Цели. Применение аналитического метода расчета ректификационной колонны для получения D₂O в двухколонной установке Куна, работающей под вакуумом. Моделирование установки Куна в программной среде Hysys. Сравнение экспериментальных и расчетных данных.

Методы. Аналитический метод расчета ректификационной колонны «от ступени к ступени» от нижней теоретической ступени разделения (ТСР) к верхней, основанный на фазовом равновесии на ТСР при известных исходных данных входных потоков и концентраций компонентов в кубе колонны. Среда моделирования Hysys.

Результаты. Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными Куна свидетельствовало о высокой точности расчета равновесия фаз пар – жидкость для смеси H₂O–D₂O на ТСР. Сходимость материального баланса по D₂O по установке в целом составила 0.005%. Параметром идентификации являлся номер тарелки питания колонны. Моделирование установки Куна в среде Hysys показало качественное согласование концентраций D₂O в материальных потоках. Для расчета коэффициентов активности использована модель UNIversal QUAsiChemical (UNIQUAC). Найденные значения числа теоретических ступеней разделения (ЧТСР) в обеих колоннах с учетом ребойлера и конденсатора составляют 88 и 153, что меньше экспериментальных 295 и 400 соответственно. Расхождение объясняется повышенным значением константы фазового равновесия H2O модели UNIQUAC, однако сходимость материального баланса по D₂O высокая и составляет 1.38·10−6 %. Абсолютная погрешность найденных значений концентраций в материальных потоках не превышает 0.12 мол. %.

Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о возможном применении среды моделирования Hysys для поиска и оптимизации режима работы структурной схемы каскада ректификационных колонн с прямыми и рецикловыми потоками для разделения смеси воды на легкую и тяжелую воду. Полученные конечные результаты по режиму работы, входным и выходным материальным потокам (расход, состав, температура, перепад давлений по колонне) рекомендовано использовать в аналитической программе расчета ректификационной колонны для уточнения ЧТСР и профиля распределения концентраций компонентов H₂O и D₂O по высоте колонны.

Цели. Изучить гидрирование замещенных 5-ацил-1,3-диоксанов в присутствии металлосодержащих катализаторов (Pt/Re, Pd/C, «Ni на кизельгуре», Ni/Mo).

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

Результаты. Гидрированием замещенных 5-ацил-1,3-диоксанов, полученных конденсацией карбонильных соединений с параформом с использованием серной кислоты, синтезированы гетероциклические спирты в присутствии металлосодержащих катализаторов с конверсией исходных кетонов 60–90% и селективностью образования целевых продуктов 70–90%. Вещества проанализированы и доказаны методами газожидкостной хроматографии, масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии.

Выводы. Установлено, что лучшим катализатором восстановления замещенных 5-ацил-1,3-диоксанов является Pd/C, позволяющий достичь высокой селективности образования соответствующих гетероциклических спиртов при конверсии исходных кетонов 60–90%.

Цели. В связи с растущей резистентностью патогенных микроорганизмов к антибиотикам актуальной задачей является разработка новых противомикробных препаратов с уникальным механизмом действия. Немногие антимикробные препараты обладают широким спектром действия на грамположительные и грамотрицательные бактерии, плесени и дрожжи. В связи с этим, цель нашей работы – разработать способы синтеза биологически активных производных алкил-замещенных фенолов (реакций по гидроксигруппе) для исследования их биологического действия.

Методы. Синтез имидазолацетатов замещенных фенолов проводился в две стадии. На первой стадии было получено хлорацетильное производное выбранных соединений, к которому далее присоединялся имидазол. Реакции O-ацилирования на первой стадии синтеза проводились в различных условиях. Первый вариант синтеза проводили с использованием хлорацетилхлорида в качестве ацилирующего агента и высококипящего растворителя. Во втором варианте использовали хлоруксусный ангидрид, и была предпринята попытка заменить растворитель на низкокипящий. Также было синтезировано метоксипроизводное тимола по известной методике, с применением метилйодида и варьирования параметров реакции.

Результаты. Проведена оптимизация параметров хлорацетилирования и метоксилирования ароматических спиртов. Осуществлен подбор растворителей и соотношения реагентов в реакциях. Были синтезированы производные тимола (2-изопропил-5-метилфенола) и пропофола (2,6-изопропилфенола), содержащие имидазол в качестве дополнительного фармакофора, имеющего сродство к белкам клеточных мембран микроорганизмов. Также было получено метоксипроизводное тимола – ароматический простой эфир с повышенной гидрофобностью. Синтезированные соединения были охарактеризованы методом ЯМР-спектроскопии.

Выводы. Синтез хлорацетильных производных ароматических спиртов при охлаждении реакционной массы с использованием избытка ацилирующего агента и увеличением времени реакции (по сравнению с литературными данными) является более предпочтительным. Выход хлорацетета тимола составил 75%, хлорацетата пропофола – 30%, что можно объяснить стерически затрудненным реагированием спиртовой группы пропофола, имеющего изопропильные заместители по 2 и 6 положениям бензольного кольца.

Цели. Исследовать процесс производства биоразрушаемых гибридных композиций (БГК), дисперсно-наполненных крахмалсодержащими продуктами различного происхождения и дистиллированными моноглицеридами, и их биологическую деструкцию, а также процесс биоразложения композиций на основе полиэтилена низкой плотности и термопластичного крахмала (ТПК) различного происхождения: кукурузного, горохового и рисового.

Методы. Термопластичный крахмал получали на основе нативных крахмалов разных видов путем переработки их в лабораторных экструдерах фирм «Брабендер» и «МашПласт» (Россия). Смешивая в экструдерах термопластичные крахмалы с полиэтиленом, получали БГК в виде стренг, гранул и пленок. Структурные параметры БГК изучали методами оптической и электронной сканирующей микроскопии. Способность к биоразложению композитных пленок оценивали, помещая их на полгода в биогумус, и в процессе хранения определяли изменение водопоглощения пленок. Для оценки эксплуатационных свойств (физико-механических характеристик пленок) БГК определяли разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве до и после процесса биоразложения. Изменения химической структуры в процессе биоразложения определяли методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье.

Результаты. Подтвержден положительный эффект (ускорение процесса биоразложения) от использования нового типа пластификатора крахмала – дистиллированных моноглицеридов в композициях ТПК–полиэтилен. По истечении полугода на поверхности образцов наблюдали интенсивное спороношение активных микроорганизмов. При этом водопоглощение образцов достигало 30%, прочностные и деформационные свойства снизились на 60%, что свидетельствует об интенсивном протекании процесса биоразложения.

Выводы. Установлено, что скорость процесса биоразложения композиций зависит от концентрационного соотношения вводимого ТПК, а также от его равномерного распределения в синтетическим полимере.

Цели. Синтез узкодисперсных биоразлагаемых сверхразветвленных полимеров на основе D,L-лактида в присутствии полиэфирполиола Boltorn™ H30 в качестве макроинициатора.

Методы. Для исследования химической структуры полиэфирполиола Boltorn™ H30 и сверхразветвленных сополимеров (Boltorn™ H30)-PDLA использовали ¹H и ¹³С спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Молекулярно-массовое распределение полимеров исследовали методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ). Для исследования термической стабильности полиэфирполиола Boltorn™ H30 применяли метод термогравиметрического анализа (ТГА). Полимеризацию D,L-лактида в присутствии полиэфирполиола Boltorn™ H30 проводили в блоке.

Результаты. По данным ЯМР была рассчитана степень разветвленности полиэфирполиола Boltorn™ H30. Методом ТГА определен верхний температурный диапазон работы с полиэфирполиолом Boltorn™ H30. Исследована полимеризация D,L-лактида в присутствии полиэфирполиола Boltorn™ H30 в качестве макроинициатора. Молекулярномассовые характеристики полученных сополимеров исследованы методами ЯМР и ГПХ.

Выводы. Подобраны оптимальные условия полимеризации D,L-лактида в присутствии полиэфирполиола Boltorn™ H30 в качестве макроинициатора. Показана возможность синтеза узкодисперсных сверхразветвленных полимеров (Boltorn™ H30)-PDLA в этих условиях.

Цели. Валидировать и ввести в рутинную практику НАДЛ МГУ новую, отвечающую требованиям ISO/IEC 17025, методику количественного определения 31 сильнодействующих и наркотических вещества и их метаболитов в моче с использованием быстрого и высокочувствительного метода хромато-масс-спектрометрии.

Методы. Анализ спайкованных с растворами стандартов образцов мочи проводили методом сверхэффективной жидкостной хроматографии–тандемной масс-спектрометрии (СВЭЖХ-МС/МС).

Результаты. В работе установлены диагностические пары прекурсор/ион-продукт и найдены энергии соударения, позволяющие однозначно идентифицировать анализируемые вещества; оптимизированы условия гидролиза при проведении пробоподготовки; определены селективность, линейность, предел качественного определения, предел количественного определения (установлен в рамках договора с фирмой-заказчиком), эффект матрицы и неопределенность измерения. Систематизированные данные приведены в итоговой таблице и сгруппированы по классам определяемых веществ.

Выводы. Представленная методика обладает важными преимуществами – отсутствием сложной и продолжительной пробоподготовки, а также коротким временем метода анализа – около 10 мин, что позволяет существенно снизить трудозатраты, продолжительность и себестоимость анализа. Дополнение новыми определяемыми веществами обеспечит ее универсальность и позволит расширить область применения.