРИЛАТНЫХ ЛАТЕКСОВ Тулешова М.А., Милинчук В.К.

Обнинский государственный технический университет атомной энергетики, 249030, Обнинск, Калужской области, Студгородок, Изучается возможность применения бутилакрилатных латексных пленок в качестве легкосъемных дезактивирующих покрытий для дезактивации поверхностей оборудования и помещения на АЭС. Нами был изучен процесс формирования полимерных покрытий из бутилакрилатных (БАК) латексов на металлических и органических подложках;

исследованы поверхностные свойства исходных и облученных латексных пленок.

Полимерные пленки получали путем отлива. Установлено, что время формирования пле нок зависит от минимальной температуры пленкообразования. Поверхностные натяжения полимерных пленок лежат в интервале 32-43 мДж/м2, твердых подложек – 37-46 мДж/м2.

Доля полярной компоненты поверхностного натяжения у пленок примерно одинакова и со ставляет 70%, у твердых подложек отличается в 3-4 раза. Величины работы адгезии состав ляют 88-104 мДж/м2, величины когезии лежат в интервале от 64 до 86 мДж/м2. Способность адсорбировать загрязнения у всех пленок примерно одинакова. Максимальные изменения поверхностных свойств пленок от дозы облучения, наблюдаются при ~0.05 МГр, а мини мальные при ~0.3 МГр. В зависимости от химического состава пленок при облучении дозами до 1 МГр в БАК Ш поверхностная энергия увеличивается с 32 до 62 мДж/м2, в БАК 2Э и БАК Р – практически не изменяется. При облучении дозой 1 МГр работа адгезии к металли ческим и органическим подложкам у пленок БАК 2Э, БАК Р не изменяется и лежит в интер вале 65–94 мДж/м2, у пленок БАК Ш она увеличивается в 1.4 раза;

работа когезии пленок из латексов БАК 2Э, БАК Р не изменяется (~80 мДж/м2), в то время как у пленок из латекса БАК Ш увеличивается почти в 2 раза и достигает ~124 мДж/м2. При облучении дозой 1 МГр величина дисперсионной компоненты поверхностной энергии в пленках из латекса u БАК Ш снижается почти в 30 раз, в БАК 2Э примерно в 4 раза, а в пленках из латекса БАК Р остается без изменения. Основной вклад в величину поверхностной энергии, работы адгезии и когезии вносит полярная компонента. Методом гель-золь анализа установлено, что вели чина отношения выхода деструкции к выходу сшивания составляет для БАК 2Э – 0.5, для БАК Ш – 0.75 и для БАК Р – 0.82. Следовательно, пленки из латексов БАК преимущественно сшиваются. Обнаружено, что с увеличением дозы концентрация ненасыщенных связей в по лимерных цепях латекса БАК 2Э возрастает в 3.7, латекса БАК Р – в 1.5 раза по отношению к исходной. В полимерных цепях латекса БАК Ш концентрация ненасыщенных связей не за висит от дозы. Также обнаружено наличие полиеновых структур (C=N)n в полимерных цепях БАКов, причем число сопряжений n зависит от дозы. Так при облучении пленок БАКов дозой до 1 МГр величина n увеличивается с 2 до 4 для латекса БАК Ш, до 7 для ла тексов БАК Р и БАК 2Э.

Таким образом, полимерные пленки из БАК 2Э и БАК Р обладают удовлетворительной радиационной стойкостью до доз ~1 МГр, а пленки из латекса БАК Ш – только до 0.05 МГр.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АНТРАХИНОНА В РАЗРЯДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА Федосеев Ю.В.а, Драчев А.И.а, Гильман А.Б.б а Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова 103064, Москва, ул. Воронцово поле б Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, 117393, Москва, ул. Профсоюзная Известно, что метод полимеризации в плазме позволяет использовать в качестве исходных веществ чрезвычайно широкий круг органических соединений, из которых полимеры не могут быть получены традиционными способами1. Плазмохимическая полимеризация антрахинона ранее не изучалась;

известны лишь работы, в которых молекулы антрахинона с помощью химических реакций вводили в боковую цепь полупроводящих полимеров на основе тиофена, что позволило синтезировать сополимеры, обладающие донорно акцепторными свойствами2,3.

Авторами впервые проведена полимеризация антрахинона в разряде постоянного тока и исследованы свойства и структура полученных пленок. Процесс осуществляли по специаль но разработанной методике в вакуумной плазмохимической установке, позволяющей полу чать тонкие пленки полимеров, используя в качестве исходных веществ соединения с высо кой температурой плавления (200°С)4. Полимеризацию проводили на катоде при темпера туре 280°С, токе разряда 20 мА, напряжении между электродами 500–750 В и давлении 2.10– Па в течение 5–30 мин. Наблюдали осаждение тонкой пленки полимера из антрахинона (ППАХ) черного цвета, толщина которой в зависимости от времени осаждения составляла – 1000 нм. Пленка не растворялась и не набухала в таких органических растворителях, как этиловый спирт, ацетон, бензол, толуол, дихлорэтан и хлороформ. Собственная проводи мость пленок ППАХ составляла 10–12 Oм–1cм–1, допирование J2 приводило к ее увеличению до = 10–10 Oм–1cм–1. Методом ИК–спектроскопии было показано, что основные полосы по глощения, характерные для антрахинона, остаются в спектре полимера. Это полосы погло щения при 1454, 1473 and 1590 cм–1(плоскостные колебания скелета ароматического кольца);

интенсивная полоса поглощения при 1670 см–1, связанная с валентными колебаниями С=О;

полосы поглощения при 1170, 1285, 1305 и 1332 см–1, характерные для колебаний С–С в при сутствии С=О, и полоса поглощения при 937 см–1, связанная с деформационными колеба ниями CH–групп5. По сравнению со спектром мономера существенно уменьшается самая сильная в спектре полоса поглощения при 695 см–1. Она отвечает внеплоскостным деформа ционным колебаниям CH–групп в ароматическом кольце с четырьмя соседними незамещен ными атомами водорода. Появляется полоса поглощения при 755 см–1, связанная с внепло скостными деформационными колебаниями CH–групп в ароматических кольцах с тремя со седними незамещенными атомами водорода. Это свидетельствует, что основная часть моно мерных звеньев соединяется в цепь ППАХ присоединением в положение 1, создавая протя женную систему полисопряжения.

Литература 1. А.Б. Гильман, А.И. Драчев, Химия высоких энергий 2006, 40, 2. A. Iraqi, J.A. Crayston, J.C. Walton, J. Mater. Chem. 1998, 8, 3. S. Luzzati, M. Scharber, M. Catellani, N.-O. Lupsac, and al, Synth. Met. 2003, 139, 4. A.I. Drachev, A.B. Gil’man, E.S. Oboloncova, A.A. Kuznetsov, Synth. Met. 2004, 142, 5. Л. Беллами, Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Изд-во иностр. лит., 1963.

2050 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, РАДИАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ ПРИРОДНОГО БИТУМА Чулков В.Н.а, Блуденко А.В.а, Пономарев А.В.а, Якушев И.А.б, Яруллин Р.С.б а Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН 199911, Москва, Ленинский просп., б ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг, 420045, г.Казань, ул. Ершова, 29.

Природные битумы представляют собой важный источник углеводородов. Однако добыча, транспортировка и утилизация битумов весьма сложны вследствие их вязкой консистенции и высокой температуры кипения. Соответственно, разработка продуктивных методов деструкции тяжелых компонентов природных битумов является актуальной задачей.

Обычный термокрекинг (ТК) является цепным радикальным процессом. Он не наблюдается при температуре ниже 300°С, но термическое инициирование (1) становится значимым лишь при температурах выше ~500°С. Преимущество радиационно-инициируемого термокрекинга (РТК) состоит в генерировании ведущих цепь радикалов при температуре ниже, чем требуется для термического крекинга.

Исследовался крекинг природного битума Мордово-Кармальского месторождения (Татар стан, Россия). Плотность сырья 0.967±0.014, содержание серы 3.7±0.1 масс.%, содержание асфальтенов 15.5 масс.%. Температура начала кипения 180°С. В качестве источника элек тронного излучения использовали линейный ускоритель ЭЛУ-6Е (энергия 8 МэВ, длитель ность импульса 6 мкс, частота повторения импульсов 300 Гц, средний ток пучка 800 мкА, ширина развертки 245 мм, частота развертки 1 Гц). Мощность дозы составляла 8 кГр/с. Об разцы битума облучались при 400°С в термостатируемых сосудах при барботаже газооб разными углеводородами, перегретым водяным паром или гелием.

Конечный продукт РТК содержит в 2-3 раза меньше алкенов, чем конечный продукт ТК.

Гибель алкенов происходит вследствие эффективного присоединения радиолитических ин термедиатов к ненасыщенным связям. Вероятность такого присоединения возрастает с рос том концентрации интермедиатов и, следовательно, стимулируется высокой мощностью до зы. Кроме того, РТК дает больше разветвленных углеводородов, чем ТК, что сказывается на различии октановых чисел их конечных продуктов. При облучении происходит существен ное перераспределение серы между фракциями битума. С одной стороны, образуются Н2S и элементарная сера. Сероводород удаляется из битума с потоком барботирующего газа.

С другой стороны, возрастает содержание серы в высокомолекулярных соединениях. Общий выход перераспределения серы составляет около 102 молек./100 эВ, что указывает на цепной механизм превращений серы.

Существенные преимущества РТК над ТК были показаны ранее при более низких мощно стях дозы электронного и гамма-излучений (до 1,5 кГр/с). Результаты данной работы пока зывают, что радиационное инициирование повышает продуктивность термического крекинга даже при экстремально высокой мощности дозы. Конечный продукт имеет более высокую детонационную стойкость, низкое содержание серы и непредельных соединений. В тоже время, вследствие высокой мощности дозы, конечный продукт обеднен низкокипящими компонентами.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ЛАНТАНИДНЫЙ ЗОНД В СОНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ Шарипов Г.Л.

Институт нефтехимии и катализа РАН 450075, г. Уфа, проспект Октября, 141, E-mail: ink@anrb.ru Рассмотрено применение ионов лантанидов (Ln3+) для исследования механизмов многопузырьковой сонолюминесценции (МСЛ) водных растворов. В результате проведенных исследований выяснено, что характерестическое свечение этих ионов при сонолизе может быть обусловлено разными механизмами:

• сонохемилюминесценция (СХЛ) в объеме раствора;

• сонофотолюминесценция (СФЛ) в объеме раствора;

• непосредственное электронное возбуждение в кавитационных пузырьках при неупру гих соударениях с частицами, обладающими кинетической энергией выше равновесной («горячими» или заряженными, ускоренными в электрических полях);

• электронное возбуждение в кавитационных пузырьках в результате безизлучательной передачи энергии от других возбужденных частиц.


Первый механизм реализуется в растворах органических соединений лантанидов низкой концентрации (10-5-10-3 моль•л–1), способных к обратимому окислению-восстановлению под действием продуктов сонолиза растворителя – атомов H и OH-радикалов. При СХЛ ион Ln3+ возбуждается вследствие внутрикомплексного переноса энергии от первично возбужденного в результате окислительно-восстановительных реакций органического лиганда и является обычным активатором свечения.

В растворах хлоридов лантанидов СХЛ невозможна. При низкой концентрации наличие лантанидов не сказывается на МСЛ, спектр которой представляет собой только континуум свечения растворителя – воды. С ростом концентрации LnCl3 возможно искажение конти нуума вследствие поглощения части свечения, испускаемого из кавитационных пузырьков, возникающих при сонолизе, ионами лантанидов. На фоне континуума могут наблюдаться линии и полосы характерного свечения ионов Ln3+.

МСЛ иона Се3+ наблюдается, начиная с концентрации 10-3 моль•л–1, и, в растворах насы щенных воздухом, оно обусловлено тривиальным механизмом СФЛ – переизлучением ак ваионами церия свечения, испущенного молекулами растворителя из кавитационных пу зырьков. Для других ионов (Tb3+, Gd3+, Dy3+, Eu3+) характеристическая МСЛ наблюдается только при [Ln3+] более 0,1 моль•л–1, когда возможно проникновение этих ионов внутрь пу зырьков и возбуждение по третьему механизму. Четвертый механизм, наряду со вторым, реализуется при сонолизе растворов CeCl3, насыщенных аргоном. Его присутствие приводит к перераспределению интенсивности в спектре континуума растворителя с увеличением до ли УФ (менее 350 нм) света, и, как следствие, – росту интеграла перекрывания между спек трами поглощения акцептора энергии – Се3+ и испускания доноров энергии – молекул H20* и OH*. Малая эффективность возбуждения Се3+ внутри пузырьков (а также Pr3+, чья характери стическая МСЛ не обнаружена) обусловлена отличием типа электроннного перехода при возбуждении этих ионов (4f-5d) от типа перехода при возбуждении других ионов – (4f-4f).

Вероятность возбуждения при переходах f-d типа в процессе сонолиза гораздо ниже вероят ности возбуждения при f-f переходах – наблюдается инверсия относительных вероятностей переходов этих двух типов по сравнению с фотовозбуждением ионов Ln3+.

Как следствие внутрипузырькового возбуждения, обнаружено аномально низкое влияние дейтерирования растворов TbCl3 на интенсивность МСЛ иона Tb3+.

Секция Биомолекулярная химия и биотехнология Руководители академик РАМН В.А. Быков, академик А.И. Мирошников, чл.-корр. РАН С.Д. Варфоломеев Устные доклады 2054 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, CТРУКТУРНЫЕ ФАКТОРЫ АНТИРАДИКАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ МАКРОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ФЕНОЛЬНЫХ БИОАНТИОКСИДАНТОВ Арефьев Д.В.а, Белостоцкая И.С.б, Вольева В.Б.б, Домнина Н.С.а, Комиссарова Н.Л.б, Сергеева О.Ю.а, Хрусталева Р.С.в а Химический факультет Санкт-Петербургского Государственного Университета, Cанкт-Петербург 198504, Ст. Петергоф, Университетский пр., д. б ИБХФ им. Н.М.Эмануэля РАН Москва 119991 ул. Косыгина, д. в НИИ кардиологии им. В.А.Алмазова Минздравсоцразвития РФ, Cанкт-Петербург 194156, ул Пархоменко, д. Макромолекулярные фенольные биоантиоксиданты (МФБ) являются продуктами ковалентного связывания гидрофильных био- и синтетических полимеров (декстран, гидроксиэтилированный крахмал, ПЭГ, ПВС) с функционализованными производными пространственно-затрудненных фенолов (ПЗФ). Гидрофобно-гидрофильный баланс, зависящий от количества привитых к полимерной цепи фрагментов ПЗФ, определяет растворимость в средах с различной полярностью и ионизирующей способностью (от бензола до воды), что обеспечивает МФБ хорошую биосовместимость. Антирадикальная активность (АРА), характеризующаяся константами скорости взаимодействия МФБ с дифенилпикрилгидразилом или натриевой солью его сульфопроизводного в органических растворителях нивелирована и практически не отличается от АРА низкомолекулярных ПЗФ аналогов. В смешанных водно-органических средах увеличение содержания воды оказывает ускоряющее действие, а в чистой воде наблюдается скачок АРА с увеличением констант на 2–3 порядка. Такой эффект естественно связать с участием в процессе гидратированных надмолекулярных структур, образующихся при растворении МФБ в воде. Исследование растворов МФБ методом фотонной корреляционной спектроскопии показало, что макромолекулярные глобулы в воде имеют в 2.5–3 раза большие размеры, чем в органическом растворителе (ДМСО). Оценить эффективную толщину гидратной оболочки позволило варьирование длины вставки – спейсера, отделяющего редокс-активное ядро ПЗФ от полимерной цепи и определяющего его нахождение внутри или вне оболочки. В ряду МФБ со спейсерами из 1-го, 3-х, 4-х, и 5-ти атомов наибольшее значение АРА зарегистрировано для МФБ с 3-х-атомным спейсером. Активность МФБ с 5-ти-атомным спейсером оказалась на уровне низкомолекулярного ПЗФ-аналога. Введение в состав 3-х атомного спейсера кратной С=С связи приводит к рекордному увеличению АРА.

O O OH OH O O Ar OH OH Ar n-k k OH O SPACER MW 40 000 spacer polymeric globule OH hydrated shell Полученные данные подтверждены результатами испытаний биоантиоксидантной актив ности МФБ на биологичеких моделях. Наиболее детально исследовано применение МФБ как нового типа плазмозаменителя с антиоксидантными свойствами для нормализации гемоди намических показателей в ситуации острой массивной кровопотери.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 КОЛЛОИДНЫЕ АСПЕКТЫ НАНО- И МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Бабак В.Г.

Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, 119991 Москва, ул. Вавилова Дан обзор результатов исследований автора в области нано- и микро-капсулирования биологически-активных соединений на основе биосовместимых и биоразлагаемых полимеров. Нано- и микрокапсулирование лекарственных средств и генетического материала позволяет осуществить направленный транспорт таких веществ к клеткам и органам, а также обеспечить пролонгированный эффект выделения активных веществ внутри организма.

Даны примеры коллоидно-химического обоснования синтеза нано- и микрокапсул, полу ченных с применением различных физико-химических методов:

• нано- и микро-капсулы, содержащие масло- и водорастворимые лекарства (например, низкомолекулярный гепарин, эффедрин) на основе биосовместимых полимеров (поли капролактона, полилактида-когликолида, Eudragits RS и др.);

• «невидимые» нановекторы на основе таких полимеров, способные длительное время циркулировать в кровеносной системе и осуществлять пролонгированное выделение лекарственного средства;

• векторы ДНК для генной терапии на основе новых гидрофобно-модифицированных производных низкомолекулярного хитозана;

• микрокапсулы, содержащие бета-каротин, витамин С и соли йода, в оболочках из нату рального казеина;

• альгинатные микросферы размером 10–50 мкм, полученные на основе нового метода ионотропного гелирования эмульсий;

• микрокапсулы, содержащие ферменты, в оболочках из комплексов хитозана и анион ных ПАВ;

• микрокапсулы, полученные послойным формированием интерполиэлектролитных комплексов на основе производных хитозана;

• микрокапсулирование в высоко-концентрированных эмульсиях и лиотропных микро эмульсионных фазах, а также с использованием эмульсий Пикеринга, и др. методы.

Сделан вывод о том, что коллоидная наука является основой для разработки рецептур на но- и микрокапсул с нужными функциональными свойствами: размером и зарядом частиц, устойчивостью к агрегации, стимулочувствительной адгезией к поверхности клеток, пролон гированным выделением активных веществ, и др.

2056 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ДИЗАЙН БИОАКТИВНЫХ ПРИРОДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ И ИХ ВТОРИЧНЫХ МЕТАБОЛИТОВ Балтина Л.А., Столярова О.А., Балтина Л.А. (мл)., Худобко М.В., Толстиков Г.А.

Институт органической химии Уфимского научного центра РАН, проспект Октября, 71, Уфа, 340054, Россия Функциональный дизайн биоактивных природных соединений является перспективным путем получения новых лидирующих соединений, представляющих интерес для медицины, с потенцированными или улучшенными фармакологическими свойствами. Доступные растительные полифункциональные гликозиды представляют особый интерес в качестве базовых структур для химических модификаций. Среди них основное внимание было уделено тритерпеновому гликозиду – глицирризиновой кислоте (ГК) (1), выделенной из корней солодки уральской (Glycyrrhiza uralensis Fisher). ГК обладает широким спектром биологической активности (противовирусной, гиполипидемической, антиканцерогенной, противовоспалительной, противоязвенной и др.).1 Вторым гликозидом, привлекшим наше внимание, был пеонифлорин (ПФ) (2), выделенный из корней пиона уклоняющегося (Paeonia anomala), известный своей высокой противоопухолевой и седативной активностями.

В качестве базовых соединений для трансформаций были использованы также 18-ГК (транс-стереоизомер ГК), -софорозид и олеан-9(11),12(13)-диеновые аналоги ГК.

С целью изучения зависимости структура-активность в ряду производных ГК и ПФ мы провели химические модификации углеводной части гликозидов. Получены различные аци лированные производные (никотинаты, циннаматы, салицилаты, ацетилсалицилаты и пр.) и сульфаты гликозидов с различной биоактивностью и липофильностью молекул. Синтезиро ваны новые дипептидные производные 18-ГК с высокой анти-ВИЧ-1 активностью. Получе ны новые тритерпеновые гликозиды с использованием иодсодержащих активаторов.

ТЕМРО-окислением ПФ и тритерпеновых 3-О-моногликозидов синтезированы целевые глю курониды.

Синтезированы различные функционализированные производные глицирретиновой ки слоты (ГЛК) – основного метаболита ГК и родственных тритерпеноидов, содержащие до полнительные оксо-, эпокси-, и гидрокси-группы, а также 2,3-секо-производные путем озо нолиза, окисления m-CPBA, Н2О2 или диметилдиоксираном. Структуры новых тритерпено вых производных были подтверждены спектральными методами, включая ЯМР высокого разрешения.


HO CH O COOH HO O O O HO OH O COOH O OH O OH COOCH OH COO H O O OH (1) OH OH Работа выполнена при финансовой поддержке Роснауки (контракт 02.434.11.7060).

Литература 1. L.A. Baltina, Curr Med Chem, 2003, 10, 155.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 НАПРАВЛЕННЫЙ ДИЗАЙН И СИНТЕЗ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ:

ОТ МИШЕНИ К ЛЕКАРСТВУ Бачурин С.О.а, Палюлин В.А.б, Прошин А.Н.а, Зефиров Н.С.аб а Институт физиологически активных веществ РАН, Северный пр.1, Черноголовка б Химический ф-т МГУ им. Ломоносова, Ленинские Горы, Москва, На фоне выраженной тенденции к старению населения большинства развитых стран, в т.ч.

России, создание новых эффективных лекарственных средств для лечения таких социально значимых возраст зависимых неврологических заболеваний как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, старческие деменции, – является одной из наиболее актуальных задач медицинской химии. В настоящем докладе рассматриваются современные стратегии направленного поиска подобных препаратов на примере поиска оригинальных нейропротекторов и стимуляторов когнитивных функций для лечения болезни Альцгеймера (БА).

В области создания средств для лечения БА и родственных нейродегенеративных рас стройств особое внимание в последние годы уделяются препаратам, действующим на глута матэргическую систему ЦНС. В частности, единственный препарат, рекомендованный для терапии развитых стадий БА – Мемантин, относится к блокаторам NMDA-подтипа глута матных рецепторов. Альтернативный подход к созданию высокоэффективных стимуляторов когнитивных функций связан с поиском позитивных модуляторов АМРА-рецептров («ампа кинов») – другого подтипа ионотропных глутаматных рецепторов. В рамках комплекса ис следований, проводимых в ИФАВ РАН и на кафедре органической химии МГУ, был прове ден направленный поиск и синтез принципиально новой группы препаратов для лечения БА совмещающих в себе свойства блокаторов NMDA- и модуляторов АМРА-рецепторов.

В качестве структурной основы для синтеза новых соединений был использован известный высокоаффинный неконкурентный антагонист NMDA-рецептора – препарат МК801, кото рый наряду с нейропротекторными свойствами обладает рядом нежелательных побочных эффектов. На первом этапе был проведен виртуальный дизайн темплат возможных биоизо стеров исходного препарата МК801 в ряду его разомкнутых аналогов и последующий синтез в широкого круга производных в ряду дибензиламинов и бензгидриламинов. Введение в структуру наиболее активных веществ «ампакинных» фармакофоров, в частности, изотиуро ниевых фрагментов, позволило получить препараты сочетающие про-АМРА- и анти-NMDA свойства. На основе данных QSAR-анализа и 3-D докинга молекул на различных сайтах свя зывания NMDA- и АМРА-рецепторов была проведена оптимизация и отбор наиболее пер спективных структур в ряду вновь синтезированных соединений. Биологические испытания их свойств на нейротоксикологической модели БА на животных позволили выделить соеди нения-лидеры, сочетающие высокие когнитивно-стимулирующие и нейропротекторные свойства с отсутствием побочных токсических и психотомиметических эффектов. Показано, что оригинальный отечественный препарат Димебон, показавший исключительно высокие терапевтические характеристики по результатам 2-й фазы клинических испытаний на боль ных БА, также обладает свойствами блокатора NMDA- и позитивного модулятора АМРА рецепторов, что может лежать в основе его когнитивно-стимулирующих свойств.

2058 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ПОЛИОКСИАЛКАНОАТЫ – ПРИРОДНЫЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ И БИОСОВМЕСТИМЫЕ ПОЛИМЕРЫ.

БИОСИНТЕЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ Бонарцева Г.А.а, Бонарцев А.П.а, Иорданский А.Л.б, Махина Т.К.а, Мышкина В.Л.а, Попов В.О.а а Институт биохимии им. А.Н. Баха, РАН, 119071 Москва, Ленинский пр., б Объединенный институт химической физики, РАН, 119991 Москва, ул. Косыгина, 4.

Полигидроксиалканоаты (ПГА) относятся к алифатическим полиэфирам и синтезируются в клетках микроорганизмов как запасные вещества. Физико-механические свойства ПГА позволяют в ряде областей заменить синтетические пластики на биопластики. В отличие от обычных пластиков, ПГА не засоряют окружающую среду, а полностью разлагаются до углекислого газа и воды. Микроорганизмы способны включать около 60 различных типов мономеров в состав синтезируемого полимера;

таким образом, могут быть получены ПГА с разным мономерным составом и разными физико-механическими свойствами. Поли-3 гидроксибутират (ПГБ) и его сополимеры с 3-гидроксивалериатом (ПГБВ) – наиболее изученные представители ПГА. В Институте биохимии им. А.Н.Баха РАН разработана эффективная технология биосинтеза ПГБ и ПГБВ с использованием в качестве продуцентов бактерий рода Azotobacter. Эти продуценты характеризуются высоким содержанием полимера (до 80%) и высокой степенью полимеризации ПГБ (молекулярная масса – до кДа). Разработан способ получения полимера разной молекулярной массы (от 200 до кДа). Биодеградабельность и биосовместимость ПГА являются теми преимуществами, которые делают их конкурентоспособными в целом ряде секторов рынка полимеров.

Перспективные области применения ПГА: включение ПГА в синтетические полимеры для получения биоразлагаемых композитных пластиков;

упаковки и изделия одноразового пользования;

в сельском хозяйстве – системы медленного высвобождения удобрений и агрохимикатов;

в медицине – изделия медицинского назначения и лекарственных систем пролонгированного действия. В настоящее время в Институте Биохимии им. А.Н.Баха РАН совместно с институтами РАН, РАМН и МЗ РФ ведется разработка ряда медицинских изделий для эндопротезирования: сетчатых эндопротезов и протезов для остеосинтеза, пародонтологических мембран, противоожоговых покрытий, рассасывающихся шовных нитей и лекарственных систем пролонгированного действия на основе нано-/микросфер и нано-/микрокапсул для лечения социально-значимых заболеваний: опухолевых заболеваний, туберкулеза, диабета, наркомании, гормональных расстройств и др.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПРИБОРОСТРОЕНИЕ ДЛЯ НАНОТЕХНОЛОГИИ Быков В.А.

Научно-производственная группа предприятий «НТ-МДТ».

В настоящее время во всем мире наблюдается рост научного интереса к нанотехнологии, что делает необходимым и оправданным разработку нового исследовательского и контрольно измерительного оборудования, позволяющего регистрировать процессы на субмолекулярном уровне, проводить контроль качества материалов, контроль состояния и реакций живых клеток организмов.

К настоящему времени НТ-МДТ выполнена часть работы по подготовке будущих специа листов в области нанотехнологий: создан прибор для проведения лабораторных работ — «НаноЭдьюкатор», разработаны курсы лабораторных работ, введены специальности «Нано электроника» и «Наноматериалы», более, чем в десяти ВУЗах созданы и оборудованы обу чающие центры.

Рис. 1. Разработки НТ-МДТ: обучающий СЗМ «Наноэдьюкатор» и двухкластерный нано технологический комплекс НАНОФАБ.

Для исследовательских целей разработаны системы, интегрирующие внутри себя целые группы методов — НаноЛабы. Этот класс приборов позволяет наряду с данными СЗМ полу чать информацию о молекулярном составе поверхности и объема, реконструировать 3-х мерное распределение физических свойств, изучать кинетику изменения состояний в широ ком интервале температур, осуществлять автоматическую диагностику объектов.

Следующей ступенью развития стали кластерные системы — НаноФабы, объединяющие в единую систему методы локальной и групповой обработки. Каждый кластер представляет собой центральный робот-манипулятор с модульным окружением, сконфигурированным в зависимости от требований технологии с возможностью последующего расширения и усо вершенствования.

Кластерные конструкции НаноФаб обладают высокой гибкостью и экономичностью, обеспечивая возможность одновременного ведения работы для нескольких исследователь ских групп параллельно с мелкосерийным производством и контролем качества изделий на ноэлектроники. Независимость модулей значительно повышает надежность и работоспособ ность системы в целом.

По мнению авторов, развитие систем и технологий изготовления наноэлементов на таких машинах позволит сделать принципиально новые шаги в наноэлектронике.

2060 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, БИОСИНТЕЗ ЭТАНОЛА ИЗ ИНУЛИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Вагабов М.-З.В.а, Мангуева З.М.а, Магомедбеков У.Г.б, Рамазанова П.А.а, Джамалдинова М.А.б, Керимова З.М.а а Дагестанский государственный технический университет, 367030, РФ, Махачкала, пр. М.Гаджиева, 43а.

б Дагестанский государственный университет, 367025, РФ, Махачкала, ул. М.Гаджиева, 43а.

В настоящее время интенсивно разрабатываются новые подходы к получению пищевых продуктов из нетрадиционного сырья. В этом отношении особый интерес вызывает процессы биосинтеза этанола из топинамбура.

В сообщении представлены результаты по исследованию ферментативного гидролиза по лифруктанов топинамбура, а также разработке способа получения этилового спирта из дан ного нетрадиционного сырья.

Установлен химический состав топинамбура, произрастающего в Республике Дагестан.

Получено, что содержание макро- и микроэлементов соответствует (% от общей золы): ка лий – 47.7, кальций – 3.3, натрий – 10.4, кремний – 10.1, хлор – 3.8, тяжелые металлы (сви нец, ртуть, медь, цинк, мышьяк) – на уровне – ниже ПДК;

витаминный состьав соответствует (мг на 1 кг) каротин – до 16 40, В1 – 7.5 8.0, В2 – 1.2 2.3, РР – 14.7 25.2, холин – 2910.

Изучены технохимические свойства и инулиназная активность ряда ферментных препара тов, обладающих гидролитической активностью, выявлены наиболее активные и селектив ные их формы. В этой связи, изучены свойства и инулиназная активность ферментного пре парата, представляющий собой смесь экзоинулиназы и эндоинулиназы, выделенных из се лекционных штаммов культуры Aspergillus niger. Получено, что для данного препарата оп тимальными являются условия: рН 4,2 и температура 60°С. Наряду с этим, впервые нами ис пользован ферментный препарат Fructozyme L, значительно интенсифицирующий (более чем в четыре раза) процесс гидролиза инулина.

Изучено влияние степени гидролиза инулина на процесс брожения и на выход целевого продукта;

установлена зависимость состава зрелой бражки от способа подготовки сырья и определены технологические параметров в зависимости от вида используемых рас дрожжей.

Определен состав летучих примесных соединений бражки из топинамбура и обнаружено, что он зависит от способа подготовки сырья к сбраживанию и от способности к адаптации рас дрожжей.

На основе регрессионной модели, отражающей зависимость степени гидролиза инулина от трех факторов – температуры, рН и дозировки фермента, показано, что глобального ми нимума для заданных интервалов изменения всех трех параметров не существует;

оптималь ные для гидролитического процесса являются значения t 55,2°С и рН 5,48.

Разработан способ получения этанола из инулинсодержащего сырья, и на его основе предложена высокоэффективная технология, позволяющая проведение ускоренного гидро лиза, сокращение срока сбраживания, повышение качества и выхода спирта.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (06-03-96635 р_юг_а) и Президента Россий ской Федерации (МК-2628.2006.3).

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ БИОИНЖЕНЕРНЫХ СВОЙСТВ УГЛЕРОДА Волков Г.М.а, Татаринов В.Ф.б а Московский государственный технический университет МГТУ-МАМИ 107023 Москва, Б.Семеновская,38 Тел./факс:(495)306-31-88 E-mail:recom@list.ru б Научно-производственное предприятие «ИнтеК»

440047 г.Пенза, а/я 1342 E-mail:pyroc@sura.ru Эндопротезы и имплантанты из металлов, полимеров, керамики и др. современ-ных медицинских материалов подвержены биохимическому взаимодействию с живой тканью, что приводит к необходимости повторных операций. Углерод в аллотропной модификации графита лишен этого недостатка: он химически и биологически инертен.

Однако углеродные материалы традиционной технологии имеют высокую порис-тость и низкую прочность, что резко ограничивает их потенциальные возможности применения в качестве силовых элементов эндопротезов и имплантантов. Устранение пористости путем пропитки материала термореактивными полимерами или насыщения сплавами металлов ухудшают его биосовместимость.

Создать углеродный композиционный материал, удовлетворяющий практически всем требованиям эксплуатации эндопротезов и имплантантов, удалось на принципах нанотехно логии.

Комплекс медикобиологических испытаний углеродного нанокомпозита показал отсутст вие местного раздражающего, общетоксического и канцерогенного действия на организм. По результатам многолетних исследований углеродный нанокомпозит реко-мендован для кли нического применения. По прочностным показателям углеродный на-нокомпозит в 3 и более раз превосходит лучшие марки углеродных материалов тра-диционной технологии. Его плотность менее 2 г/см, он непроницаем для жидкости и газа. По электрохимическому по тенциалу углеродный нанокомпозит близок к золоту и платине, а по уровню тромборези стентности превосходит все известные материалы. Он хорошо обрабатывается механически, из него можно изготавливать детали сложной геометрической формы с острыми кромками, полироваными до высокого класса чис-тоты поверхности.

Создание промышленной технологии изготовления натурных изделий позволило реализо вать уникальные свойства углеродного нанокомпозита в инженерных решениях конструкций медицинской техники.

Углеродный нанокомпозит обеспечивает работоспособность запирающего элемен-та ис кусственного клапана сердца, который испытывает около 40 млн двойных ударов в год в хи мически активной среде нативной крови. Ресурс безотказной работы нано-композита в дан ных условиях соизмерим с продолжительностью жизни человека с 5-тикратным запасом.

Создан искусственный клапан сердца третьего поколения, в котором все элементы про точной части выполнены целиком из углеродного нанокомпозита. Конструкция исключает прямой контакт нативной крови с провоцирующими тромбообразование металлическими де талями.

Начаты разработка и изготовление искусственных суставов, зубных имплантантов, кре пежных изделий для хирургии и деталей аппаратов медицинской техники, контак-тирующих с кровью.

2062 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ИНТЕГРИРОВАННЫЕ МЕМБРАННЫЕ БИОРЕАКТОРНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ Гасанова Л.Г.аб, Тепляков В.В.аб, Нетрусов А.И.в а Институт Нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, Москва, 119991, Ленинский проспект,29.

б Московский Государственный университет, Химический факультет, 119992, Ленинские горы, д.1, стр. 3.

в Московский Государственный университет, Биологический факультет, 119992, Ленинские горы, д.1, стр. 12.

Одним из способов производства топлива из вторичного сырья может служить совмещение процесса биологической деструкции органического материала с мембранным газоразделением. Отходы и побочные продукты процессов также могут служить дополнительными источниками сырья – это позволяет создать полностью безотходные процессы. Факторами, сдерживающими широкое внедрение технологий переработки биомассы напрямую, являются высокая стоимость предварительной обработки исходного сырья и извлечения горючих компонентов из получаемых газовых смесей. Содержание СО2 в биогазе достигает 40-60%, что существенно снижает его теплотворную способность.

Извлечение СО2 из биогенных газовых смесей стандартными методами химической технологии экономически ограничено из-за высокого энергопотребления, вызванного необходимостью предварительной компрессии и использования реагентов. В то же время активные мембранные системы (АМС), объединяющие в себе достоинства абсорбционных и мембранных методов разделения, эффективно работают в условиях низких градиентов химических потенциалов и могут быть успешно интегрированы в систему биореакторов, обеспечивая разделение продуктов и рециклы по СО2.

Настоящая работа представляет результаты интегрирования биологических методов полу чения горючих газов с мембранными методами разделения (АМС), позволяющие решить во прос рентабельности получения горючих газов без эмиссии СО2 в атмосферу. Роль мембран ных систем заключается в малоэнергоемком выделении топливных газов и обеспечении замкнутых циклов, предотвращающих эмиссию диоксида углерода в атмосферу. Работа впервые представляет (1) сочетание аэробных и анаэробных биореакторов, обеспечивающее непрерывное производство горючих газов и утилизации органических отходов, (2) тонкос лойные газожидкостные мембранные системы c использованием высокопроницаемых мем бран из поливинилтриметилсилана для выделения газообразных энергоносителей из двой ных и тройных смесей биогенного происхождения, (3) схемы сочетания АМС и биореакто ров, обеспечивающих замкнутые циклы по углекислому газу и жидким фазам с выделением энергоносителей, (4) параметры газожидкостной разделительной системы, позволяющие по лучить горючие газы технической чистоты при оптимальном соотношении потоков газ/абсорбент и (5) трехблочный мембранный биореактор, имитирующий природный цикл углерода «СО2 + свет + вода органические вещества CО2 + СН4 + Н2 (энергия)», рабо тающий на возобновляемом органическом сырье с использованием солнечного света, с по лучением горючих газов – метана и водорода.

Так, продемонстрированы возможности и перспективы применения АМС в сочетании с биореакторами для создания компактных автономных энергоустановок, работающих на во зобновляемом органическом сырье, с получением и выделением энергоносителей из низко калорийных газовых смесей.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 05-03-22000, SfP № 973991 и Hyvolution № 019825.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 РОЛЬ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРАМЕТРОВ В ФОРМИРОВАННИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ БИОМИМЕТИКОВ И ИНГИБИТОРОВ ПРИРОДНЫХ ФИТОГОРМОНОВ Гафуров Р.Г., Зефиров Н.С.

Институт физиологически активных веществ РАН Северный проезд, 1, гор. Черноголовка, Московская область, 142432, Россия Открыты и исследованы две группы новых ауксиновых биомиметиков – производные бензиламина и бензилового спирта. С помощью стандартных биотестов установлено, что бензильная группа при атоме кислорода или азота является наименьшим структурным молекулярным фрагментом, который обеспечивает ауксиновую активность соединений на уровне природного ауксина – индолил-3-уксусной кислоты. Раскрыт общий закон формирования ауксиновой активности в зависимости от химической структуры соединений.

Впервые проведен регрессионный анализ роли расчетных молекулярных параметров в формировании антигиббереллиновой активности четвертичных аммониевых солей. Установ лено, что в случае производных холина и N,N,N-триэтилхолина наибольшее влияние на анти гиббереллиновую активность оказывают поляризуемость, протоноакцепторный фактор и ли пофильность соединений. Активность пространственно более затрудненных солей N,N диалкилпиперидиниев определяетcя стерическим параметром, меньший вклад вносят поля ризуемость, протоноакцепторный фактор и липофильность. Остальные молекулярные пара метры играют минорную роль во всех трех группах исследованных соединений.



Pages:     | 1 |   ...   | 68 | 69 || 71 | 72 |   ...   | 95 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.