Цели. Каталитически активные материалы остаются востребованными в различных химико-технологических процессах, поэтому актуальными являются исследования, направленные на поиск новых эффективных материалов и оригинальных путей их получения. Настоящая работа посвящена созданию ленточных каталитических, в том числе электродных материалов, эффективность которых увеличена за счет нанорифления поверхности.

Методы. Методом высоковольтной анодной обработки на поверхности алюминиевой фольги формировалось нанорифление. Эффективный каталитически активный материал получали как никелевую реплику с металлической алюминиевой ленты. Для определения состояния поверхности алюминия использовали сканирующий электронный микроскоп Hitachi-SU8200 (Япония), для элементного анализа состава поверхности – обратную рентгеновскую фотоэлектронную микроскопию.

Результаты. Полученный нановорсистый никелевый материал превосходит по каталитической активности гладкий никель при окислении метанола в 70–150 раз.

Выводы. Продемонстрирована возможность использования в качестве темплатной матрицы для создания эффективных нановорсистых никелевых ленточных катализаторов, в том числе электродов, не алюминий-оксидной (как предлагалось ранее), а металлической части алюминиевой фольги, подвергнутой высоковольтному анодированию. 

Цели. Работа посвящена рассмотрению особенностей кристаллического строения для 5-метил-2-фенил-4Н-пиразол-3-она, I, и 2-(4-хлорфенил)-5-метил-4Н-пиразол-3-она, II, в сравнении с результатами теоретических расчетов.

Методы. Рентгеноструктурный анализ и расчеты в рамках теории функционала плотности и квантовой теории атомов в молекулах.

Результаты. Показано, что кристаллическая структура I в твердом агрегатном состоянии характеризуется альтернацией OH и NH таутомеров, связанных посредством водородных связей O–H---O и N–H---N. Для соединения II существование цепочек из связанных водородной связью мономеров NH объясняется особенностями кооперативных эффектов и с теоретической точки зрения. В рамках квантовой теории атомов в молекулах (QTAIM) для всех димеров в критической точке межмолекулярной водородной связи были рассчитаны топологические параметры: электронная плотность, лапласиан электронной плотности, плотность кинетической, потенциальной и полной энергии. Показано, что водородная связь в димерах 1–4, 7 (соединение I) и 8–11 (соединение II) относится к взаимодействию промежуточного типа (между ковалентным и дисперсионным взаимодействием) за счет образования водородных связей с участием электроотрицательных атомов кислорода (и/или атомов азота), а водородная связь в димерах 5 и 6 (соединение I) – к дисперсионному типу (отсутствие водородной связи или образование слабой Н-связи) и представляет собой слабое взаимодействие, что коррелирует с длиной межмолекулярной водородной связи в димерах. На основании анализа значений электронной плотности и плотности полной энергии показано, что наиболее сильные межмолекулярные Н-связи реализуются в димерах 1 (OH---O), 4 (OH---O), 7 (OH---N), 8 (OH---O), 9 (NH---N) and 11 (OH---N). Результаты, полученные для I и II, сопоставлены с данными для 1,2-дигидро-1,5-диметил-2-фенил-3Н-пиразол-3-она, III.

Выводы. Показана важная роль межмолекулярной водородной связи в кристаллической упаковке, ассоциации и самоорганизации молекул.

Цель. Изучить диэлектрические свойства системы: 4-н-пентилоксибензойная кислота–N-(4-н-бутилоксибензилиден)-4’-метиланилин. Выявить влияние добавок N-(4-н-бутил­оксибензилиден)-4’-метиланилина различной концентрации на диэлектрические свойства 4-н-пентилоксибензойной кислоты.

Методы. Свойства системы исследовались методами поляризационной термомикроскопии и диэлькометрии.

Результаты. Установлено, что при температуре перехода высокотемпературной нематической субфазы в низкотемпературную диэлектрическая анизотропия меняет свой знак с положительного на отрицательный. Анизотропия диэлектрической проницаемости N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина имеет положительные значения и увеличивается по мере приближения к фазовому переходу в кристаллическую фазу. В кристаллической структуре 4-н-пентилоксибензойной кислоты присутствуют димеры, образованные двумя независимыми молекулами за счет пары H-связей. В кристаллической структуре N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина присутствуют ассоциаты, образованные за счет ориентационных взаимодействий двух независимых молекул. Отмечена близость длин димеров 4-н-пентилоксибензойной кислоты (270 нм) и ассоциатов N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина (250 нм). Учитывая близость длин структурных единиц обоих соединений и знак диэлектрической анизотропии, можно предположить, что ассоциаты N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина встраиваются в надмолекулярную структуру 4-н-пентилоксибензойной кислоты. Удельная электропроводность исследуемых соединений лежит в диапазоне 10−7–10−12 См·см−1. Зависимости анизотропии удельной электропроводности от состава системы для нематической фазы при одинаковой приведенной температуре, полученные на частотах 100 и 1000 Гц, имеют симбатный характер. Однако величины анизотропии удельной электропроводности системы, определенные на частоте 1000 Гц, ниже, чем на частоте 100 Гц. При концентрации N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина от 30 до 60 мол. % значения анизотропии удельной электропроводности системы выше, чем для индивидуального компонента.

Выводы. Установлена смена знака анизотропии диэлектрической проницаемости 4-н-пентилоксибензойной кислоты при переходе между нематическими субфазами. Показано, что самое высокое значение анизотропии диэлектрической проницаемости система имеет при эквимолярном соотношении компонентов. Наибольшие значения анизотропии удельной электропроводности наблюдаются при содержании в системе от 30 до 60 мол. % N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина. 

Цели. Целью данной работы является изучение субстратных свойств модифицированных производных трифосфатов дезоксинуклеозидов пуриновой и пиримидиновой природы (5-пропинил-2’-дезоксиуридин-5’-трифосфат, 5-пропинил-2’-дезоксицитидин-5’-трифосфат, 5-метил-2’-дезоксицитидин-5’-трифосфат, N6-метил-2’-дезоксиаденозин-5’-трифосфат) при их одновременном встраивании в процессе ферментативных реакций (полимеразной цепной реакции и реакции удлинения праймера).

Методы. В работе для изучения субстратной эффективности модифицированных трифосфатов дезоксинуклеозидов использовали методы полимеразной цепной реакции в режиме реального времени и реакции удлинения праймера. Использовали различные попарные сочетания модифицированных производных, в качестве матриц применяли специальным образом сконструированные синтетические фрагменты ДНК и библиотеки для SELEX. Реакции проводили с применением ДНК-полимераз: Taq, Vent (exo-), DeepVent (exo-) и KOD XL.

Результаты. В каждом случае из исследуемых соединений выбирали пару соединений (модифицированные dUTP + dCTP, dUTP + dATP, dCTP + dATP) для изучения одновременного встраивания в растущую цепь ДНК. Найдены наиболее эффективные сочетания нуклеотидов для одновременного встраивания, а именно: dU и dC, имеющие 5-пропинильный заместитель. Также найдена наиболее эффективная (из протестированных) ДНК-полимераза: Vent (exo-).

Выводы. Выбранные соединения можно использовать для ферментативного получения модифицированных ДНК, в частности аптамеров с расширенными физико-химическими свойствами. 

Цели. Получить простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты и оценить их цитотоксические свойства в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549.

Методы. Для определения качественного и количественного состава реакционных масс были использованы следующие методы анализа: газожидкостная хроматография (на аппаратно-программном комплексе «Кристалл 2000»), масс-спектрометрия (на приборе «Хроматэк-Кристалл 5000М» с базой NIST 2012), и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия) (на приборе «Bruker AM-500» с рабочими частотами 500 и 125 МГц).

Результаты. Синтезированы простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты в присутствии катализатора катамина АВ. Строение полученных веществ было подтверждено с помощью газожидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии. Для эфиров изучена цитотоксическая активность в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549.

Выводы. С количественными выходами получены простые эфиры, содержащие гем-дихлорциклопропановый и 1,3-диоксолановый фрагменты. Установлено, что цитотоксическую активность в отношении клеточных линий HEK293, SH-SY5Y, MCF-7 и A549 среди ряда полученных соединений проявляет только 4-{[(2,2-дихлоро-3-{[(2,2-дихлорциклопропил)метокси]метил}циклопропил)метокси]метил}-2,2-диметил-1,3-диоксолан. 

Цели. В связи с увеличением числа онкологических заболеваний ведутся активные поиски в разработке новых радиофармацевтических препаратов. В этом аспекте значительный интерес представляют термочувствительные сополимеры, обладающие комплексом ценных физико-химических свойств. Данная работа посвящена разработке метода получения термочувствительных сополимеров, которые могут быть использованы в качестве носителя радионуклидов для создания терапевтического радиофармпрепарата для лечения солидных опухолей.

Методы. Методом радикальной сополимеризации в полярных растворителях синтезированы водорастворимые сополимеры на основе N-изопропилакриламида и гидрохлорида 2-аминоэтилметакрилата. Полученные сополимеры были охарактеризованы по составу молекулярным и гидродинамическим характеристикам с использованием гель-проникающей хроматографии, ИК-спектроскопии, потенциометрии и вискозиметрии. Температуру фазового перехода водных растворов сополимеров определяли по изменению оптической плотности от температуры.

Результаты. Был разработан метод получения сополимеров N-изопропилакриламида с 2-аминоэтилметакрилатом радикальной сополимеризацией в воде и 2-пропаноле с содержанием гидрохлорида 2-аминоэтилметакрилата в сополимере до 23 моль-звено %. Изучено влияние второго сомономера на температуру фазового перехода водных растворов сополимеров. Увеличение содержания 2-аминоэтилметакрилата в сополимере приводит к смещению температуры фазового перехода, повышая ее. Установлено, что изменение температуры фазового перехода в зависимости от содержания звеньев 2-аминоэтилметакрилата в сополимере имеет прямолинейную зависимость при его содержании до 17 моль-звено %. Использование в качестве растворителя физиологического раствора хлорида натрия приводит к снижению температуры фазового перехода на два градуса.

Выводы. Метод получения термочувствительных сополимеров радикальной сополимеризацией при использовании в качестве растворителя 2-пропанола не позволяет создать носитель радионуклида. Растворы полученных низкомолекулярных олигомеров образуют коацерватные растворы, что неизбежно приведет к распространению радионуклида по организму. Сополимеры, полученные методом радикальной сополимеризацией в воде с содержанием второго сомономера 2-аминоэтилметакрилат от 10 до 17 моль-звено %, могут быть использованы в качестве носителя радионуклидов только при условии, что в качестве растворителя используются физиологический раствор хлорида натрия. 

Цели. Совершенствование технологии получения полимерных напыляемых покрытий на основе поликарбодиимидов (полимочевин), с высокой химической, гидролитической и абразивной стойкостью и улучшенными физико-механическими показателями, а также, получение полимочевинных композиций с временем жизни не менее 5 мин без потери эксплуатационных характеристик (полимочевин «ручного» нанесения), пригодных для ремонта уже эксплуатирующихся покрытий.

Методы. Скорость реакции между изоцианатными и аминогруппами практически в сто раз превышает скорость реакции между изоцианатными и гидроксильными группами, что вызывает необходимость использовать специальные высокопроизводительные установки высокого давления, оснащенные самоочищающимися смесительными камерами и обогревом компонентов. У полученных материалов определяли прочность, удлинение на разрыв по стандартной методике, истираемость по Таберу и твердость по Шору.

Результаты. Исследованы три способа замедления реакции: во-первых, синтез предполимеров с содержанием NCO-групп от 10.5% до 18%; во-вторых, введение в предполимер пластификатора в количестве 1–10 масс.ч.; в-третьих, введение в композицию полиэфиров и получения «гибридных» систем. Показано, что только «гибридные» системы при использовании полиэфиров с молекулярной массой 2000 Да, в количестве 14% позволяют получить композиции с временем жизни более 5 мин. При этом прочность на разрыв снижается на 20%, истираемость увеличивается на 40%, но такие «гибридные» системы имеют более высокую силу адгезии и дешевле по сравнению с чистыми полимочевинами, что позволяет использовать их в качестве «ремонтных» систем.

Выводы. Разработанный состав и технология нанесения «гибридных» систем позволяют производить ремонтные работы существующих покрытий без применения специализированных устройств. Полимочевина «ручного» нанесения удобна в эксплуатации и не требует специальной подготовки. 

Цели. Общая теория сверхпроводимости, способная полностью описать данное явление, отсутствует, что накладывает свои трудности в поиске новых сверхпроводящих материалов и исследовании их свойств. В частности, неисследованной является электродинамика сверхпроводящей системы. С целью возможного дальнейшего описания электродинамики сверхпроводников в работе рассматриваются температурные зависимости энергетических параметров куперовской пары в потенциальном поле вихря Абрикосова.

Методы. Основой для полученных результатов работы являлось рассмотрение коэффициента прохождения сверхпроводящей частицы в приближении метода Вентцеля– Крамерса–Бриллюэна, а также связь критической температуры с лондоновской глубиной проникновения и длиной когерентности на основе модели плазмонного разрушения сверхпроводящего состояния.

Результаты. Получены зависимости времени жизни частицы в потенциальной яме, глубины проникновения, частоты ударов частицы о потенциальный барьер, размытости энергетического уровня, коэффициента прохождения, потенциальной, кинетической энергии частицы от температуры. Получены характерные значения данных параметров при абсолютном нуле для различных купратных, органических и других сверхпроводящих материалов. Получены зависимости критического электрического потенциала от температуры, лондоновской глубины проникновения, длины когерентности; электрического потенциала от коэффициента прохождения при разных значениях температуры. Вид зависимостей качественно соответствует экспериментальным данным.

Выводы. Полученные результаты могут быть использованы для построения общей теории сверхпроводимости, описании электродинамики сверхпроводящего состояния, разработки новых сверхпроводников, обладающих более высокими значениями критических токов.