Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск
Том 17, № 4 (2022)
Скачать выпуск PDF | PDF (English)

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

  • Рассмотрены различные стратегии подбора катализаторов и перспективы развития гетерогенного катализа для синтезов на основе производных норборнена (НБН) и норборнадиена (НБД).
  • Показана возможность селективного проведения циклической димеризации и изомеризации НБН и НБД.
  • В ряде процессов удается не только сохранить напряженный карбоциклический каркас, но и установить пути управления регио- и стерео-селективностью.
275-297 1068
Аннотация

Цели. Каталитические процессы с участием норборнена (НБН) и норборнадиена (НБД) открывают исключительные возможности для синтеза широкого круга труднодоступных полициклических углеводородов. Проблемы избирательности и технологичности этих реакций принципиально важны для их практической реализации. Целью обзора является обобщение последних достижений в области создания гетерогенных катализаторов для получения и превращений перспективных НБН- и НБД-производных с сохранением напряженного карбоциклического каркаса в реакциях их изомеризации и димеризации.
Результаты. Рассмотрены различные стратегии подбора катализаторов и перспективы развития гетерогенного катализа для синтезов на основе НБН и НБД производных. Показана возможность селективного проведения циклической димеризации и изомеризации НБН и НБД. Обсуждены факторы, влияющие на направление реакций и позволяющие сохранять напряженную норборнановую структуру.
Выводы. Анализ современного состояния данной проблемы показывает, что в настоящее время технологические показатели процессов превращения НБД и НБН-производных с участием гетерогенных катализаторов существенно уступают гомогенным системам. Их оптимизация, увеличение производительности и регенерация катализатора требует дальнейшего изучения и совершенствования. Тем не менее, на данном этапе достигнуты определенные успехи. В ряде процессов удается не только сохранить напряженный карбоциклический каркас, но и установить пути управления регио- и стерео-селективностью. В некоторых случаях применение гетерогенных катализаторов позволяет направить процесс в совершенно новое русло, не имеющее аналогов для гомогенных систем.

  • Разработаны новые комплексные стабилизаторы на основе глицеридов монокарбоновых кислот и карбоксилатов кальция для промышленных хлорпарафинов.
  • Обнаружено, что глицериды монокарбоновых кислот проявляют термостабилизирующее действие на хлорорганические соединения, при этом найдена минимальная достаточная концентрация глицеридов карбоновых кислот 0.05 ± 0.005 моль/кг, выше которой не наблюдается увеличение термостабилизирующего действия на хлорпарафин.
  • Найдено синергическое соотношение компонентов стабилизирующей смеси по термостабильности – глицериды монокарбоновых кислот / кальцийсодержащие соединения – равное 0.85–0.9/0.15–0.1.
298-310 619
Аннотация

Цели. Разработать новые эффективные термостабилизаторы на основе сложных эфиров глицерина монокарбоновых кислот для промышленных хлорпарафинов. Найти оптимальное соотношение действующих веществ стабилизирующей композиции обеспечивающее максимальное термостабилизирующее действие.
Методы. Оценку термостабилизирующего действия исследуемых образцов на хлорированные парафины проводили по стандартной методике определения термостабильности жидких хлорпарафинов в пересчете на массовую долю отщепленного хлористого водорода. Количественный и качественный анализ полученных смесей глицеридов монокарбоновых кислот проводили с использованием хромато-масс-спектрометрического анализа.
Результаты. Получены и идентифицированы глицериды монокарбоновых кислот (олеиновой, октановой, гексановой и пропионовой кислот), определены составы образующихся смесей моно-, ди- и триэфиров. Определено стабилизирующее действие полученных смесей глицеридов монокарбоновых кислот в количестве 0.5–2 мас. ч. на 100 мас. ч. нестабилизированного промышленного хлорпарафина марки ХП-30. Исследовано совместное использование глицеридов монокарбоновых кислот с кальцийсодержащими соединениями в качестве комплексного стабилизатора с мольным соотношением эфиры/Ca 0.93–0.86/0.07–0.14 соответственно. Хлорпарафин ХП-470, стабилизированный разработанным комплексным стабилизатором, успешно использован в поливинилхлоридной композиции для кабельного пластиката марки ОМ-40.
Выводы. Предложен вариант комплексного стабилизатора для хлорпарафинов на основе российского сырья для импортозамещения, расширяющий ассортимент эффективных стабилизаторов хлорорганических веществ. Установлено, что глицериды монокарбоновых кислот проявляют термостабилизирующее действие на промышленные хлорпарафины. Обнаружена взаимосвязь длины углеводородного заместителя карбоновой кислоты в сложном эфире на термостабилизирующее действие. С увеличением числа атомов углерода в углеводородном заместителе карбоновой кислоты термостабилизи- рующая способность снижается. Установлена минимальная достаточная концентрация глицеридов карбоновых кислот 0.05 ± 0.005 моль/кг, выше которой не наблюдается увеличение термостабилизирующего действия на хлорпарафин. Найдено синергическое соотношение компонентов стабилизирующей смеси по термостабильности: глицериды монокарбоновых кислот/кальцийсодержащие соединения, равное 0.85–0.9/0.15–0.1.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

  • Получены 5-алкокси/арилоксиметил-1,2,4-триазол-3-карбоксамиды для изучения субстратной специфичности генно-инженерных нуклеозидфосфорилаз.
  • По результатам предварительной оценки показана возможность получения из них новых аналогов нуклеозидов химико-ферментативным методом.
311-322 830
Аннотация

Цели. Ключевая стадия синтеза аналогов природных нуклеозидов – образование гликозидной связи между углеводным фрагментом и гетероциклическим основанием. Методы гликозилирования различаются по регио- и стереоселективности. Ферментативная реакция, катализируемая генно-инженерными нуклеозидфосфорилазами – перспективный метод высокоспецифичного синтеза новых фармакологически активных соединений. Данное исследование посвящено синтезу библиотеки аналогов гетероциклических оснований нуклеозидов – 5-оксиметил-1,2,4-триазол-3-карбоксамидов для изучения субстратной специфичности генно-инженерных нуклеозидфосфорилаз.
Методы. Для параллельного синтеза новых 5-алкокси/арилоксиметил 1,2,4-триазол3-карбоксамидов применен метод циклизации ациламидразонов, получаемых из единого синтетического предшественника – β-N-третбутилоксикарбонил-оксаламидразона. Для выделения и очистки синтезированных соединений использована колоночная хроматография на силикагеле. Структура полученных в работе соединений подтверждена комплексом методов физико-химического анализа: спектроскопией ядерного магнитного резонанса и хромато-масс-спектрометрометрией.
Результаты. Получены 5-алкокси/арилоксиметил-1,2,4-триазол-3-карбоксамиды для изучения субстратной специфичности генно-инженерных нуклеозидфосфорилаз. По результатам предварительной оценки показана возможность получения из них новых аналогов нуклеозидов химико-ферментативным методом.
Выводы. Для серии новых 5-алкокси/арилоксиметил-1,2,4-триазол-3-карбоксамидов изучены физико-химические характеристики, а также их способность выступать в роли субстратов реакции трансгликозилирования, катализируемой нуклеозидфосфорилазами.

  • Разработан и апробирован подход к синтезу новых липофильных полиа­минов, основанный на каталитическом аминирование эпоксидов.
  • Получены соединения на основе норспермина и триэтилентетрамина, содержащие гидроксильную группу при С(2) атоме глицеринового остова.
  • Для производных норспермина проведена модификация гидроксильной группы: введен ацетильный заместитель и получено производное, содер­жащее оксоазолидиновый цикл.
  • Полученные липофильные полиамины можно рассматривать как потенци­альные противоопухолевые агенты, для которых в дальнейшем будет проведена оценка цитотоксичности против различных раковых клеток.
323-334 882
Аннотация

Цели. Алкилированные производные полиаминов способны блокировать рост раковых клеток за счет встраивания в механизмы биосинтеза полиаминов. Цель исследования – синтезировать новые липофильные производные норспермина или триэтилентетрамина, основанные на формировании связи C–N при раскрытии оксиранового кольца первичными аминами, для расширения ряда синтетических производных полиаминов, обладающих противоопухолевой активностью.
Методы. Исходные соединения – алкоголят глицидола или эпихлоргидрин – вводили во взаимодействие с гексадецилбромидом или гексадецилатом натрия, получая гексадецилглицидиловый эфир. Ключевой реакцией получения липофильных полиаминов являлось аминирование липофильных эпоксидов полиаминами в присутствии трифлата кальция. Ацилирование гидроксильной группы, образовавшейся в ходе раскрытия оксирана, проводили действием 4-диметиламинопиридина и уксусного ангидрида. Введение алкилильного заместителя в присутствии гидрида натрия приводило к внутримолекулярной циклизации с образованием оксоазолидинового цикла. Региоселективность реакции раскрытия оксиранового цикла по C(1) положению глицерина подтверждали двумерной гетероядерной {1H,13C} спектроскопией ядерного магнитного резонанса.
Результаты. Разработан и апробирован подход к синтезу новых липофильных полиаминов, основанный на каталитическом аминирование эпоксидов. Получены соединения на основе норспермина и триэтилентетрамина, содержащие гидроксильную группу при С(2) атоме глицеринового остова. Для производных норспермина проведена модификация гидроксильной группы: введен ацетильный заместитель и получено производное, содержащее оксоазолидиновый цикл.
Выводы. Полученные липофильные полиамины можно рассматривать как потенциальные противоопухолевые агенты, для которых в дальнейшем будет проведена оценка цитотоксичности против различных раковых клеток.

  • Успешно синтезированы наноматериалы Fe2TiO5 и NiTiO3 с добавлением Ag.
  • Полученные составы показали отличное ингибирование в отношении восковой бациллы (Baccilus cereus), кишечной палочки (Escherichia coli), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), сальмонеллы тифи (Salmonella typhi) и золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus).
  • Кроме того, образцы Ag–Fe2TiO5 показали гораздо лучшую антибактериальную активность, чем образец Ag–NiTiO3.
335-345 718
Аннотация

Цели. Синтезировать многофункциональные материалы титанаты с добавлением серебра путем восстановления золь-гелевых производных титанатов (Fe2TiO5 и NiTiO3) экстрактом листьев subtriplinerve Blume жасмина.
Методы. Физико-химические характеристики полученных материалов определяли методами рентгеновской дифракции, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, удельной поверхности Брунауэра – Эммета – Теллера, сканирующей электронной микроскопия и абсорбционная спектроскопия в УФ-видимой области.
Результаты. Результаты показывают, что серебро имеет хорошую дисперсию на поверхности Fe2TiO5 и NiTiO3 и создает фотокатализаторы с двумя светопоглощающими областями. Полученные материалы применялись в качестве антибактериальных средств в загрязненных водах. Образцы Ag–Fe2TiO5 (Ag–FTO) показали лучшие свойства и антибактериальную активность, чем Ag–NiTiO3 (Ag–NTO) за счет лучшего диспергирования наночастиц серебра на поверхности FTO. Кроме того, антибактериальные результаты демонстрируют большую ингибирующую активность в отношении грамотрицательных (−) бактерий, чем в отношении грамположительных (+) бактерий.
Выводы. Успешно синтезированы наноматериалы Fe2TiO5 и NiTiO3 с добавлением Ag. Полученные составы показали отличное ингибирование в отношении восковой бациллы (Baccilus cereus), кишечной палочки (Escherichia coli), синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), сальмонеллы тифи (Salmonella typhi) и золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). Кроме того, образцы Ag–Fe2TiO5 показали гораздо лучшую анти- бактериальную активность, чем образец Ag–NiTiO3.

СИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

  • Разработан новый технологический прием скрытой маркировки, записи и визуализации информации в поляризованном свете на «рукавных» ориентированных пленках изотактического полипропилена.
  • Применение скрытой маркировки штриховыми кодами позволит исключить подделку упаковки известных брендов и противодействовать реализации контрафактной продукции.
346-356 581
Аннотация

Цели. Количественно описать термохромные свойства пленок изотактического полипропилена – крупнотоннажного полимера, широко используемого в производстве гибкой упаковки товаров и продуктов питания, и обосновать возможности скрытой маркировки прозрачной упаковки.
Методы. Дифференциальная сканирующая калориметрия, поляризационная фотометрия, ИК Фурье-спектрометрия, гравиметрия, термостатирование, физико-механические испытания, в том числе прочности.
Результаты. Обнаружен и исследован термохромный эффект дихроизма в поляризованном свете на промышленных образцах прозрачной двуосноориентированной пленки изотактического полипропилена. Установлено изменение фазового состава пленкообразующей композиции в процессе кратковременного нагревания при маркировке. Показано отсутствие термоусадки и изменения прозрачности в неполяризованном свете, обеспечивающее возможность скрытой записи информации и ее контрастного проявления в проходящем потоке света при определенном расположении светофильтров.
Выводы. Установлены причины и оптимальные условия термохромного эффекта. Предложено использовать локальную контактную термообработку пленки полипропилена для скрытой записи информации и маркировки упаковки товаров и продуктов с целью защиты от подделок.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

  • Выявлены оптимальные технологические условия получения композиционного материала, проявляющего люминесцентные свойства.
  • Показано, что для синтеза люминофора наиболее удачным является использование фосфогипса без предварительной обработки.
  • Оптимальные технологические условия получения композиционного материала, проявляющего люминесцентные свойства: температура термообработки 1073–1173 К, продолжительность изотермической выдержки 60 мин, количество восстановителя – 37–50 мол. %.
357-368 630
Аннотация

Цели. Материалы с люминесцентными свойствами на основе сульфида кальция являются объектом интенсивного изучения ввиду широкого круга возможностей их использования. Легирование структуры сульфида кальция катионами редкоземельных элементов приводит к появлению свечения различной окраски. Синтез подобных материалов осуществляют из химически чистых реактивов, что приводит к высокой стоимости люминофоров. Разработка способа получения люминесцентного материала на основе сульфида кальция из фосфогипса является актуальной задачей химической технологии, позволяющей осуществить комплексный подход к решению проблемы получения экономичных востребованных материалов из отходов производства.
Методы. Синтезированные материалы были изучены с помощью рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии. Фотографии образцов выполняли при освещении лампой накаливания или люминесцентной ультрафиолетовой лампой.
Результаты. Согласно данным рентгенофазового анализа, фосфогипс представляет собой двуводный сульфат кальция и полуводный сульфат кальция. Термообработка при температуре 1073 К образца фосфогипса сопровождается образованием безводного сульфата кальция, в присутствии восстановителя происходит образование композиционного материала, содержащего фазу безводного сульфата кальция и сульфида кальция. Термообработанный в присутствии ряда восстановителей – активированного угля, березового угля, растительного масла, лимонной кислоты, крахмала, сахарозы – фосфогипс обладает способностью к люминесценции, обусловленной наличием сульфида кальция.
Выводы. Выявлены оптимальные технологические условия получения композиционного материала, проявляющего люминесцентные свойства. Показано, что для синтеза люминофора наиболее удачным является использование фосфогипса без предварительной обработки. Оптимальные технологические условия получения композиционного материала, проявляющего люминесцентные свойства: температура термообработки 1073–1173 К, продолжительность изотермической выдержки 60 мин, количество восстановителя – 37–50 мол. %. Проведенное исследование открывает широкие возможности переработки отхода многотоннажного химического производства с получением востребованного неорганического продукта.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)