Итоги деятельности Отделения химико
реклама
АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
ОТДЕЛЕНИЕ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ НАУК
ИТОГИ
деятельности Отделения химико-технологических наук
за 2008 - 2010 гг.
Уфа – 2011
Члены Отделения химико-технологических наук
академики
Абдрахманов Ильдус Бариевич (органическая химия)
Гимаев Рагиб Насретдинович (техническая химия)
Джемилев Усеин Меметович (нефтехимия и катализ)
Имашев Урал Булатович (органическая химия)
Мустафин Ахат Газизьянович (органическая химия)
члены-корреспонденты
Валитов Раиль Бакирович (нефтехимия и катализ)
Злотский Семен Соломонович (органическая химия)
Зорин Владимир Викторович (химия)
Кунакова Райхана Валиулловна (органическая химия)
Мифтахов Мансур Сагарьярович (органическая химия)
Одиноков Виктор Николаевич (органическая химия)
Сангалов Юрий Александрович (химия и технология природных и
синтетических материалов)
почетные академики
Белецкая Ирина Петровна, академик РАН (г. Москва)
Берлин Александр Александрович, академик РАН (г. Москва)
Зефиров Николай Серафимович, академик РАН (г. Москва)
Монаков Юрий Борисович, академик РАН (г. Уфа)
Надиров Надир Каримович, академик Каз. АН (г. Алма-Ата)
Хаджиев Саламбек Наибович, академик РАН (г. Москва)
члены РАН и доктора наук
Абдуллин Марат Ибрагимович (химия высокомолек. соед.)
Валеев Фарид Абдуллович (органическая химия)
Галин Фанур Зуфарович (органическая химия)
Докичев Владимир Анатольевич (техническая химия)
Загидуллин Раис Нуриевич (техническая химия)
Казаков Валерий Петрович (физическая химия)
Кантор Евгений Абрамович (нефтехимия)
Талипов Рифкат Фоатович (биоорганическая химия)
Хуснутдинов Равиль Исмагилович (органическая химия)
Шаяхметов Ульфат Шайхизаманович (неорганическая химия)
Юнусов Марат Сабирович (химия природных органических
соединений)
иностранные члены
Каган Анри (Франция, г. Париж)
ВВЕДЕНИЕ
В 2010 закончился трехлетний цикл работ Отделения химикотехнологических наук по Государственной научно-технической программе
«Химические технологии и новые материалы для инновационного
развития Республики Башкортостан».
Выполнены научные исследования по следующим основным
направлениям:
- природные и синтетические препараты для медицины и сельского
хозяйства;
- новые материалы на основе нефтехимического сырья;
- новые материалы на основе вторичных материальных ресурсов;
- энерго-, ресурсосберегающие технологии для создания
инновационной продукции.
Успешно реализована программы «Конкурс среднего и малого
бизнеса» и «ИННО-2010».
***С учетом мировых тенденций развития химической науки и
технологий на основе доступного крупнотоннажного, малоиспользуемого
и возобновляемого сырья Республики Башкортостан созданы
эмульгаторы-стабилизаторы обратных эмульсий для нефтедобычи,
безобжиговые керамические материалы, термопластичные эластомеры,
антимикробные пленочные материалы; разработаны технологии
производства
новых
химических
средств
защиты
растений,
антигельминтных препаратов, инсектициды, биологически активные
вещества синтетического и природного происхождения; предложены
энерго-, ресурсосберегающие технологии для создания инновационной
продукции.***
В выполнении научно-исследовательских работ участвовали
Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и
регуляторов роста растений с опытно-экспериментальным производством
(НИТИГ АН РБ), а также научные сотрудники Института органической
химии УНЦ РАН (ИОХ УНЦ РАН), Башкирского государственного
университета
(БГУ),
Уфимского
государственного
нефтяного
технического
университета
(УГНТУ),
Научно-исследовательского
института истории науки и техники (НИИНТ), Уфимской государственной
академии экономики и сервиса (УГАЭС), Башкирского Государственного
педагогического университета (БГПУ), Института нефтехимпереработки
(ИНХП), Уфимского государственного авиационного технического
университета (УГАТУ), Башкирского государственного аграрного
университета (БГАУ), Стерлитамакского филиала АН РБ (СФ АН РБ),
ООО «Керам», ООО «Уф.НТЦ», ООО «ИПМС», ООО «Спецматериалы».
ВАЖНЕЙШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
по программе
«Химические технологии и новые материалы для инновационного
развития Республики Башкортостан»
Подпрограмма 10.1. Природные и синтетические препараты для
медицины и сельского хозяйства.
2008
С целью получения из легкодоступных 2-пентениланилинов 2винилзамещенных индолинов – потенциальных полупродуктов для
создания веществ митомициновой природы с выраженной биологической
активностью, в том числе противоопухолевыми свойствами, изучен синтез
N-тозил-, N-мезилN-(2-нитрофенил)сульфонил- и N-ацетил-2пентениланилинов. Проведена их циклизация под действием I2 и H2O2. В
реакции с иодом обнаружено образование двух изомерных продуктов
циклизации – цис- и транс-N-тозил-2-(1-иодэтил)-3,5-диметилиндолинов в
соотношении 1:4. транс-Изомер легко отделяется перекристаллизацией из
этилового спирта с выходом 45%. Нагреванием транс-N-тозил-2-(1иодэтил)-3,5-диметилиндолина
в
пиперидине
получены
и
идентифицированы продукты дегидроиодирования - транс-N-тозил-2винил-3,5-диметилиндолин и N-тозил-2-этилиден-3,5-диметилиндолин, а
также продукт конденсации c пиперидином - N-тозил-2-(Nпиперидинилэтил)-3,5-диметилиндолин.
При обработке газообразным HCl или раствором этой кислоты из Nтозил-2-(N-пиперидинилэтил)-3,5-диметилиндолина
образуется
гидрохлорид, хорошо растворимый как в CH2Cl2, так и в EtOH, но
ограниченно растворимый в воде.
Нагревание
транс-N-тозил-2-(1-иодэтил)-3,5-диметилиндолина
в
пиридине при кипении приводит к четвертичной соли пиридина с
индолином в качестве основного продукта реакции, восстановлением
которой боргидридом натрия в этаноле получен N-тозил-(2S,3R)-2-[N(1,2,3,6-тетрагидропиридино)]этил-3,5-диметил-2,3-дигидро-1H-индол.
Нагревание транс-N-тозил-2-(1-иодэтил)-3,5-диметилиндолина при
кипении в N-метил- или N-пропилпиперидине исключает образование
побочных продуктов и приводит только к транс-N-тозил-2-винил-3,5диметилиндолину с выходом 76-80%.
Взаимодействие транс-N-тозил-2-(1-иодэтил)-3,5-диметилиндолина
с ДМФА при кипении приводит к N-тозил-(2S,3R)-2-формилоксиэтил-3,5диметилиндолину.
Установлено влияние природы заместителя у атома азота на
образование транс-N-алкилсулфонил- или N-арилсульфонил-2-винил-3,5диметилиндолина. При нагревании транс-N-мезил-2-(1-иодэтил)-3,5диметилиндолина в пиперидине доля транс-N-мезил-2-винил-3,5диметилиндолина оказалась ниже.
Циклизацией
N-(2-нитробензолсульфонил)-2-(1-метилбут-2-ен-1ил)-4-метиланилина
при
действии
йода
получен
транс-N-(2нитробензолсульфонил)-2-(1-иодэтил)-3,5-диметилиндолин с выходом
80%. В процессе его нагревания при кипении в пиперидине выделены в
качестве
основного
продукта
нитрофенилсульфонилпиперидин,
обнаружены в очень низких количествах транс-2-винил-3,5диметилиндолин и продукты замещения йода с более высокой
молекулярной массой.
Окисление
N-ацетил-2-(1-метилбут-2-ен-1-ил)-4-метиланилина
пероксидом водорода в муравьиной кислоте приводит к изомерным цис- и
транс-N-ацетил-2-(1-гидроксиэтил)-3,5-диметилиндолинам, а также цистранси
all-трансN-ацетил-3-гидрокси-2,4-диметил-1,2,3,4тетрагидрохинолинам примерно в равных соотношениях с высоким
общим выходом. Окисление бихроматом калия этих спиртов дает
соответствующие кетоны (академик АН РБ Абдрахманов И.Б., ИОХ УНЦ
РАН).
2009
Разработаны способы получения N-этоксикарбонил-, N-ацетил-7метил- и N-ацетил-1,За,4,8b тетрагидроциклопента[b] индолов промежуточных веществ для получения функционализированных
производных 1,2,3,За,4,8b гексагидроциклопента[b]индолов, потенциально
биологически активных соединений.
Тетрагидроциклопента[b] индолы окислением перманганатом калия
в слабощелочных условиях превращены в
цис-2,3-дигидрокси1,2,З,За,4,8b-гексагидроциклопента[b] индолы, получено N-ацетил-2,3диацетокси
производное.
Нитрованием
нитратом
аммония
в
трифторуксусном ангидриде с последующим восстановлением ортонитропроизводного получен орто-аминоаналог - промежуточное вещество
для выхода к азиридиноциклопента[b]индолохинонам - возможным
противоопухолевым субстанциям. Окислением N-ацетил- или Nэтоксикарбонил-7-метил-1,За,4,8b-тетрагидроциклопента[b] индолов
пероксидом водорода в присутствии муравьиной кислоты получены 2,3эпоксиды этих соединений с цис- и транс-расположением
азотсодержащего и оксиранового циклов с выходами смеси изомеров 5056% примерно в равных соотношениях.
Обработкой
N-этоксикарбонил-7-метил-1,
За,4,8b-тетрагидроциклопента[b] индола метанольным раствором аммиака в автоклаве
при 100°С наработан N-аминокарбонил-7-метил-1, За,4,8b-тетрагидрод.х.н. циклопента[b]индол (академик АН РБ Абдрахманов И.Б., д.х.н. Гатауллин
Р.Р., ИОХ УНЦ РАН).
2008
Из сока растения Serratula coronata выделен и очищен
перекристаллизацией 20-гидроксиэкдизон. Изучены трансформации 20гидроксиэкдизона в металлоаммиачных растворах (Li и Na). Методами
ИК-, УФ-, ЯМР 1Н и 13С, а также PCA установлена структура продуктов
реакции - 9α,14α-эпоксипроизводных и 14α-гидропероксидов 20гидроксиэкдизона.
Изучена реакция 7,8-дигидроаналогов 20-гидроксиэкдизона с
надкислотами (реакция Байера-Виллигера). Взаимодействие диацетонида
7,8-дигидро-20-гидроксиэкдизона с м-хлорнадбензойной кислотой в
хлористом метилене протекает регио- и стереоселективно с образованием
диацетонида 5а-окса-7,8α-дигидро-20-гидроксиэкдизона
При изучении превращений экдистероидов в металл-аммиачных
растворах обнаружено необычное для стероидных -ненасыщенных
кетонов протекание реакции с образованием окса-аналогов экдистероидов
с 9,14-оксациклом – оксетанов. Предложена вероятная схема
найденного превращения, базирующаяся на образовании в качестве
интермедиата 6(7),8(9)-диен-6-олята, аутоокисление которого приводит к
14-гидрокси-9-гидропероксида и далее (с отщеплением H2O2) – к
оксетану. По результатам рентгеноструктурного анализа структуры
оксетана из диацетонида 20-гидроксиэкдизона установлено, что при
наблюдаемых трансформациях экдистероидов в 9,14-окса-аналоги
инверсии хиральных центров не происходит.
Обнаружены новые молекулярные перегруппировки в ряду
экдистероидов.
9,14-эпоксиэкдистероиды
в
спиртах
перегруппировываются по двум направлениям, превращаясь либо в
9,13-эпокси-14-метилэкдистероиды (с перестройкой 4-членного
оксетанового цикла в 5-членный тетрагидрофурановый и миграцией 18метильной группы из 13-го в 14-ое положение), либо в 9гидроксистахистерон В. Перегруппировка ускоряется кислотами Льюиса
и Бренстеда.
Разработан эффективный и селективный метод гидрирования
малореакционноспособной 7-связи в экдистероидах в щелочных
условиях
(MeONa-MeOH)
над
палладиевым
катализатором.
Синтезированы 7,8-дигидропроизводные экдистероидов – аналоги
брассиностероида кастастерона.
При озонировании в пиридине экдистероиды и их 7,8дигидропроизводные регио- и стереоселективно превращаются в 2дегидро-3-эпи-экдистероиды
и,
соответственно,
их
7,8дигидропроизводные.
Восстановление 2-дегидро-3-эпи-20-гидроксиэкдизона с помощью
трис(втор.-бутил)боргидрида лития (L-selectride) протекает регио- и
стереоспецифично
с
образованием
2-эпи,
3-эпи-5-эпи-20гидроксиэкдизона.
Предложен метод конъюгации экдистероидов с -оксо-2С-аналогом
-токоферола. Синтезированы 2,3-моно – и 2,3:20,22-бис-конъюгаты,
проявившие высокую антиоксидантную активность (чл.-корр. АН РБ
Одиноков В.Н.).
.
2008
Разработан эффективный метод получения стабилизированных
илидов фосфора – полупродуктов для синтеза аналогов алкалоида
камптотецина, обладающего противоопухолевыми и противовирусными
свойствами.
2009
Осуществлен синтез кетостабилизированных илидов серы из ангидрида
пиридин-2,3-дикарбоновой кислоты и α-аминокислот (аланина, валина,
лейцина, фенилаланина, изолейцина). Илиды вступают в реакцию
внутримолекулярной циклизации региоселективно путем взаимодействия
карбаниона с более электронодефицитным карбимидным атомом
углерода с образованием пирролизидиндионовых структур, которые
использованы в качестве удобных синтонов для получения
полициклических структур, в том числе биологически активных.
Илид, синтезированный из N-фталил-Р-фенил-Р-аланина и несущий
заместитель в γ-положение к карбанионному центру, претерпевает
самопроизвольную внутримолекулярную циклизацию с образованием
индолизидиндионовой структуры при комнатной температуре.
Разработана
эффективная
схема
получения
аналога
противоопухолевого препарата камптотецина с использованием реакции
внутримолекулярной циклизации кетостабилизированного илида серы,
производного аддукта антраниловой кислоты и ангидрида хинолин-2,3дикарбоновой кислоты.
2010
Разработана
схема
синтеза
гетероциклических
систем,
содержащих фталазиндионовый фрагмент, с использованием реакции
внутримолекулярной циклизации диоксофталазинсодержащих илидов серы
и фосфора.
Внутримолекулярная циклизация кетостабилизированных илидов
серы и фосфора, содержащих N-бензилфталгидразидный фрагмент,
приводит к образованию соединений пирролофталазиндионовой
структуры,
а
внутримолекулярная
циклизация
3-[2[(трифенилфосфоранилиден)метил]-бензоил]-1,4-фталазиндиона
к
соединению с изохинофталазиндионовой структурой.
Впервые
получены
гетероциклические
соединения
с
пиридопиридазино-изохинолиндионовой
и
изохинопиридазинохинолиндионовой
структурами
путем
региоспецифичной внутримолекулярной циклизации илидов фосфора,
содержащие пиридопиридазиндионовый или пиридазинохинолиндионовый
фрагменты.
Осуществлен синтез ранее неизвестных полигетероциклических
соединений с бис(изохино)пиридазинофталазинтетраоновой структурой на
основе пиридазино-фталазинтетраонсодержащих бисилидов фосфора.
Установлено, что использование каталитического количества "ионной
жидкости" [bmim][BF4] повышает выход продукта внутримолекулярной
реакции Виттига диоксофталазинсодержащих илидов фосфора (д.х.н.
Галин Ф.З.).
2008
Разработана рецептура и технология получения комбинированных
гербицидов на основе аминных и натриевых солей «Глифосата» и
«Дикамбы». Проведены полевые биологические испытания новых
рецептур.
Предложен гетерофазный синтез диметилалкиламинной (ДМАА)
соли
N-фосфонометилглицина
(«Глифосата»)
с
применением
предварительной механической активации ее молекул (планетарная
мельница) до получения мелкодисперсных частиц и последующим
взаимодействием с жидким ДМАА в Z-образном аппарате-смесителе
(система «твердое тело-жидкость»). При мольном соотношении ДМАА :
«Глифосат» : Н2О = 1 : 1 : 10 выход целевого продукта 98% масс.
Образование сыпучего порошка наблюдается через 45-90 мин. с начала
перемешивания реакционной массы. Установлено, что «Глифосат»
формирует с амином молекулярный комплекс за счет межмолекулярной
водородной
связи,
возникающей
вследствие
протонодонорной
способности карбоксильной группы N-фосфонометилглицина с
последующим присоединением протона к атому азота ДМАА с
образованием соли. В гетерофазной системе скорость процесса
лимитируется как дисперсностью «Глифосата», так и переносом протона
от кислоты к третичному атому азота.
Определены растворимость и физико-химические характеристики
различных аминных солей «Глифосата» в воде. ДМАА-соль, представляющая собой водорастворимый сухой порошок, обладает поверхностно-активными
свойствами,
проявляющимися
в
снижении
поверхностного натяжения водных рабочих растворов в концентрации
0,05-0,1%, масс. Для повышения концентрации действующего вещества в
водорастворимой порошкообразной рецептуре созданы препараты на
основе смеси Na- и ДМАА-солей «Глифосата» в весовом соотношении
10:1.
Изучена биологическая эффективность водорастворимого порошка
ДМАА-соли «Глифосата» в полевых условиях в сравнении с водным
раствором изопропиламинной соли (препарат «Раундап», «Монсанто»,
США). При сопоставимых дозах (0,5-1,2 кг/га) эффективность ДМААсоли «Глифосата» по отношению к пырею ползучему была выше, чем у
препарата «Раундап» (80 и 60%, соответственно).
Разработана энергосберегающая, экологически (отсутствие сточных вод и
газовых выбросов) технология получения диметилалкиламинной (ДМАА)
соли N-фосфонометилглицина (глифосата). Оптимальные технологические
параметры процесса: соотношение реагентов – эквимолярное, температура
процесса – комнатная, время реакции – 3 часа.
При изучении влияния дисперсности глифосата на скорость
образования ДММА соли установлена возможность использования в
качестве реакционного устройства серийно выпускаемых измельчителейсмесителей с противоположно вращающимися Z-образными лопастями,
имеющих удобные загрузочные устройства и автоматическую систему
выгрузки продуктов реакции.
Оптимальное
количество
протонно-донорного
катализатора
составляет 1 моль при взаимодействии 1 моля глифосата с 1 молем ДМАА.
В отсутствии катализатора процесс взаимодействия глифосата с ДМАА не
происходит. Это свидетельствует о невозможности эффективного контакта
карбоксильной группы глифосата с третичным азотом ДМАА с передачей
протона на атом азота.
Показана высокая эффективность смесевых форм гербицидных
препаратов, при которой действующее вещество гербицида находится
как в поверхностно-активной солевой форме, так и в форме классической
эмульсии типа «масло в воде», за счет смягчения жесткости действия
солевой формы при одновременном увеличении проницаемости эфирной
части.
В качестве антикоагулянтов ультрадисперсных суспензий ТБК
предложено использовать смесь неионогенных и ионактивных ПАВ.
Изооктиловый эфир дикамбы с неонолом при массовом соотношении 1:1
при приготовлении рабочих растворов дает достаточно стабильные (в
течение 2-2,5 часов) микроэмульсии с средневесовым размером частиц
порядка 26-50 нм (чл.-корр. АН РБ Валитов Р.Б., НИТИГ АН РБ).
2009
Для получения высокоэффективных экологически безопасных
средств защиты и регуляторов роста растений на основе наночастиц
серы со средним размером 55 нм разработан метод механической
активации серы в дезинтеграторе.
Показана эффективность
применения порошкообразных
наночастиц
серы
в
качестве
биологически активного вещества
ускоряющего на 40-50% рост развития зерна на ранних (первые три дня)
стадиях вегетации.
Метод является основой для разработки препаративной формы
препаратов предпосевной обработки семян, совмещающих функции
регулятора роста и средства защиты растений от грибковых заболеваний
и растительноядных клещей ( д.т.н . Массалимов И.А., НИТИГ АН РБ).
2008
Для поиска лекарственных препаратов, способных повышать
сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям,
осуществлен синтез ациклических нуклеозидов на основе 6-метилурацила
с использованием реакции алкилирования. Получены моно- и бисалкилированные производные 6-метилурацила.
Проведено изучение таутомерных превращений 5-амино-6метилурацила в твердой фазе и растворе. Методами ИК-спектроскопии и
рентгеноструктурного анализа установлено, что дикето-таутомер 5-амино6-метилурацила является единственной таутомерной формой в твердой
фазе. В водном растворе при повышении рН наблюдается образование
енольной формы 5-амино-6-метилурацила. Методами ИК- и ЯМР 13С
спектроскопии определена структура енольного таутомера 5-амино-6метилурацила.
Изучено взаимодействие урацила и ряда его производных (5метилурацила, 5-бромурацила, 5-фторурацила, 6-метилурацила, 5гидрокси-6-метилурацила,
5-амино-6-метилурацила
и
5-нитро-6метилурацила) с янтарной кислотой в водных растворах. Установлено, что
между урацилами и
кислотой образуются комплексы состава 1:1,
определены
их
константы
устойчивости.
Показано,
что
электроноакцепторные
заместители
6-метилурацила
увеличивают
устойчивость его комплекса с янтарной кислотой (д.х.н. Зимин Ю.С.,
БГУ).
2008
Изучены
закономерности
окислительных
превращений
(окислительной функционализации и окислительной деструкции)
яблочного пектина под действием пероксида водорода в водных
растворах. Установлено, что природа и характер наблюдаемых
закономерностей не зависят от источников сырья (кожуры цитрусовых
плодов или яблочных выжимок), из которых пектин выделен.
Исследовано взаимодействие галактуроновой кислоты (структурной
единицы природного полисахарида пектина) с урацилом и его
производными. Определен состав и рассчитаны константы устойчивости
образующихся комплексных соединений.
Показано, что цитрусовый пектин и его окисленная фракция
образуют с 6-метилурацилом комплексные соединения состава 1:1.
Установлено, что названные комплексы относятся к малотоксичным
соединениям. Фармакологическими исследованиями показано, что
комплекс 6-метилурацила с окисленной фракцией цитрусового пектина
обладает повышенной противовоспалительной активностью по сравнению
с 6-метилурацилом и его комплексом на основе исходного полисахарида
(академик РАН Монаков Ю.Б., БГУ).
Для разработки полимерных подложек лекарственных средств на
основе пектина изучены кинетические закономерности пероксидного
(Н2О2 + О2) и озонированного (О3 + О2) окисления цитрусового пектина в
водной среде. Окисление пектина сопровождается окислительной
деструкцией
макромолекул
биополимера
и
окислительной
функционализацией образующихся олигомеров. Определена средняя
молекулярная масса исходного цитрусового пектина и его окисленных
фракций. Степень деструкции макромолекул природного пектина, а также
степень функционализации образующихся олигомерных фракций можно
регулировать путем изменения температуры процесса и концентрации
используемого окислителя.
Изучено комплексообразование цитрусового пектина и его
окисленных фракций с 4-аминосалициловой и 5-аминосалициловой
кислотами в водных растворах. Между кислотами и пектином, а также
продуктами его окислительной модификации, образуются комплексы
состава 1:1. Оценены константы устойчивости комплексов 4-
аминосалициловой и 5-аминосалициловой кислот с исходным цитрусовым
пектином и продуктами его окисленных фракций (д.х.н. Хурсан С.Л.).
2008
Разработан однореакторный (one pot) метод получения простейшего
представителя 2,3,5-трихлор-4,4-диметоксициклопен-2-ен-1-она и нового
производного
циклопентантриона
2,5-дихлор-3,4,4триметоксициклопент-2-ен-1-она
непосредственно
из
гексахлорциклопентадиена (ГХЦПД) с использованием дешевых
реагентов технической химии (KOH, MeOH и H2SO4).
2,3,5-Трихлор-4,4-диметоксии
2,5-дихлор-3,4,4-триметоксициклопент-2-ен-1-оны
изучены
в
реакциях
восстановительного
дехлорирования (Zn-NH4Cl-MeOH, CrCl2) и AdNE-замещения sp3-Cl при С3 с аминами различного строения и тиофенолятом натрия. Показано, что в
отличии от трихлорциклопентенона, триметоксипроизводное не вступает
во взаимодействие с тиофенолятом натрия.
Изучено
взаимодействие
2,3,5-трихлор-,
и
2,3-дихлор-4,4этилендиоксициклопен-2-ен-1-онов с урацилом и некоторыми его
производными (UrX, где Х= Н, 5-F, 5-Br, 5-OH,6-Me). Определены
оптимальные условия протекания реакции (NaOH в ТГФ или диоксане,
кипячение) и с хорошими (60-75%) выходами получены нового типа «sp2cвязанные» карбануклеозиды.
Кислотным гидролизом 2,5-дихлор-3,4,4-триметокси- и 2,3,5трихлор-4,4-диметоксициклопент-2-ен-1-онов
получено
новое
производное
1,2,4-циклопентантриона
2,5-дихлор-1,2,4циклопентантрион, существующий исключительно в форме енола.
Взаимодействие последнего с CH2N2 образует соответствующий
метиловый эфир. Предложен короткий one-pot синтез указанного триона
непосредственно из ГХЦПД путем его кипячения в системе КОН-МеОН с
последующим гидролизом концентрированной H2SO4.
Установлено, что 2,3-дихлор-4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-он реагирует c MeONa в MeOH с образованием 3-гидрокси-2-хлорциклопент2-ен-1,4-диона, который действием CH2N2 переведен в соответствующий
енолэфир. Эта методология использована в хеморациональном синтезе из
базисного
дихлорциклопентенона
4-метокси-5-хлор-2стирилиденциклопент-4-ен-1,3-дионов и родственных соединений.
Выявлена
способность литиевого енолята 2,3-дихлор-4,4этилендиоксициклопен-2-ен-1-она
в
присутствии
Ас2О
к
самоконденсации, приводящей к соответствующему димерному аддукту.
Установлено, что 4-метокси-5-хлор-2-стирилиденциклопент-4-ен1,3-дион обладает выраженным цитотоксическим эффектом (лаборатория
молекулярной иммунологии и фармакологии Института биохимии и
генетики УНЦ РАН), что предопределяет наличие иммуносупрессивных и
противоопухолевых свойств (к.х.н. Иванова Н.А., ИОХ УНЦ РАН).
2009
Разработаны доступные варианты синтеза ряда базисных
трихлорциклопентенонов, изучены их реакции и получены новые
представители биоактивных циклопентаноидов.
Разработан эффективный путь получения новых 5гидроксиметил-2,3,5-трихлор-4,4-этилендиокси(и диметокси)циклопент2-ен-1-онов.
Изучено взаимодействие полученных трихлорциклопентенонов
с нуклеиновыми основаниями - урацилом и его замещенными (5-бром, 5фтор-, 5- и 6-метил-, 5-окси-6-метил), найдены оптимальные условия
реакции (енон : Ur-X : NaOH = 1:1.5:3, диоксан-вода, 100°С, 40-60 мин)
и методика выделения целевого соединения. Получен ряд новых
«sр2-связанных» карбануклеозидов,
наработаны
образцы
для
биоиспытаний, 2 из которых отобраны для испытаний на
противораковую активность (США).
Осуществлен синтез аддукта дихлоркетена с диметилфульвеном и его
восстановительное дехлорирование системой Zn-NH4Cl –MeOH.
Осуществлен синтез аддукта циклопентадиена с фульвеном и
его взаимодействие с фенилэтиламином; дальнейшая гидратация гемдихлорной функции в образующихся амидах действием AgNO3 в кипящей
смеси MeCN-Н2О с образованием циклических полуаминалей, которые
были разделены колоночной хроматографией на SiO2.
Окислением по Байеру-Виллигеру аддукта циклопентадиена
с фульвеном
получен
лактон,
восстановление
которого
действием диизопропилалюминийгидрида образует соответствующий
лактол. Использованием последнего
в
реакции
Виттига
с
фосфораном,
полученным
исходя
из бромпентановой кислоты,
синтезирован ключевой синтон для 15-дезокси-дельта( 12,1 4)простагландина J(2).
Взаимодействием гексаналя с метоксикарбонилметилентрифенилфосфораном синтезирован метиловый эфир окт-2-еновой кислоты.
Восстановлением последнего диизобутилалюминийгидридом (СН2С12, -78
°С) получен спирт, трансформированный далее с количественным
выходом в соответствующий бромид (CBr4, Ph3P, CH3CN), который
кипячением с Ph3P в С6Р6 превращен в фосфоран, необходимый для
формирования боковой цепи 15-дезокси-дельта(12,14)-РGJ(2) путем
конденсации по реакции Виттига.
Из Д-рибозы осуществлен синтез 4,5-изопропилиденоксициклопент2-ен-1-она и его аддукта с изопреном. Изучены окислительные
трансформации последнего - озонолитическое (О3, ЦГ-МеОН, 0°С, Me2S и
О3, МеОН, -65°С, NH4C1) и катализируемое рутением периодатное (NaJO4,
RuCl3x3H2O, ССl4-MeCN).
Ряд
соединений переданы на биологические испытания в
лабораторию по изучению механизмов и регуляции персистенции
бактерий Института клеточного и внутриклеточного симбиоза (г.
Оренбург, УрО РАН). 3-фенилсульфенил- и 3-фенилсульфонил-2,5дихлор4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-он проявляют антилизоцимную и
антикарнозиновую активность в отношении Klebsiella pneumonia и
Staphylococcus aureus.
Испытаниями в лаборатории молекулярной иммунологии и
фармакологии Института биохимии и генетики УНЦ РАН установлено,
что 4-метокси-5-хлор-2-стирилиденциклопент-4-ен-1,3-дион обладает
выраженным
цитотоксическим
эффектом,
что
позволяет
предположить наличие иммуно-супрессивных и противоопухолевых
свойств (к.х.н. Иванова Н.А.., ИОХ УНЦ РАН)
Подпрограмма
10.2.
Новые
материалы
на
основе
нефтехимического сырья.
2008
Выполнен
комплексный
экологический
мониторинг
поверхностных вод Туймазинского нефтяного месторождения. Пробы
пластовых, сточных, подземных пресных и поверхностных вод
охарактеризованы по 57 показателям, включающим типовые характеристики качества вод, а также содержание тяжелых металлов, летучих
ароматических и галогенсодержащих углеводородов, пестицидов.
Проведены измерения уровня α- и β- излучения, окисляемости,
химического поглощения кислорода (ХПК), биохимического поглощения
кислорода (БПК) и биологической токсичности.
Подземные пресные воды (6 из 12 родников) за 60 лет эксплуатации
Туймазинского месторождения
приобрели высокую биологическую
токсичность.
Пластовые воды характеризуются низким содержанием в них
нитратов (1 мг/дм3), в то время как в подземных пресных водах, а также
в водах ручьев и рек содержание нитратов в отдельных пробах достигает
ПДК. Источником нитратного загрязнения природных вод является
аграрный сектор района. Нарушения в технологии хранения и применения
приводит к ежегодной потере 300-500 тонн минеральных азотных
удобрений, которые за счет вымывания осадками и инфильтрации
поступают в водотоки и родники.
Обнаружена связь между биологической токсичностью родниковой
воды и показателями концентрации хлоридов и БПК. Для небольших ПДК
хлоридов (до 1,4 ПДК) и БПК (0,8 - 1,1) ПДК родниковые воды
характеризуются нулевой биологической токсичностью. При более
высоких концентрациях хлоридов (до 3,6 ПДК) и значениях БПК (до 4 ПДК)
родниковые воды приобретают токсичность (гибель тест-гидробионтов
возрастает до 30 %). Многократное превышение ПДК хлоридов (более 7
ПДК), высокие значения БПК (более 9 ПДК) придают родниковой воде
острую токсичность (гибель тест-гидробионтов достигает 100 %).
В районах нефтедобычи рекомендуется проведение традиционного
шестикомпонентного анализа (CI-, НСО3", СО3-2, SO4-2, Са2+, Na+ + K+) с
определением набора микрокомпонентов. Анализ необходимо дополнить
определением содержания нитратов и БПК, характеризующее
присутствие неконтролируемых токсичных органических соединений и
являющееся косвенным показателем биологической токсичности
природных вод.
2009
Выполнен комплекс работ по изучению химического загрязнения
поверхностных и подземных пресных вод особо охраняемых природных
территорий
Дюртюлинского
и
Краснокамского
районов,
расположенных в зоне влияния предприятий по добыче нефти
подразделениями АНК Башнефть.
Представлена
общая характеристика Арланского нефтяного
месторождения и наблюдательной гидрологической сети, включающей
18 водопунктов на реках Кама и Белая и их притоках: рр. Березовка,
Быстрый Танып, Гнилой Танып, Кунь, Тыхтем, Кельтей, а также озерах Буляк, Елань и ручья Оло-Асау.
Изучен характер изменения значений индекса загрязнения вод
(ИЗВ) р. Белой от г. Уфы до её устья. Установлены интер валы
изменения значений ИЗВ и класс природной воды: г.Уфа г. Благовещенск (2,23 - 2,04; 4 класс, загрязненная), г. Бирск, выше и
ниже города,(1,61 - 1,46; 3 класс, умеренно загрязненная), г. Дюртюли,
выше и ниже города/1,74 - 2,07; 3 класс, умеренно загрязненная).
Пробы воды водотоков и водоемов в зоне влияния
Арланского месторождения (р. Кама, р. Белая, р. Быстрый Танып, р.
Гнилой Танып, оз. Буляк, р. Березовка, р. Кунь), значения ИЗВ которых
изменялись в интервале 1,0 - 4,0, охарактеризованы как умеренно
загрязненные и загрязненные. Качество вод ручья Оло-Асау, оз. Елань,
р.Кельтей, р. Тыхтем признаны как грязные и очень грязные (ИЗВ от 4,0
до 10,0).
Для
характеристики
степени
загрязнения
воды
органическими соединениями
использован
косвенный
показатель - биохимическое потребление кислорода (БПК). Для
большинства водотоков
и
водоемов,
находящихся
в зоне
влияния промышленных объектов Арланского месторождения
значения БПК изменяются в интервале 11,1 - 42,2. В соответствии
с
существующей
шкалой
оценки
степени
загрязнения
поверхностных вод эти пробы можно отнести к очень грязным.
Выполнен комплексный экологический мониторинг поверхностных
и подземных вод Кушкульского нефтяного месторождений. Определение
концентраций основных и дополнительных микрокомпонентов сочеталось
с измерением значений ХПК, БПК и биотестированием анализируемых
проб.
Впервые пробы пластовых, сточных, подземных пресных и
поверхностных вод охарактеризованы по 57 показателям, включающим
типовые характеристики качества вод, а также содержание тяжелых
металлов, летучих ароматических и галогенсодержащих углеводородов,
пестицидов; проведены измерения уровня α - и β- излучения,
окисляемости,
химического
поглощения
кислорода
(ХПК),
биохимического поглощения кислорода (БПК) и биотоксичности.
Поверхностные и подземные пресные воды Кушкульского
месторождения, находящегося в санитарной зоне Павловского
водохранилища, имеют слабое загрязнение, биотоксичность тестируемых
проб не обнаружена. Основные водотоки территории Кушкульского
месторождения (р.Иришты, р.Уса) практически не вносят загрязнений в
Павловское водохранилище и р.Уфу, которая является основным
источником питьевого водоснабжения г.Уфы.
Установлена высокая биотоксичность пластовых и сточных вод
изученных месторождений нефти. Подземные пресные воды (родники)
Кушкульского месторождения практически сохранили свою чистоту.
Изучена экотоксичность химпродуктов, применяемых в ОАО «АНК
Башнефть», установлен класс опасности 11 соединений: ингибитор
коррозии ДОК-12, бактерицид Сонцид-8102, реагент для УН СКС-65 ГПБ
отнесены ко II классу опасности; ингибитор коррозии Сонкор-9701,
реагент для УН полиакриламид ДКS ORP F-40 NT, ингибитор
парафиноотложений СНПХ-7941, пеногаситель ПЭС-1 отнесены к III
классу опасности; реагент для УН БиоПАВ КШАС, буровой реагент
ФХЛС-МН, замедлитель схватывания НТФ нитрометил фосфеновой
кислоты, ингибитор солеотложений СНПХ-5312 отнесены к IV классу
опасности.
Проведенные исследования показали, что все 11 химпродуктов
обладают как острой, так и хронической токсичностью. Наибольшую
хроническую токсичность проявляют бактерицид Сонцид-8102 (II класс
опасности); замедлитель схватывания НТФ (IV класс опасности);
пеногаситель ПЭС-1 (III класс опасности). Поэтому необходимо
проанализировать технологию применения этих веществ с целью
минимизации возможного экологического ущерба при их использовании и
разработать меры по нейтрализации их токсического действия при
возникновении аварий (академик АН РБ Имашев У.Б., УГНТУ).
2009
Осуществлен
мониторинг
полихлорированных
дибензопарадиоксинов и дибензофуранов (ПХДД/Ф) (хроматограф
Carlo Erba 8035 и масс-спектрометр высокого разрешения AutospecUltima в режиме электронного удара (36ev) с разрешением > 10.000) в
пробах атмосферного воздуха, снежного покрова и почвы в г. Бирске с
января по май 2009 года, отобранных по стандартным методикам.
Содержание органических токсикантов в пробах атмосферного
воздуха, снега и почвы находится на фоновом уровне и составляет,
соответственно, 0,1 пг/м3, 0,33 пг/м3 и 0,81 пг/м3 .
Исследованы пробы крови 15 жителей г. Бирска в лаборатории
БРЭЦ (г. Уфа), проведено определение 17-ти токсичных ПХДД/Ф в
соответствии с методом USEPA 1613. Установлено, что содержание
диоксина в крови жителей города оставляет 12,44 т/г липидов. Эти
показатели не превышают ПДК, соответствуют фоновым концентрациям.
Проведено изучение содержания ПХДД/Ф в филе рыб,
выловленных в реке Белая вблизи г. Бирск. Суммарные количество
диоксинов в различных пробах составляет 35,57-75,14 т/г, что
соответствует
фоновым
уровням
ПХДД/Ф
других
районов
Башкортостана.
Среднее значение рН воды р. Белой равен 7,6, что соответствует
ПДК (6,5÷8,5). Среднее значение рН воды р. Бирь составляет 8,7, что
превышает ПДК, но находится в пределах нормы природной вод
(4÷9).
Повышенное значение рН может быть связано с наличием тяжелых
металлов в воде, например, цинка, содержание которого превышает ПДК.
Высокое содержание взвешенных веществ в воде р. Бирь связано с
отсутствием
каменной
«подложки».
Постоянно
омывая
земляные, глинистые и т.д. берега, в воду смываются различные
механические примеси. Р. Белая имеет каменную «подложку» как по
берегам, так и по дну, что способствует меньшему механическому
загрязнению воды.
Химический состав сухого остатка указывает на повышенное
содержание в воде р. Бирь различных известняковых пород, в отличие
от воды р. Белая, в составе сухого остатка которой содержание ионов
Са2+; Mg2+; SO42" и т.д. значительно меньше (≈ в 3 раза) (к.х.н. Лыгин
С.А., БирГСПА).
2008
Проведен анализ состояния современного рынка ископаемого
топлива, перспективы его развития на ближайшее будущее. Сырьевая база
химической промышленности России находится в прямой зависимости от
рынка нефтяного сырья. В настоящее время химическая промышленность
России характеризуется значительным отставанием от этой отрасли
западных стран. Недостаток сырья для отечественной химической
промышленности уже сейчас вызывает мощную нарастающую экспансию
зарубежных фирм на отечественный рынок.
Проанализированы эффективности производства этанола и других
спиртов (пропанола и бутанола) из различных видов растительного сырья.
Для условий средней полосы России оптимальной культурой для
производства спиртовой продукции, предназначенной для получения
биотоплива и сырья для химической промышленности, является
топинамбур. Проведена оценка экономической целесообразности
использования различных видов возобновляемого растительного сырья
для производства биотоплива.
В мире биотопливо получают, в основном, из злаковых культур,
кукурузы, сахарного тростника. Выход этанола из 1 тонны ржи составляет
375 л, из 1 тонны кукурузы – 410 л, из 1 тонны проса – 510 л. Средний
современный биозавод по производству этанола может производить до
150 миллионов литров топлива в год. Потенциальный размер рынка
российского биоэтанола оценивается в 650 тыс. тонн. Однако
перечисленные выше сельскохозяйственные культуры являются ценными
пищевыми продуктами, поэтому целесообразность их широкого
использования для производства биотоплив и химического сырья на
сегодняшний день сомнительна. Одним из альтернативных путей развития
производства биоэтанола для условий средней полосы России является
использование топинамбура. Выход этанола из этой культуры по
сравнению с зерновыми, картофелем и сахарной свеклой в 1,5–3 раза
выше (академик АН РБ Рахманкулов Д.Л.).
2009
Проведена оценка ресурсной базы и физико-химических
особенностей бурых углей Южно-Уральского бассейна для производства
альтернативного топлива и водорода.
Обобщен и проанализирован мировой опыт производства
биотоплива на основе возобновляемого растительного сырья.
Исследованы экономически целесообразные способы утилизации
избыточного глицерина, образующегося в качестве побочного продукта
при производстве биотоплива в химические продукты (к.х.н. Тюрин А.В.,
УГНТУ).
2008
Проанализированы основные тенденции развития современных
методов пиролиза биомассы – одного из наиболее перспективных
направлений получения возобновляемых источников энергии, топлива и
химического сырья, также приведен обзор наиболее эффективных
технологий пиролиза. Рассмотрены существующие технологические и
технические особенности установок пиролиза биомассы. Использование
различных методов пиролиза биомассы, не несущей ценности для рынка
продуктов питания, практически идеальный способ получения моторного
топлива, тепла и электроэнергии с точки зрения экологической
безопасности.
Одной из проблем при производстве биодизеля являются
необходимость утилизации получаемого в качестве побочного продукта
глицерина. Он образуется в количестве около 100 кг на 1 тонну биодизеля.
В 2007 г. в Европе было произведено более 2 млн тонн биодизеля, что
соответствует ~200000 тонн побочного глицерина.
Представлены основные технологии переработки глицерина в ценные
химические продукты.
Наиболее перспективным направлением
переработки глицерина является его трансформация в пропиленгликоль и
эпихлоргидрин, промышленное потребление которых в мире по
сравнению с производством растет опережающими темпами (д.т.н.
Габитов А.И., УГНТУ).
2008
Установлен
стадийный
механизм
реакции
образования
полигалогенсодержащих циклических ацеталей. В качестве сырья
использованы
доступные
продукты
нефтехимии
–
дии
полигалогенсодержащие алифатические и ароматические олефины.
Определена активность полизамещенных циклических ацеталей по
отношению к дигалогенкарбенам, найдена связь строения гетероцикла с
реакционной способностью. Разработаны условия количественного
получения 2-дигалогенметил-1,3-диоксоцикланов и соответствующих им
карбонильных соединений. Синтезированные вещества используются как
промежуточные полупродукты в синтезе химических средств защиты
растений для агропромышленного комплекса.
2009
На основе 2-аллилфенолов получены
аллиловые эфиры с
выходами
90-95%,
дихлоркарбенированием
которых
впервые
синтезированы соответствующие моно- и бис.гем.-дихлорциклопропаны с
выходами 70-90%.
Аллильная группа в аллиловых эфирах о-аллилфенолах в 5-8 раз
активнее аллилоксильной по отношению к дихлоркарбену. Это
подтверждено дихлоркарбенированием модельных соединений аллилфенилового эфира и о-аллиланизола.
Оценена
фунгицидная,
гербицидная
и
бактерицидная
активность синтезированных
гем.-дихлорциклопропанов.
В
ряду
изученных соединений самой высокой гербицидной активностью
обладает
(2,2-дихлорциклопропил)метил-4-хлор-6-метил-2-[(252дихлорциклопропил)метил]фениловый эфир.
Изучена кинетика и механизм внедрения дигалогенкарбенов по
слабым углерод-водородным связям насыщенных гетероциклов
и присоединения карбена по кратным углерод-углеродным связям
олефинов и диолефинов, аллиловых эфиров и др.
Выделены индивидуальные продукты дихлоркарбенирования и
установлено их электронное и пространственное строение.
Определены факторы, влияющие на регио- и стереоселективность
взаимодействия
дихлоркарбенов
с
насыщенными
и
ненасыщенными реагентами.
Осуществлена каталитическая циклизация пирокатехинов и
салицилового спирта геминальными и вицинальными дигалогеналканами.
Найдены способы селективного получения соответствующих бензо1,3- и 1,4-диоксоциклоалканов.
Разработаны методы функционализации гем-дихлорциклопропанов,
затрагивающих
как
эндоциклические
атомы
хлора,
а
также энодоциклические функциональные группы.
Найдены условия, позволяющие с высокой селективностью получать
линейные
и
циклические
кетали
на
основе
замещенных гем-дихлорциклопропанов (д.х.н. Злотский С.С., УГНТУ).
2008
На основе клеток микроорганизма Rodococcus (77-32) создан
энантиоселективный биокатализатор для парциального гидролиза
рацемического
6-бензилокси-2(2-ацетоксиэтил)-2,5,7,8тетраметилхромана (R,S-хроманилэтил-ацетата).
На основе клеток микроорганизма Microbacterium (77-9) создан
энантио-селективный биокатализатор для парциального ацилирования
6-бензилокси-2(2-гидроксиэтил)-2,5,7,8-тетраметилхромана
(R,Sхроманилэтанола) винил-ацетатом.
Разработан метод кинетического разделения рацемического R,Sхроманилэтилацетата путем его энантиоселективного гидролиза в
присутствии катализатора на основе клеток микроорганизма Rodococcus
(77-32), позволяющий получать (S)-(-)-хроманилэтанол высокой
оптической чистоты (99% ее) - ключевой промежуточный продукт в
синтезе витамина Е.
Установлено, что под действием ультразвука существенно
ускоряются реакции электрофильного оксиметилирования α-олефинов
водным формальдегидом, протекающие в двухфазной системе в
присутствии кислотных катализаторов. Также изменяется селективность
образования замещенных 1,3-диоксанов, тетрагидропиранов и
тетрагидрофуранов,
являющихся
продуктами
элетрофильного
оксиметилирования α-олефинов. Эффект ускорения образования
продуктов
под
действием
ультразвука
возрастает
в
ряду:
тетрагидрофураны < 1,3-диоксаны < тетрагидропиранолы (чл.-корр. АН
РБ Зорин В.В.).
2009
Осуществлена оптимизация процесса биосинтеза арахидоновой
кислоты при культивировании гриба Mortierella alpina (18-1). Определены
условия, позволяющие получать арахидоновую кислоту с выходом 15,3
г/кг среды.
Исследована кинетика накопления арахидоновой кислоты и
идентифицированы промежуточные метаболиты.
Показана
принципиальная
возможность
биосинтеза
эйкозапентаеновой кислоты с помощью галорезистентного гриба
Mortierella alpina (XH1) с выходом 0,95 г/кг среды и при трансформации
льняного масла мицелием гриба Mortierella alpina (18-1) с выходом 1,48
г/кг среды.
Установлено, что растворы метиловых эфиров полиненасыщенных
жирных кислот (10~6-10~5 г/л) оказывают ростостимулирующее воздействие
на проращивание семян редиса, моркови, пшеницы, гороха, свеклы,
капусты, огурцов и фасоли.
Разработан
метод
повышения
(2-4
раза)
активности
биокатализаторов энантиоселективного ацилирования вторичных спиртов
и гидролиза их эфиров, созданных на основе культур микроорганизмов
Rodococcus (78-5), Bacillus (77-1) и Bacillus (79-54), путем их обработки
органическими растворителями.
Найдено, что восстановление ароматических нитросоединений
сульфидом натрия до соответствующих ароматических аминов в
двухфазной водно-органической среде ускоряется 1,3-3,5 раза под
действием ультразвука.
На примере подсолнечного масла изучена кислотно-катализируемая
переэтерификация растительных масел изопропиловым спиртом.
Определены условия, позволяющие получать смесь изопропиловых эфиров
карбоновых кислот (биодизельное топливо) с выходом 96-98%. Физико-
химические и химмотологические характеристики полученного
биодизельного топлива соответствуют параметрам отечественных и
зарубежных марок углеводородных дизельных топлив (чл.-корр. АН РБ
Зорин В.В., УГНТУ).
2010
В результате обширного скрининга найдены микроорганизмы
-потенциальные биокатализаторы процессов получения оптически
активных синтонов природных цитопротекторов - α-токоферола (R-1), α токотриенола (R-2), а также их аналога MDL-73404 (S-3), обладающего
антиоксидантной активностью.
Разработан метод кинетического разделения рацемической
R,S-[2-(4-изобутилфенил)пропионовой
кислоты]
(ибупрофена)
путем
переэтерификации
с
винилацетатом
в
присутствии
биокатализатора на основе культуры микроорганизма Bacillus (K-3-2),
позволяющий получать (S)-ибупрофен высокой оптической чистоты.
Предложен
хемо-энзиматический
метод
синтеза
Sибупрофена
- физиологически активного энантиомера нестероидного
противовоспалительного препарата на основе доступного сырья
(бромбензола и бутил бромида).
С целью разработки хемо-энзиматического метода получения
эффективного нестероидного противовосполительного средства (8)-2-(6метокси-2-нафтил)пропионовой кислоты (S-напроксена) предложена
схема синтеза рацемического напроксена и его бутилового эфира из
доступных органических соединений. Найдены нетрадиционные
подходы для интенсификации отдельных стадий синтеза с
использованием микроволнового нагрева.
Осуществлена интенсификация биокаталитических процессов
парциального ацилирования пентанола-2 путем модификации клеточных
биокатализаторов с помощью органических растворителей. На основе
модифицированных биокатализаторов разработаны хемо-энзиматические
методы получения R- и 8-пентанолов-2 - синтонов ряда лекарственных
препаратов и феромонов насекомых.
Разработана
схема
синтеза
прохиральных
и
рацемических предшественников (я-нитробромацетофенона
и
2бром-1-(4-нитрофенил)этанола) Р-адренер-гических блокаторов (Я)нифеналола и (S)-соталола.
Надены
биокатализаторы,
перспективные
для
получения
энантиомерных предшественников (Я)-нифеналола и (8)-соталола путем
кинетического
разделения
рацемического
2-бром-1
-(4нитрофенил)этанола
в
процессе
парциального
ацетилирования
винилацетатом.
2008
С целью разработки методов получения биологически активных
замещенных фенолов изучены общие закономерности и особенности
протекания термических превращений алкенилариловых эфиров.
С использованием квантовохимических расчетов в приближении
B3PW91/6-31G(d) показано, что термические превращения могут
протекать либо через перициклическое переходное состояние, либо через
π-комплекс.
Установлено, что состав продуктов термической перегруппировки
α,γ-диметилаллиловых
эфиров
метоксифенолов
определяется
соотношением энергий возможных переходных состояний и продуктов
реакции. Так, при орто-положении метоксигруппы в ароматическом
кольце образование 6-(α,γ-диметилаллил)-2-метоксифенола контролируется
кинетическими факторами, в то время как образование 4-(α,γдиметилаллил)-2-метоксифенола выгодно термодинамически. Наличие
метоксигруппы в мета-положении ароматического кольца приводит к тому,
что образование 4-(α,γ-диметилаллил)-3-метоксифенола выгодно как
кинетически, так и термодинамически, вследствие значительного понижения
энергии активации образующегося π-комплекса. Соотношение 2-(α,γдиметилаллил)-3-метоксифенола и 2-(α,γ-диметилаллил)-5-метоксифенола
контролируется термодинамическим фактором.
Энергетически выгодным является процесс изомеризации
промежуточно образующихся диенонов в алкенилфенолы путем
межмолекулярного переноса водорода между двумя молекулами диенона
(ΔЕ≠≈16–18 ккал/моль). Метоксигруппа в различных положениях
ароматического кольца не оказывает значительного влияния на
активационные параметры данного процесса.
Предложена схема образования дизамещенных алкенилфенолов,
согласно которой при переносе аллильного фрагмента от π-комплекса к
молекуле моноалкенилфенола (ΔЕ≠≈18–25 ккал/моль) возможно
образование как орто,орто-, так и орто,пара-диалкенилфенолов и
выделение незамещенного фенола.
Квантовохимическими расчетами выявлена возможность реализации
перегруппировки Кляйзена по новому маршруту, ключевой стадией
которого является генерация -комплекса - определяющим в образовании
таких продуктов реакции, как алкенилзамещенные эфиры и фенолы.
При перегруппировке у-хлораллилового эфира α-крезола в
условиях катализа наряду с моно- и диалкенилфенолами,
образующимися без инверсии
аллильного
фрагмента,
зафиксированы
монои диалкенилфенолы с инверсией аллильного
фрагмента. Обнаружено, что в
ходе
реакции
транс-изомер
γхлораллилового эфира α –крезола расходуется полностью, тогда как
цис-изомер - незначительно.
Методами квантовой химии (B3PW91/6-3 lG(d)) показано, что на
первом этапе перегруппировки BF3 координируется по атому
кислорода исследуемых эфиров с образованием двух близких по
энергии комплексов
(АЕ1о^0.3-2.2
ккал/моль),
структура
которых предопределяет развитие реакции по двум направлениям:
согласованный [3,3]-сигматропный сдвиг через перициклическое
переходное состояние и внутримолекулярная миграция аллильного
фрагмента
в
орто-положение
ароматического ядра через
образование лг-комплекса. В присутствии катализатора наблюдается
понижение энергии активации переходных состояний (на 8-15 ккал/моль)
по сравнению с термическим вариантом (д.х.н. Кантор Е.А., УГНТУ).
2009
Разработан
новый
однореакторный
метод
синтеза
замещенных алкокси- и гидроксициклопропанов с выходами >85%,
основанный на реакции алифатических и ароматических α-олефинов с
RA1C12 или А1С13 и эфирами карбоновых кислот в условиях (ТГФ,
20°С, 5 ч) под действием катализатора Cp2ZrCl2 (5-10 мол. %). Реакция
имеет общий характер и позволяет синтезировать тризамещённые
алкоксициклопропаны в случае арилолефинов и гидроксициклопропаны
из алифатических α-олефинов.
Впервые
разработан
эффективный
общий
метод
однореакторного превращения моно- и дизамещённых ацетиленов,
в том числе пропаргиловых спиртов и пропаргиламинов в
соответствующие замещённые моно- и бисциклопропаны с выходами
75-95% путём взаимодействия указанных классов ацетиленов с R3AI
и
CH2l2
в условиях (20-40 °С, 3 ч). Метод даёт возможность
синтезировать, исходя из ацетиленов и карбеноидов алюминия R3A1CH2I2,
наряду
с
циклопропанами
и
алюминийсодержащие
циклопропаны, что открывает новые возможности в химии малых
циклов.
Впервые
осуществлено
циклоалюминирование
метиленциклопропанов с
помощью
RA1C12
в
присутствии
акцептора ионов хлора - металлического магния в растворе ТГФ и
катализатора Cp2ZrCl2 (5-10 мол%) с получение транс-замещенных3,4-бисциклопропилалюминациклопентанов, гидролиз которых приводит к
бис-циклопропанам с высокими выходами.
Разработан промышленно перспективный способ синтеза
практически важных пропаргиламинов с количественными выходами
(90-98%), в том числе содержащих функциональные
группы
аминометилированием терминальных моно- и α,ω-диацетиленов с
помощью гем-диаминов под действием гомогенных комплексных
катализаторов на основе солей и соединений Си, Sm (CuCl, CuCl 2,
Sm(NO3)3∙6H2O), в том числе закреплённых на А12Оз.
Для развития нанотехнологий и создания перспективных
для промышленной
реализации
наноматериалов
выполнены
фундаментальные исследования по селективной функционализации
С60- и С70-фуллеренов с помощью диазосоединений различной
структуры.
Разработан
эффективный
каталитический
метод
селективного
синтеза
функциональнозамещённых
гомои
метанофуллеренов,
основанный
на
(2+1)-циклоприсоединении
диазоалканов, диазоциклоалканов, диазоацетатов и диазокетонов, в том
числе полученных на основе природных терпенов, стероидов и
аминокислот к С 6 о- и С 7 о-фуллеренам с использованием
трехкомпонентного катализатора (Pd(acac)2-PPh3-AlR3). Способ открывает
новые перспективы для получения функциональнозамещённых
фуллеренсодержащих полимеров, высокоэффективных присадок к
маслам для высоконагруженных механизмов и машин, а также
современных избирательно действующих лекарственных препаратов.
Разработаны уникальные присадки к маслам на основе
серусодержащих фуллеренов - метанофуллеренов, синтезированных
(2+1)-циклоприсоединением диазопроизводных этиловых эфиров d,lметионина к С60-фуллерену в растворе о-дихлорбензола с участием
трехкомпонентной системы Pd(acac)2-4PPh3-4AlEt3 (80 °С, 30 мин.).
Использование серасодержащих карбоксиалкилметанофуллеренов в
количестве 0,1 мол % в составе известных промышленных присадок,
например, ДФ-11 или сульфидированных тетрамеров пропилена и
высших α-олефинов позволяет уменьшить расход последних в 5-10 раз
при сохранении высокой эффективности (академик АН РБ, чл.-корр. РАН
Джемилев У.М., ИНК РАН).
2009
Изучена мультикомпонентная гетероциклизация альдегидов и
сероводорода
с
алифатическими
трии
тетрааминами,
гетерофункциональными анилинами, гидразинами и карбамидами.
Установлено, что гетероциклизация диэтилентриамина и
триэтилентетраамина с альдегидами (RCHO, R=Me, Et, nPr) и
сероводородом проходит селективно по первичным аминогруппам с
образованием
бис-2,4,6-триалкил-1,3,5-дитиазинанов.
Полипропиленполиамины
(спермидин,
спермин)
промотируют
гетероциклизацию формальдегида с сероводородом в синтезе
тиакраунэфиров. Разработан селективный синтез 1,7-диокса-З,5,9,11тетратиациклододекана, который проявляет фунгицидный эффект в
отношении микроскопического гриба Pactilium dendroides - паразита
культурного шампиньона.
Определена хемоселективность мультикомпонентной реакции
анилинов с тиометилирующей смесью «CH2O-H2S» в синтезе Nарилзамещенных 1,3,5-дитиазинанов, 1,3,5-тиадиазинанов и 1,5-дитиа-3,7диазациклооктанов в зависимости от типа и взаимного расположения
заместителей в исходных анилинах, соотношения реагентов,
температуры и времени реакции.
Гетероциклизацией гидразина с альдегидами (R-CHO, где R = Me, Et,
n
Pr, n Bu, n Pent, Ph, Ph-ОСНз) и H2 S синтезированы и выделены
стереоизомерные
2,4,6,8-тетразамещенные-3,7-дитиа-1,5диазабицикло[3.3.0]-октаны. По данным РСА и ЯМР 1Н и 13С определена
стереохимия ТТТ тетраалкилзамещенных
3,7-дитиа
1,5-диазабицикло
[3.3.0]октанов.
Мультикомпонентная конденсация карбамида с СН2О и H2S в
присутствии BuONa приводит к образованию макрогетероцикла и моно1,3,5-дитиазинана в соотношении 6:1, а тиосемикарбазид в этих
условиях образует исключительно N-(1,3,5-дитиазинан-5-ил)карбамид
(чл.-корр. АН РБ Кунакова Р.В., УГАЭС).
2008
Для разработки эффективных ингибиторов кислотной коррозии
металлов по методу аминоперегруппировки Кляйзена синтезирован ряд
ариламинов. Определены показатели кислотности (рКа), показатели
основности (рКв), и рассчитаны квантовохимические параметры молекул.
Изучено ингибирование процесса коррозии стали марки 08 кп в
присутствии 0,2% ингибитора в 20%-ном растворе соляной кислоты
при температуре 40°С.
Установлена корреляция между общей энергией молекулы И ее
защитным эффектом. Коэффициент корреляции, определенный методом
регрессионного анализа составляет 0,891.
Предложена структура эффективного ингибитора кислотной
коррозии металлов - n-(1-метил-2-бутенил)анилин, который снижает
скорость коррозии стали в 38 раз (д.х.н. Кудашев Р.Х., БГАУ).
Подпрограмма 10.5. Энерго- и ресурсосберегающие технологии
для создания инновационной продукции.
2008
С целью квалифицированной утилизации побочных продуктов
процесса получения минерального удобрения (сульфата аммония) изучены
физико-химические свойства, групповой углеводородный состав,
деэмульгирующие свойства органической части отработанной серной
кислоты установки сернокислотного алкилирования изопарафинов
олефинами. Содержание моногидрата H2SO4 составляет 70 % масс., воды
- 8 % масс., органической части - 22 % масс. (сульфокислоты,
сульфоэфиры - 6,20 % масс., фракция с Т кип. =115-160 0 С - 6,72 %
масс., сухой остаток - 9,08 % масс).
Содержание серы в побочном продукте, образующимся при
утилизации отработанной серной кислоты, составляет 24-28%,
сульфокислот - до 23 %. Методом газожидкостной хроматографии
определен групповой углеводородный состав: парафино-нафтеновые
углеводороды - 37,7 % масс., ароматические углеводороды - 24,6 % масс.,
смолы - 8,8 % масс., асфальтены - 28,9 % масс. Продукт обладает
поверхносто-активными свойствами, снижая поверхностное натяжение
на границе «нефть-дистиллированная вода» от 19,72 мДж∙м-2 до 8,1
мДж∙м-2 (д.х.н. Кудашева Ф.Х., БГУ).
2009
Известен способ утилизации отработанной серной кислоты
установки сернокислотного алкилирования изоалканов олефинами с
использованием ее в процессе получения минерального удобрения сульфата аммония. Однако в результате проведения процесса образуется
побочный продукт, представляющий собой органическую часть
отработанной серной кислоты.
Показана возможность использования органической составляющей
отработанной серной кислоты в составе топливной композиции, в качестве
поверхностно-активной присадки стабилизирующей тяжелые нефтяные
фракции, и в составе композиций для добычи нефти.
Определен состав органической составляющей: содержание
сульфокислот составляет 35 % масс., фракции (Т0кип =115-160 0С) - 35 %
масс., воды-20% масс.; остатка этилового спирта-10% масс.
По мере увеличения в смеси содержания топочного мазута фактор
устойчивости без внесения органической составляющей в качестве
стабилизатора снижается от 0,42 до 0,3. Увеличение концентрации
стабилизатора – органической составляющей от 0,5 до 3 % масс.,
сопровождающееся возрастанием коллоидной устойчивости, обеспечивает
повышение агрегативной устойчивости, что в значительной степени
компенсирует эффект роста содержания мазута в композиции. Дальнейшее
увеличение содержания не приводит к превышению стабилизирующего
действия. Снижение дозы стабилизатора ниже 0,5 % приводит к
уменьшению агрегативной устойчивости топливной композиции.
Для оценки вытеснительной способности растворов органической
составляющей проводилось измерение коэффициента нефтевытеснения,
на насыпных моделях пласта при 18-20 0С и перепаде давления,
обеспечивающем реальную скорость перемещения водонефтяного
контакта.
Органическая
составляющая
повышает
коэффициент
нефтевытеснения от 12,10 до 93,00%. Коэффициент нефтевытеснения
составляющий 93,00% достигается при концентрации реагента 10 % масс.
(д.х.н. Кудашева Ф.Х., БГУ).
2010
Разработаны условия синтеза и наработаны модифицированные
олиго-мерные продукты, содержащие анионо- и катионоактивные группы,
на основе 1,2-полибутадиена и α-олефинов, представляющие интерес для
использования в составе битумов в качестве комплексных модификаторов.
Показано, что введение модифицированных олигомеров в битум не только
обеспечивает эффективное сцепление битума с минеральным
наполнителем, но и повышает морозостойкость битумной композиции и
увеличивает
температурный
интервал
ее
работоспособности.
Комплексные олигомерные модификаторы рекомендованы для практического использования в составе битумных композиций с целью
улучшения их эксплуатационных свойств.
Разработаны и испытаны составы полимерно-битумных композиций
на
основе
битума,
синдиотактического
1,2-полибутадиена
и
индустриального масла, характеризующиеся высокой тепло- и
морозостойкостью
и
имеющие
температурный
интервал
работоспособности на 20-39 °С превышающий аналогичный показатель
для исходного битума. Показана возможность существенного повышения
теплостойкости битумного компаунда при использовании в его составе
бикомпонентной смеси полимеров: 1,2-СПБ и дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30. Рецептуры пластифицированных полимерно-
битумных композиций на основе 1,2-СПБ и его смеси с ДСТ-30
рекомендованы для практического использования в дорожном
строительстве с целью повышения эксплуатационных свойств и
долговечности автодорожных покрытий.
Разработаны составы асфальтобетонных композиций нового
поколения с повышенной морозостойкостью и улучшенными
технологическими свойствами («холодного асфальта»), содержащие в
качестве
полимерного
модификатора
синдиотактический
1,2полибутадиен, которые могут быть рекомендованы для использования в
дорожном строительстве при пониженных температурах (до-10°С) при
ремонте асфальтобетонного покрытия в межсезонье (д.х.н. Абдуллин М.И.,
БГУ).
2009
Разработаны технологии получения циклической этиленмочевины и
тиомочевины на основе N1N1 - бис – (пиперазиноэтил) этилендиамина
(гексамина). Разработана технология получения модифицированных
производных полиэтиленполиаминов – модифицированных имидазолинов,
полиамидов на основе этилендиамина и полиэтиленполиаминов
и
насыщенных и ненасыщенных монокарбоновых кислот, нитрила
акриловой кислоты, оксиалкенилов, аммиака, альдегидов и кетонов (д.х.н.
Загидуллин Р.Н., СФ АН РБ).
2009
Разработана методика тестирования стойкости полимерных
электроизоляционных материалов в пластовой жидкости с возможностью
моделирования реальных условий эксплуатации нефтекабелей.
Установлено, что стойкость полимерных материалов в различных
нефтепродуктах зависит как от химической природы базового полимера,
так и условий окружающей среды и существенно меняется при переходе
от испытаний в маслах (бензинах, дизтопливе) к пластовой жидкости,
представляющую собой сложную водо-газо-нефтяную смесь.
Среди протестированных полимерных компаундов наилучшей
стойкостью к нефтепродуктам характеризуется термоэластопласт марки
ТЭП-PVC 0201К, что подтверждено технологическими испытаниями
образцов кабельных изделий. Материал рекомендован к применению в
качестве защитной оболочки кабелей питания УЭЦН с температурой
эксплуатации до +140оС при добыче нефти в Западно-Сибирском регионе
на глубинах до 2500-3000 м.
2010
Показана высокая эффективность метода диэлектрической релаксационной спектроскопии для изучения гетерофазных полимерных
структур - «динамически» вулканизованных смесей полипропилена с
различными каучуками (ДТЭП): максимумы дипольных потерь
значительно разнесены по температурам и области переходов
эластомерной и термопластичной фаз не перекрываются. Выявлен эффект
влияния силоксанового каучука на структуру и физико-механические
свойства тройного ДТЭП (1Ш+СКЭПТ+ПМВС), чтопозволяет расширить
температурный диапазон эксплуатации материалов как в области низких,
так и высоких температур(академик АН РБ Гимаев Р.Н., БГУ).
2009Зимин
Установлена высокая эффективность применения ультразвука для
получения наночастиц металлов и их оксидов. Изучение образцов на
содержание наночастиц и дисперсный состав проводились на
спектрофотометре Photocor-Complex и с помощью сканирующего
зондового микроскопа Sоlver Pro-M фирмы NT-MDT.
Образование наночастиц восстановлением двухвалентной меди
возможно как за счет выделения энергии в локальных микроскопических
областях системы в результате пульсации и схлопывания пузырьков в
жидкости в присутствии восстановителей, так и за счет генерации
высокоактивных восстановителей типа электронов, радикалов и
возбужденных частиц. В присутствии альдегидов при кратковременном
воздействии ультразвука на смеси глицерина и реактива Фелинга
происходит образование частиц с размером порядка 40-80 нм.
При
ультразвуковом
воздействии
на
смесь
глицерина,
предварительно очищенного от альдегидов реактивом Фелинга
происходит восстановление двухвалентной меди до одновалентного
оксида меди и металлической меди. Наночастицы оксида одновалентной
меди характеризуются полидисперсностью, а их размерность составляет
10-20 нм.
Образование наночастиц металлов при воздействии ультразвука на
растворы, содержащие соли металлов, связано с генерацией
высокоактивных восстановителей типа электронов, радикалов и
возбужденных частиц.
Установлено, что препараты на основе наносуспензии оксида
меди проявляют высокую противогрибковую активность: при дозе 100 г/т
обработка естественно зараженных семян пшеницы позволяет полностью
подавить развитие гнилостных грибов (д.х.н. Зимин Ю.С., БГУ).
2010
Проведены исследования по получению ультрадисперсных
суспензий, содержащих наноразмерные частицы палладия, платины,
кобальта и никеля, при воздействии ультразвука. При кратковременном
воздействии ультразвука на смесь глицерина, содержащего формалин и
ионы исследуемых металлов, происходит образование более крупных
наночастиц, чем без применения формалина. Наиболее мелкие
наночастицы с узким дисперсным составом получены при восстановлении
палладия со средневесовым размером порядка 12 нм в присутствии
формалина и 9 нм без формалина.
Суспензии наночастиц, полученные при воздействии ультразвука
подвержены агломерации со временем: для палладия через 6 дней размеры
частиц в растворе с формалином увеличились с 12 нм до 37 нм, а в
растворе без формалина – с 9 нм до 52 нм. Спустя 2 месяца образуется
налет в виде «серебряного зеркала», что свидетельствует о том, что
наночастицы металлического палладия оседают на стенках стеклянного
сосуда.
При восстановлении кобальта и никеля воздействием ультразвука
образуются суспензии наночастиц этих металлов с дисперсным составом
от 1 нм до 1 мкм и более со средневесовым размером 108 нм и 312 нм,
соответственно.
Проведение процесса восстановления никеля при воздействии
ультразвука в неполярных растворителях малоперспективно, поскольку
химико-акустический выход электронов, радикалов и возбужденных
частиц в этих условиях низок из-за вязкости и полярности среды (д.х.н.
Зимин Ю.С., БГУ).
2010 Кутепов
Изучено влияние состава реакционной смеси, коллоидной
затравки, температуры и продолжительности термохимических обработок
метакаолина в щелочных растворах на химический и фазовый составы, а
также на характеристики текстуры образующихся материалов.
Разработаны синтезы высокодисперсных и гранулированных цеолитов А
и X без связующих веществ, которые основаны на кристаллизации
метакаолина в растворах гидроксида и силиката натрия, соответственно.
Высокодисперсные цеолиты А и X с близкой к 100% степенью
кристалличности образуются из метакаолина при следующих условиях его
кристаллизации:
А - состав PC (2,0.2,4)Na2O'Al2O342,0-2,2)SiO2460-100)H2O, 25-30 °С(1ч), 60 °С (20ч);
X - состав PC (2,3-2,6)Na2O-Al2O3-(3,0-3,5)SiO2-(60-80)H2O, 25-30 °С
(8ч), 96°С (24ч);
Кристаллизация метакаолина в щелочных растворах в цеолиты А и
X осуществляется через стадию образования рентгеноаморфного
алюмосиликата натрия, близкого по химическому составу к составу
кристаллизующегося цеолита.
Способы приготовления из метакаолина гранулированных
цеолитов А и X без связующих веществ с высокой степенью кристалличности и развитой вторичной пористой структурой включают
следующие стадии: кристаллизацию порошкообразного метакаолина в
щелочных растворах в высокодисперсные цеолиты А и X, последующее
смешение одного из полученных цеолитов с каолином и
порообразующими добавками в массовом соотношении 1-1,3/0,3-1/0.020,03 и грануляцию, термообработку при 600-650°С и кристаллизацию
гранул в единые сростки кристаллов цеолитов.
По адсорбционным характеристикам и механической прочности
синтезированные из метакаолина гранулированные цеолитные
адсорбенты
без
связующих
веществ
превосходят
аналоги,
приготовленные из синтетического сырья (д.х.н. Кутепов Б.И., БГУ).
Подпрограмма 10.8. Новые материалы на основе вторичных
материальных ресурсов.
2008
Для создания функциональных напитков и продуктов питания
изучено воздействие различных компонентов растительных настоев,
применяемых
в
производстве
бальзамов
на
окислительновосстановительный потенциал клеток.
Методом спектрофотометрического анализа определено содержание
флавоноидов в водно-спиртовых настоях пряно-ароматических и
лекарственных растениях, влияющих на окислительно-восстановительный
потенциал и клеточный обмен, что определяет состояние организма
человека.
Проведены биологические испытания по воздействию на организм
лабораторных животных рецептур бальзамов, оптимизированных по
содержанию флавоноидов. Разработаны рекомендации для предприятий
ликероводочной промышленности Республики Башкортостан по
оптимизации составов бальзамов и совершенствованию технологии их
производства (к.х.н. Савельева И.Г., УГАЭС).
2008
Предложена технология ректификационного разделения сивушных
масел - отхода производства ОАО «Башспирт». Выделенный оптически
активный (S)-(-)-2-метилбутанол (изоамиловый спирт) со степенью
чистоты 99%, [α] D 23 перспективен для получения биологически активных
соединений
(феромонов
и
ювеноидов
насекомых-вредителей
сельскохозяйственных
культур),
а
также
высокоэффективных
экстрагентов редкоземельных металлов.
Разработаны региоселективные методы синтеза оптически активных
1,3,5-дитиазинанов, 1,3,5-тиадиазинанов и 1,3,5,7-дитиадиазооктанов, а
также тиадиазолидинов на основе гидразина, перспективных лигандов для
использования в асимметрическом катализе в реакциях гидрирования и
окисления (чл.-корр. АН РБ Кунакова Р.В., УГАЭС).
2009
С целью получения ценного сырья для производства белкововитаминизированных концентратов для животноводства из отходов
спиртового производства продолжены работы по разработке технологии
углубленной переработки барды – отхода спиртового производства.
Для повышения степени сбраживания углеводов рекомендуется:
•
повысить степень измельчения зерна при помоле,
желательно применять мелкодисперсный помол;
•
понизить гидромодуль при приготовлении замеса (1,8 - 2);
•
повысить
концентрацию
осахаренного
сусла
с
сохранением высокой текучести;
•
повторно использовать фильтрат барды для приготовления
замеса и для проведения головного брожения.
Реализация этих рекомендаций позволит значительно сократить
выход барды (до 50%). Показана возможность приготовления
кормовых смесей для животноводства с повышенным содержанием
кормовых единиц за счет смешения жидкой барды с сухим фуражом и
последующей подсушкой пастообразной массы при значительном
снижении энергетических затрат.
В качестве альтернативного варианта рекомендуется применять
древесные опилки или солому, пропитанную бардой для культивирования
на ней микофильного гриба Hypomyces rosellus ВКП F-242, в качестве
продуцента протеолитических ферментов и других практически ценных
продуктов (чл.-корр. АНРБ Кунакова Р.В., УГАЭС).
2009
В настоящее время для подавления роста и развития
нежелательной микрофлоры на спиртовых производствах
применяют
импортные
антибиотики.
Использование
эффективного и доступного антисептика позволяет повы сить
качество этилового спирта и снизить затраты на его очистку.
Проведен сравнительный анализ микробиологических и
технохимических показателей мелассного питательного сусла,
являющегося отходом сахарного производства, приготовленного с
применением озона, и мелассного сусла, приготовленного по
традиционной технологии с применением хлорсодержащих препаратов.
Установлено, что озон, вопреки распространенному мнению о его
высокой токсичности, при малых дозах расхода оказывает
стимулирующее действие на жизнедеятельность дрожжевых клеток.
Максимальный стимулирующий эффект наблюдается при расходе
2,50x10-2 ммоль озона на 200 мл сусла (к.х.н. Гаделева Х.К., УГАЭС).
2010
Изучены факторы, влияющие на сокращение продолжительности
брожения и увеличения степени сбраживания углеводов сырья
(активирование) спиртового брожения в условиях дополнительного
азотного питания, как наиболее доступного средства питания,
обеспечивающего жизнедеятельность и продуктивность дрожжей. В
качестве источника аминного азота предложено использовать молочную
сыворотку и фильтрат послеспиртовой барды, являющихся вторичными
материальными ресурсами пищевых производств и нуждающимися в
квалфицированном применении. Установлено активирование деятельности
дрожжей спиртового брожения Saccharomyces cerevisiae расы XII по
активности деления клеток и нарастанию биомассы дрожжей. Изучена
возможность использования различных источников дополнительного
азотистого питания дрожжей для активации процессов дрожжегенерации и
сбраживания спиртового сусла, например, мочевины. Определены
основные параметры использования протеолитических ферментов
синтезируемых в дрожжевых клетках для повышения активности
спиртовых дрожжей и увеличения степени сбраживания углеводов в
культуральной жидкости. Произведена оценка влияния внесения
азотистого питания на качество спирта по содержанию органических
соединений (высших спиртов, сложных эфиров) в этаноле, отгоняемом из
среды культивирования дрожжей.
Установлено, что озон при малых дозах расхода оказывает
стимулирующее действие на жизнедеятельность дрожжевых клеток
культуральной
среды.
Максимальный
стимулирующий
эффект
-2
наблюдается при расходе 2,5х10 ммоль/1л при активирования процесса
брожения и сохранении качества производимого спирта (чл.корр. АН РБ
Кунакова Р.В., д.х.н. Зайнуллин Р.А., УГАЭС)
2008
Для
получения
новых
материалов
на
основе
элементной
серы - крупнотоннажного побочного продукта процессов газо- и
нефтепереработки
проведено комплексное изучение тиоколов с
высокой
степенью
полисульфидности
термопластичного
и
эластомерного типов. Композиции этих тиоколов с серой, особенно с
ненасыщенными углерод-углеродными связями в органических
фрагментах,
характеризуются широким спектром взаимодействий
(совместимость, обменные процессы, сшивка) и представляют
практический интерес для создания современных материалов
(серополимербетон, нетвердеющие герметики и др.) (чл.-корр. АН РБ
Сангалов Ю.А., УГАЭС).
2009
Синтезированы новые тиоколовые полимеры с тетрасульфидной
группировкой. Проведен хроматографический анализ исходных смесевых
мономерных соединений и физико-химических свойств блоксополимерных продуктов. Установлено, что средняя степень
сульфидности мономеров - на основе 1,3-дихлорпропена с
тетрасульфидом натрия и бис(2-гидроксиэтил)полисульфида
(~ 4)
складывается из набора 4-6 соединений с
сульфидностью как ниже, так и выше указанной.
Синтезирован и изучен методами ИК-, УФ- и ЯМР- спектроскопии
ряд тиоколовых сополимеров с метиленовым, гидроксилсодержащими и
другими фрагментами в органическом радикале и их композиций с серой
(~ 20 образцов). Показано, что при заданной степени сульфидности
природа органического фрагмента сополимеров даёт возможность
регулировать ряд важных показателей: температура стеклования
(положительные значения для полученных образцов), способность к
структурированию (с и без добавления вулканизующих добавок). При этом
сохраняются некоторые общие характерные признаки тиоколов:
вязкостные характеристики в широком диапазоне значений, температура
распада на уровне 1400С (чл.-корр. АН РБ Сангалов Ю.А.., УГАЭС).
2010
2009
Разработана и апробирована в опытно-промышленных условиях
ГУП «БашНИИстрой» технология изготовления фосфогипсовых изделий
(фасонного кирпича) с использованием отхода производства
экстракционной фосфорной кислоты – фосфогипса ОАО «Минудобрения»
(г. Мелеуз, Башкортостан). Фосфогипсовый фасонный кирпич
характеризуется пределом распалубочной прочности при сжатии не менее
1,1МПа, плотностью 1,64 г/см3, правильной формой (д.х.н. Валеев
И.М.,ГУП «БашНИИстрой»).
По финансированию на содержание учреждения
(базовое финансирование)
2008
НИТИГ АН РБ
Разработан способ получения биологически активного производного
2-аминобензимидазола - 2-бензоиламинобензимидазола, аналога известного
фунгицида
«Карбендазим»
(N-бензилимидазолил-2)-4-метилкарбамат
(БМК). Выход целевого продукта ≈ 71 %. Разработана лабораторная
методика получения 2-бензоиламинобензимидазола.
При изучении кинетики внутримолекулярной перегруппировки,
протекающей при ацилировании аминобензимидазола, установлено, что
происходит образование двух изомеров с первоначальным присоединением
ацильного радикала к атому азота в 1-ом положении бензимидазольного
кольца (20-25°С). При нагревании ацильный радикал переходит во второе
положение с образованием 2-бензоиламинобензимидазола. Величина
энергии активации (Еа=5,6 ккал/моль) подтверждает легкость протекания
перегруппировки
1
-бензоил-2-аминобензимидазола
в
2бензоилпроизводное.
Проведены лабораторные и полевые испытания опытных образцов
протравителей семян на основе 2-гуанидин-, 2-(5-нитро-2-окси-бензоил)-,
2-(5~хлор-2-оксибензоил)-аминобензимидазолов и комплексов N-(бензимидазолил-2)-4-метилкарбамата (БМК) с сульфатом меди и янтарной кислотой. Наилучшие результаты лабораторной всхожести семян пшеницы и
эффективности борьбы с корневой гнилью, древесными грибами и
мукором получены для комплексов БМК с сульфатом меди. В полевых
условиях смесевые препараты на основе «Тебуконазола» в сочетании с
бензимидазольными соединениями проявляют фунгицидные и антистрессовые свойства, по эффективности защиты от корневой гнили несколько уступают эталону или находятся на уровне «Тебуконазола».
Изучено влияние различных компонентов рецептуры концентрата
эмульсий (КЭ) «Вигосурон» на растворимость и стабильность одного из
активных
ингредиентов
препарата
хлорсульфурона
(ХСТ)
диметилалкиламина (ДМАА) в этилгексиловом эфире «Дикамбы».
Примеси, проявляющие свойства кислот, содержащиеся в эфире и избыток
ДМАА, ускоряют разложение ХСТ. Присутствие избытка 2-этилгексанола
и неонола (ПАВ) не влияет на стабильность. Применение Li-, К-буферных
добавок значительно повышают стабильность аминной соли ХСТ в водных
растворах.
Разработаны
композиционные
составы
водорастворимых
протравителей
семян
на
основе
моноэтаноламинной
соли
диметилдитиокарбаминовой кислоты (ДМДТК), гуанидинбензимидазола,
четвертичных аммониевых солей
(«Катамин
АБ»,
диметилалкиламмоний
хлорид),
полимера пленкобразователя (ВПК
Ф-2), моноэтаноламина, этиленгликоля. Новые композиции протравителей
семян эффективно защищают яровую пшеницу от корневых гнилей и дают
прибавку урожая 123% относительно препаратов, используемых в качестве
эталона (ТМТД, «Карбендазим», «Актамыр-К»). Смесевые протравители
семян на основе «Тебуконазола» и гуанидинбензимидазола эффективно
защищают посевы от пыльной головни пшеницы. Эффективность против
корневых гнилей была на уровне или ниже эталона («Тебуконазол»).
Проведены полевые испытания экспериментальных гербицидов на
основе эфиров 2,4-Д и «Дикамбы», «Клопиралида», хлорсульфурона
(ХСТ) в виде трехкомпонентных составов, а также различных форм
«Вигосурона»,
«Эфилона»,
препаратов
на
основе
2-метил-4хлорфеноксиуксусной кислоты (2М-4Х) и «Дикамбы» (хлорсульфурона) на
посевах яровой пшеницы и ячменя в опорном пункте «Тауш».
Трехкомпонентные гербицидные составы в дозах 0,6-0,8 л/га показали
хорошую активность на уровне эталонов – «Чисталан-экстра», «Октиген»,
«Тазалан» в дозах 0,7 - 0,9 л/га.
Биологические испытания различных форм и рецептур
«Вигосурона» по гербицидной активности не уступают эталону
(«Дифезан»).
Результаты сравнительных испытаний влияния препаративной
формы и действующего вещества гербицидного препарата на активность
поражающего действия показывают, что
порошкообразные формы
«Вигосурона» (785 г/кг в.р.п.) превосходят по активности концентраты
эмульсий (450 г/л). Техническая эффективность (по урожаю) всех рецептур «Вигосурона» на уровне эталона («Дифезан», 363 г/л в.р.). Среди
рецептур на основе «Клопиралида» (эталон – «Лонтрел») следует выделить
рецептуры на основе ДЭЭА- и ДМАА-солей: поражающее действие гербицидов проявлялось в более ранние сроки в сравнении с «Эфилоном». Полевыми
испытаниями на ячмене и яровой пшенице гербицидных составов на
основе эфиров 2М-4Х и дикамбы или хлорсульфурона в виде
концентратов эмульсии установлено, что оба препарата при норме расхода
1,2 л/га по эффективности не уступают «Чисталану» и «Октигену» с
нормой расхода 0,9 л/га.
Для получения фунгицидных и бактерицидных препаратов на
основе полисульфидов серы и пероксида кальция изучен процесс их
механической активации с применением дезинтеграторной лабораторной
установки D-109BM. Интенсивная механическая обработка, связанная с
эффективным вмешательством в кристаллическую структуру, влияет на
характер термического разложения пероксида кальция, протекающего с
выделением активного кислорода, что позволяет варьировать
биологическую активность пероксида. В результате применения
активированной серы процесс получения полисульфидов Са (Na, К, Ва)
существенно ускоряется, для двух катионов (Са и Ва) обнаружена
возможность полного растворения исходных компонентов.
Предложен
промышленный
метод
осаждения
серы
из
концентрированных растворов полисульфидов, позволяющий получать
наноразмерные частицы (12-15 нм) с возможностью их длительного
хранения в полисульфидной форме и выделением наночастиц
непосредственно перед использованием в качестве средств защиты
растений в виде гидрозолей. В отличие от фунгицида на основе
коллоидной серы (частицы микронных размеров), субмикронные
частицы позволяют получить более эффективный препарат как по
биологическому воздействию на растения, так и по эксплуатационным
характеристикам. Выявлена высокая эффективность применения
препаратов в качестве профилактического средства защиты саженцев
сосны обыкновенной от грибковых заболеваний.
Разработана рецептура препарата для химической защиты древесины
от плесневых и деревоокрашивающих грибов. Испытаниями в условиях,
приближенных к производственным, установлено, что препараты из
серии БК-Т (борная кислота + «Тебуконазол») обладают значительно
лучшей защищающей способностью по отношению к эталону («Бейзик») и
борной кислоте.
Изучено влияние концентрации ПАВ на физико-химические
свойства гербицидных эмульсий: количество коагулята, размер частиц
дисперсной фазы, поверхностное натяжение. Показаны
возможные
механизмы
формирования
и
изменения адсорбционного слоя в
зависимости от концентрации ПАВ в препарате.
Предложен подход к использованию расчетных характеристик
соединений и методов математической статистики для определения
межфазного натяжения в системе «ПАВ-растворитель-вода», а также
пересчета коэффициентов распределения ПАВ в системе «октанолвода» на другие системы «органическая фаза-вода». Разработан комплекс
моделей для определения межфазного натяжения ПАВ в системе
«ароматический растворитель-вода».
2009
НИТИГ АН РБ
Показана возможность получения 2,4-дихлорфеноксиуксусной (2,4Д),
2-метил-4-хлорфеноксиуксусной
(2М-4Х),
2,4дихлорфеноксипропионовой
(2,4-ДП)
и
ряд
других
арилоксикарбоновых кислот методом твердофазного хлорирования
гипохлоритом кальция при механохимической активации в мягких
условиях и с высоким выходом (до 90-98 %) целевых продуктов.
При изучении процесса этерификации 3,6-дихлор-2-метоксбензойной кислоты (дикамбы) 2-этилгексиловым спиртом установлено,
что высокое содержание эфира (85,6 % масс.) при низкой кислотности и
минимальном количестве не прореагировавшей дикамбы достигается при
140°С за 40 часов при дробной подаче катализатора. Минимальный
избыток 2-этилгексилового спирта - 0,3моля на моль дикамбы.
Проведены исследования по поиску методов синтеза известных
аналогов сульфонилмочевин на базе более доступного и экономически
выгодного сырья. Подобран метод синтеза метилантранилата чистотой
92%
и
выходом 56%.
Синтезированы
и
проведены
биологические
испытания
диметилалкилаллил аммониевых и триметилалл ил аммониевых солей 2,4Д кислоты, 3,6-дихлопиридин-2-карбоновой кислоты (клопиралида),
дикамбы. Установлено, что эффективность синтезированных солей
клопиралида в дозах 45 и 72 г/га равна или превосходит эталон (препарат
«Лонтрел») в тех же дозах.
Наработаны комплексные соединения производных бензимидазола
с сульфатом меди, проведены испытания их фунгицидной активности
По эффективности защиты от корневой гнили три соединения
превосходят эталон («Карбендазим») на всей стадии развития растения,
по влиянию на полевую всхожесть два соединения превосходят эталон –
«Тебуконазол».
Проведены исследования по применению ионогенных и
неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) в рецептурах
концентратов
эмульсий
и
водных
растворов
гербицидов.
Диметилэтаноламин может применяться в рецептурах препаратов на
основе 2,4-Д, 2М-4Х, дикамбы, хлорсульфурона. Показано, что
водорастворимые порошки на основе диметил-С12-С14-алкиламинных
солей гербицидов могут быть использованы без дополнительного
введения ПАВ.
Разработан экономичный препарат общего действия (кодовый
номер 1101 ВР). По активности при действии на разные группы сорняков
он превосходит общепринятый препарат «Раундап» в 1,6-1,9 раз.
Совместно с Ботаническим садом-институтом УНЦ РАН впервые
проведены испытания препаратов подкодовыми номерами 0901 ВР и
1101 ВР в качестве средств борьбы с карантинным однолетним сорняком
циклахеной дурнишни-колистной (семейство астровые).
Введение различных ПАВ имеет разнонаправленный характер и не
всегда приводит к ожидаемому увеличению степени проницаемости
рабочей жидкости в растения. На примере клевера и подсолнечника
показано заметное различие проницаемости в листья разных растений.
Соли кислот с третичными аминами образуют дисперсии с более
крупными частицами, чем четвертичные аммониевые соли, что указывает
возможные пути регулирования размеров дисперсии в рабочих жидкостях
солевых форм гербицидов.
Разработан экономичный препарат 0901 ВР для широкого
использования в посевах зерновых культур. По стандартному показателю
ЕД5о (доза гербицида, эффективно снижающая рост и развитие растений
до 50%) препарат не менее, чем в 18 раз активнее препарата «ЧисталанЭкстра», взятого в качестве эталона.
Обнаружена высокая фунгицидная активность микросуспензии
тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД)-ПАВ. Стандартный показатель
ЕД50 для микросуспензии составляет 4-10 г/т.
Разработаны препаративные формы на основе наночастиц серы, маточными растворами для которых являются полисульфиды щелочных и
щелочно-земельных металлов. Экспериментально определена эффективность (уменьшающая поражение растений на 60-80% по сравнению с
контрольными необработанными кустами) применения наночастиц серы
в качестве эффективного фунгицида для смородины и цветочных
культур.
Рассчитаны физико-химические, коллоидные и квантовохимические
характеристики ПАВ. Подобраны программы для расчета физикохимических характеристик катионов и анионов ионогенных ПАВ.
Получены статистически значимые уравнения, связывающих логарифм коэффициента распределения ПАВ в системе органический
растворитель-вода. При проверке установлена прогнозирующая
способность уравнений на уровне 43%.
Учитывая недостаточно высокий уровень прогноза логарифма
коэффициента распределения ПАВ по регрессивным уравнениям, для
создания моделей
использованы искусственные нейронные сети.
Составлены две нейронные сети, которые обеспечивают 100% уровень
распознавания на обучающей выборке. Оценка прогнозирующей
способности сетей, проведенная на ряде систем ПАВ – растворитель –
вода,
показывает удовлетворительное соответствие расчетных и
экспериментальных данных.
2010
Показана возможность синтеза крезоксипропионовой кислоты и
хлорирования крезоксипропионовую кислоту (КПК) гипохлоритом
кальция
до
2-метил-4-хлорфеноксипропионовой
кислоты
с
использованием механохимического воздействия в планетарно-шаровой
мельнице.
Установлено, что при интенсивном механохимическом воздействии
происходит образование активированного комплекса. Определен состав
комплекса при механохимическом взаимодействии арабиногалактана
исходного (АГ) и хлорсульфона, рассчитаны его константы.
Выявлена высокая гербицидная активность комплекса на основе АГ
– ХСТ (хлорсульфурон). Показано, что препаративная форма обладает
существенно меньшей токсичностью по сравнению с исходным ХСТ.
Стабильность активированных комплексов АГ – ХСТ в сухом виде не
падает, а в буферном растворе повышается с увеличением содержания АГ.
Осуществлена механоактивация серы с полисахаридами для
изменения водорастворимости серы, получены порошки на их основе,
характеризующиеся хорошей смачиваемостью. Препараты перспективны в
качестве добавок к кормам животным.
Спектрофотометрически доказано образование комплексов 2бензоиламинобензимидазола с солями меди, установлено их строение,
показана возможность получения их механохимическим способом.
Установлена низкая стабильность хлорпентена, который подвержен
гидролизу (щелочному, а в большей степени кислотному), алколизу. Это
приводит к снижению выхода целевого продукта – 2,4-дихлорфенил-1метилбут-2-ен-1-иловому
эфира,
который
способен
к
0
внутримолекулярным перегруппировкам при температурах выше 145 С.
Осуществлен твердофазный синтез 2,4-дихлорфенил-1-метилбут-2ен-1-иловому эфира без использования растворителя.
Разработана методика синтеза четвертичных аммониевых солей
клопиралида, изучены их физико-химические свойства.
Установлено, что количество ПАВ, распределенное в водной фазе и
на поверхности раздела фаз гербицидной эмульсии, зависит от объема
препарата и воды. При увеличении объема препарата происходит
увеличение количества ПАВ адсорбированного на поверхности раздела
фаз вплоть до оптимального значения, после чего процесс адсорбции
стабилизируется.
Для описания катионных ПАВ рассчитан ряд энергетических,
геометрических и топологических характеристик: теплота образования,
дипольный момент, энергии граничных орбиталей, радиусы и площади
проекции ионов и т.д.
Рассмотрена зависимость расчетных свойств катионов с log ККМ
катионных ПАВ на примере бромидов алкилсодержащих аммония и
пиридиния. Значимые коэффициенты корреляции log ККМ на уровне Р
<0,01 наблюдаются с семью параметрами катионов: энергией ВЗМО,
дипольным моментом, параметром, характеризующим распределение в
системе октанол-вода, энергией Дрейдинга, максимальной площадью
проекции катиона, поляризуемостью, индексом Винера, поверхностью
катиона, рассчитанной с учетом вандерваальсовых радиусов.
На основе нескольких групп катионных ПАВ построены опытные
нейронные сети. Входными параметрами являются расчетные
характеристики катионов и анионов ПАВ, которые обеспечивают 100%
уровень распознавания log ККМ на обучающей и тестируемой группах
ПАВ.
Определены log ККМ для синтезированных соединений:
диметилалкил(С12-С14)аминные соли 2,4-Д, дикамбы и клопиралида и
диметилалкил(С12-С14)аллиламониваемая соль клопиралида. Установлена
хорошая сходимость расчетных и экспериментальных данных.
Показано, что изменение концентрации диметилалкиламина
(ДММА) соли дикамбы от 0,1 до 1 % существенно не влияет на изменение
размера мицелл.
Методом смыва с использованием ВЭЖХ-анализа измерена
адсорбция действующих веществ гербицидов листьями растений. На
примере солей клопиралида установлено влияние природы катиона на
скорость процесса, проведено сопоставление динамики абсорбции и
диффузии через ацетилцеллюлозную мембрану.
Измерением электрического сопротивления на подсолнечнике
экспериментально установлено, что ДМАА соль 2,4-Д (2,4дихлорфеноксиуксусной
кислоты)
обладает
наилучшими
характеристиками начальной стадии продвижения с листовой поверхности
в растение по сравнению с водными растворами 2,4-Д и препарата
«Октапон».
Установлено повышение фунгицидной активности производных
бензимидазола в присутствии моносахаров глюкозы, фруктозы, ксилозы.
Разработан улучшенных вариант препаративной формы смесевого
препарата «Якшиген» и «Катамин АБ» в водной дисперсионной среде с
использованием отечественных ПАВ.
Найдено оптимальное соотношение для смесевого препарата
«ТМТД:Биопаг» для подавления смесевых гнилей.
Установлено, что препараты с использованием этиленгликоля в
качестве дисперсионной среды превосходят по фунгицидной активности
препараты с водной дисперсионной средой.
Показаны ростостимулирующее действие и высокая фунгицидная
активность пентабората аммония, сравнимая с активностью препарата
«Актамыр».
Определены
оптимальные
условия
получения
механоактивированных комплексов как на основе тебуконазола (ТБК) и
полисахаридов, так и их смесей с серой, которые могут быть
перспективны в качестве фунгицидов.
Разработаны способы получения дисперсий серы в субмикронном
диапазоне, которые устойчивы во временном интервале достаточном для
нанесения их на поверхность растений.
Показан различный характер реакции кристаллической решетки на
ударные воздействия в дезинтеграторе.
Определены различия в структурных и термодинамических
изменениях при механической обработке веществ в центробежной и
планетарной мельницах.
Создан новый водорастворимый гербицидный препарат для борьбы
с широким спектром однолетних и многолетних двудольных сорняков в
посевах пшеницы с предельно низкой нормой расхода действующих
веществ. Продолжена разработка препарата общего действия на основе
тетраметилендиаминной соли глифосата.
При изучении закономерностей связи «структура-пестицидная
активность-токсичность» выявлены сложные молекулярные фрагменты,
повышающие пестицидную активность и снижающие токсичность
гетероциклических соединений с фунгицидной, инсектицидной и
росторегулирующей активностью.
Установлено, что молекулы, содержащие фрагменты расчетной
группы токсофоров, способны в процессе биотрансформации вызывать
хроническое токсическое действие на живые организмы, не смотря на их
экспериментально установленные малотоксичные свойства.
Сформирован банк математических моделей оценки пестицидной
активности и интервальных уровней токсичности гетероциклических
соединений. В банке 12 моделей оценки фунгицидной, 8 – инсектицидной,
7 – росторегулирующей активностей и 212 моделей прогноза токсичности
с показателями правильности оценки 71-97 %. Сформирован
информационный банк, содержащий оценки влияния функциональных
групп и их сочетаний на комплекс биологических свойств «пестицидная
активность-токсичность» и данные для определения оптимального
целенаправленного
моделирования
биологических
свойств
гетероциклических соединений. Организованы 6 модельных комплексов и
реализован алгоритм автоматизированной оценки пестицидной активности
и интервальных уровней токсичности гетероциклических соединений.
Инновационные проекты «ИННО-2008»
Разработка и внедрение в промышленное производство новых
термопластичных эластомеров для кабельной и других отраслей
промышленности.
Разработан полимерный композиционный материал для кабельной
промышленности марки «Томполен ТЭП-ЗС-27», который прошел
технологические и эксплуатационные испытания на ОАО «Уфимкабель»
при изготовлении монтажных (интерфейсных) проводов и кабелей, и был
рекомендован для промышленного внедрения.
Разработана и утверждена научно-техническая документация: ТУ
2243-024-36295287-2007
«Термоэластопласт
самозатухающий
для
кабельной промышленности», ТУ 16.К18-072-2005 «Кабели монтажные
парной скрутки с изоляцией из самозатухающей полиолефиновой
композиции в поливинилхлоридной оболочке». На указанные марки
кабелей
получен
Сертификат
пожарной
безопасности
№
ССПБ.RU.ОП013.Н.00383.
ОАО «Уфимкабель» реализовал потребителям – предприятиям
нефтегазового и строительного комплекса РБ и РФ - около 600 км
указанных марок кабелей, в том числе за первое полугодие 2008 г. 245 км,
на общую сумму более 50 млн. руб. (академик АН РБ Гимаев Р.Н., БГУ).
Разработка
технологии
производства
безобжиговых
композиционных керамических материалов на химическом
связующем с выпуском опытной партии.
Разработана
технология
получения
конструкционной
и
многофункциональной композиционной керамики с заданными
свойствами на основе тугоплавких наполнителей и химических
связующих. Формирование эксплуатационных характеристик происходит
при температуре до 500 0С, что исключает процесс высокотемпературного
обжига (спекания).
В ГУП «БашНИИстрой» создана опытно-технологическая линия
производства особо сложных изделий различного назначения.
Изготовлено
264
штуки
горелочных
камней
марки
КРF
1400.460/460/350/300 GBS 165 для монтажа горелок марки GBS для
термических агрегатов по созданию спецтехники (г. Магнитогорск) (д.т.н.
Шаяхметов У.Ш., БГПУ).
Комплексная переработка отходов спирто-водочного
производства.
Разработана технология углубленной переработки барды – отхода
спиртового производств, являющейся ценным сырьем в производстве
белково-витаминизированных концентратов для откорма крупного
рогатого скота. Для обогащения незаменимыми аминокислотами
предложено использование экологически безопасного гриба Dactyllium
boletorum Sacc. на стадии переработки барды, остающейся после отгона
спирта. Культивирование гриба значительно повышает питательную
ценность белково-витаминизированного концентрата, производимого на
основе барды.
Показана эффективность совместного использования отходов
ликероводочного производства – сухих шротов шиповника и рябины
обыкновенной со спиртовой бардой для культивирования на этой
питательной среде культуры Dactyllium boletorum Sacc. Это приводит к
существенному увеличению содержания аминокислот, витаминов и
минералов.
На модельных системах отработана рецептура питательных
субстратов для культивирования гриба и разработана методика контроля
содержания аминокислот и витаминов в кормовом продукте (д.х.н.
Зайнуллин Р.А., УГАЭС).
Разработка технологии получения гербицидного препарата
«Тазалан» и организация его опытного производства.
Осуществлена оптимизация процесса этерификации 3,6-дихлор-2пиридинкарбоновой кислоты (3,6-ДХПК) 2-этилгексанолом с получением
2-этилгексилового эфира 3,6-дихлор-2-пиридинкарбоновой кислоты одного из основных активных ингредиентов гербицидного препарата
«Тазалан».
Изучено влияния мольного соотношения спирт : кислота в
диапазоне (1,1-1,5) : 1, продолжительности процесса (6-8 час),
количества используемого катализатора, давления в системе с
применением для удаления реакционной воды азеотропообразующего
агента «Нефрас А 150/330».
Этерификацию 3,6-ДХПК 2-этилгексанолом проводят в два этапа. I
этап: температура 80-90 °С, время реакции 3 часа, давление атмосферное, выход эфира 60-75%, масс, в зависимости от соотношения
реагентов, содержание 2,5-ДХП 0,04-0,06%, масс. II этап:
температура
80-90
°С,
время
реакции
3 часа, остаточное давление
560-600 мм рт. ст., выход эфира 96%, масс, содержание 2,5-ДХП
0,120,16%, масс. Использование вакуума необходимо для поддержания
температуры реакции на уровне 80-115 °С на стадии доэтерификации.
Реакционная вода отгоняется в виде тройного азеотропа «вода : 2этилгексанол : нефрас». Оптимальные условия проведения процесса:
- мольное соотношение кислота : спирт- 1 : 1,2 (1,1);
- катализатор Н2 SO4 - 2,5%, масс;
- азеотропный агент (нефрас) - 20% масс;
- температурный режим: 80-90 °С; без вакуума 3-4 часа (с последующим
подключением вакуума (Рост = 560-600 мм рт. ст.) для отгонки азеотропа
(нефрас : спирт : вода) и завершения реакции, общее время реакции - 8-10
часов.
Разработана и апробирована технологическая схема получения 2этилгексилового эфира 3,6-дихлор-2-пиридинкарбоновой кислоты на
опытной установке ОЭП НИТИГ АН РБ, ранее использовавшейся для
этерификации 2,4-Д и «Дикамбы».
По результатам регистрационных испытаний препарата «Тазалан,
460 г/л, КЭ» в системе ГНУ «ВИЗР» (Всероссийский институт защиты
растений) препарат «Тазалан» рекомендован для борьбы с однолетними
и некоторыми многолетними двудольными сорными растениями на посевах яровой пшеницы в условиях Тамбовской области, на посевах
озимой
пшеницы в условиях Ленинградской и Волгоградской областей. Также
рекомендован к регистрации в качестве гербицида для борьбы с
однолетними и некоторыми многолетними двудольными сорными
растениями на посевах кукурузы в условиях Калужской и Астраханской
областей, Ставропольского края (д.х.н. Пилюгин В.С., НИТИГ АН РБ).
Разработка и внедрение экологически безопасной технологии
получения
2-метил-4-хлорфеноксиуксуной
кислоты
и
высокоэффективных гербицидов на основе 2М-4Х и хлорсульфона.
Разработана технология получения крезоксиуксусной кислоты в
Z-образном аппарате-смесителе в твердофазной системе.
Разработана
и успешно апробирована технологическая схема
получения 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислоты (2М-4Х) на опытной
установке ОЭП НИТИГ АН РБ, ранее использовавшейся для производства
гербицида «Трезор». Разработан технологический регламент, проведена
отработка
и
оптимизация
параметров
процесса.
Конверсия
крезоксиуксусной кислоты достигает 97%, масс., выход 2М-4Х - 80,0%,
масс.
Проведены биологические испытания рецептур гербицидов на
основе 2М-4Х и хлорсульфурона (эфиры 2М-4Х + «Дикамба», соли
хлорсульфурона) в виде двухкомпонентных концентратов эмульсий
(эталон «Чисталан», 430, к. э., «Октиген») на посевах пшеницы и ячменя.
Использование смесевых гербицидных препаратов является
экологически и экономически целесообразным. При нормах расхода 0,70,9 л/га препараты по биологической эффективности не уступают эталонам
и меньше воздействует на сельскохозяйственные культуры (к.х.н. Колбин
А.М., НИТИГ АН РБ).
Организация производства смазочной добавки нового типа для
буровых растворов.
На основе природного углеродсодержащего монтмориллонита слоистого минерала с расширяющейся решеткой создан смазочный
реагент, который кроме высоких смазочных (скорость изнашивания
снижается соответственно на 45%) и структурообразующих свойств,
обеспечивает раствору необходимую вязкость, высокую термостойкость
(более 150°С) и электростабильность. Реагент обеспечивает снижение
коэффициента липкости их фильтрационной корки до 2-х раз, а также
придает буровому инвертно-эмульсионному раствору псевдопластичные
свойства. Смазочная добавка предназначена для облагораживания
глинистых растворов для снижения прихватоопасности и энергозатрат на
трение в скважинах, а также улучшения работоспособности долот.
Технологическая схема включает в себя четыре стадии: диспергирование
исходного природного углеродсодержащего монтмориллонита, его
активацию,
окисление
и
механохимическую
гидрофобизацию
производными высших карбоновых кислот.
Получены
санитарно-эпидемиологические
заключения
№
02.БЦ.01.245.П.000489.07.08 от 24.07.2008 г. на «Реагент для буровых
растворов СМАД-1М» и № 02.БЦ.01.245.Т.000134.07.08 от 24.07.2008 г.,
удостоверяющие, что установленные в проектной документации
требования,
на «Реагент для буровых растворов СМАД-1М»
соответствуют
государственным
санитарно-эпидемиологическим
правилам и нормативам. Подготовлены технические условия. Разработан
технологический регламент и выпущена опытная партия смазочной
добавки, которая передана предприятию «Пилот» для проведения
промысловых испытаний при бурении нефтяных скважин. Разработаны
основы для организации производства высокоэффективной смазочной
добавки, которая найдет применение в нефтегазовой промышленности как
Республики Башкортостан, так и России (д.х.н. Докичев В.А., УГАТУ).
Создание препаративной формы и разработка временного
технологического
регламента
производства
инсектицида
«Бенсултап».
Разработана препаративная форма в виде смачивающегося
порошка и эмульгирующегося концентрата высокоэффективного,
экологически малоопасного инсектицида «Бенсултап» для борьбы с
колорадским жуком и другими вредителями сельскохозяйственных
растений. Совместно с ОАО «Каустик» разработан временный
технологический регламент производства инсектицида. Модернизирована
технология синтеза инсектицида «Бенсултап» с направленностью на
преимущественное использование российского сырья: хлористого
аллила, диметиламина, диметилаллиламина. Внедрение технологии
получения
российского
инсектицида
«Бенсултап»
позволит
производить необходимый для сельского хозяйства препарат в
Республике Башкортостан и отказаться от импорта дорогостоящих
зарубежных аналогов (академик РАН Юнусов М.С., ИОХ УНЦ РАН).
Инновационные проекты «ИННО-2009»
Новые полимерные термопластичные компаунды для
кабельной и других отраслей промышленности на технологической и
сырьевой базах Республики Башкортостан.
Разработан
и
внедрен
в
промышленное
производство
термопластичный полипропиленовый компаунд марки ПП-УПТ с
повышенной ударопрочностью и стойкостью к горению, предназначенный
для изготовления корпусов вагонных аккумуляторов и других изделий
технического назначения методом литья под давлением.
Материал прошел технологические и эксплуатационные испытания
и рекомендован к промышленному внедрению на ОАО «Кузбассэлемент»
(ежегодная потребность около 40 тонн) при выпуске батарей щелочных
аккумуляторов, применяемых в качестве источников энергоснабжения
пассажирских вагонов в ОАО «РЖД». Конструкция аккумулятора, корпус
которого изготавливается из компаунда марки ПП-УПТ, защищена
патентом РФ №71034 (академик АН РБ Гимаев Р.Н., к.х.н. Аблеев Р.И.,
БГУ).
Полимерно-битумные и асфальтобетонные композиции для
строительства
дорог
с
повышенными
эксплуатационными
свойствами и долговечностью.
Разработаны методы синтеза модифицированных олигомерных
продуктов, содержащих катионоактивные группы на основе α-олефинов.
Введение модифицированных олигомеров в битум в количестве 0,5-1%
масс. обеспечивает эффективное сцепление битума с минеральным
наполнителем, и повышает морозостойкость битумной композиции,
увеличивает температурный интервал ее работоспособности на 7-9 °С.
Разработаны и испытаны составы полимерно-битумных композиций
на основе битума, синдиотактического 1,2-полибутадиена и
индустриального масла, характеризующиеся высокой тепло- и
морозостойкостью
и
имеющие
температурные
интервалы
0
работоспособности на 23-29 С превышающие аналогичный показатель
для исходного битума.
Разработаны составы асфальтобетонных композиций с улучшенными
технологическими и эксплуатационными свойствами («холодный
асфальт»), содержащие полимерными модификаторы на основе
бутадиен-стирольных термоэластопластов и синдиотактического 1,2полибутадиена, которые могут быть рекомендованы для замены
зарубежных аналогов в дорожном строительстве (д.х.н. Абдуллин М.И.,
БГУ).
Разработка и апробация методологии мониторинга на основе
методов аналитического контроля воды и математического
моделирования. Мониторинг водоисточника, эксплуатационный
мониторинг стадий водоподготовки – как основа научного
обоснования барьерных технологий.
Осуществлен сбор и математическая обработка данных о качестве воды
водоисточников и питьевой воды в зонах техногенного воздействия крупных
городских агломераций, промышленных (нефтепереработка, нефтехимия) зон.
Использованы государственные и негосударственные информационные ресурсы за
14 лет и результаты изучения особенностей загрязнения водоисточника
хозяйственно бытового назначения р. Уфа.
В качестве основного метода для обработки статистических данных
выбран метод анализа временных рядов. Получено математическое
описание изменения качества воды водоисточника и питьевой воды по
таким показателям как мутность, окисляемость, рН, температура.
Выявлены общие закономерности, характеризующие состояние
водоисточника и питьевой воды.
Изучена возможность дифференцирования вклада в общую
загрязненность воды веществ техногенного и природного происхождения.
Для реализации в условиях действующего водопровода может быть
рекомендовано введение нового показателя качества воды водоисточника
и питьевой воды - «техногенный органический углерод». Показатель
является обобщенным и характеризует количество углеводородов
относящихся к углеводородам средней летучести (молекулярная масса до
500) техногенного происхождения (д.х.н. Кантор Е.А., УГНТУ).
Технология получения керамических композитов полимерного
строения.
Разработана технология получения эффективной полимерной
композиционной керамики конструкционного назначения с заранее
заданными
свойствами
и
высокими
эксплуатационными
характеристиками.
Технология
основана
на
физико-химических
процессах
полимеризации,
происходящих
в
фосфатных
композиционных
материалах (алюмо- и силикофосфатные системы, пирофиллитовое сырьё)
в интервале температур 20-1200°С. Изучены свойства, физикохимические особенности твердения, полимеризация, поликонденсация и
созданы технологические приемы получения композитов, работающих
при высоких температурах.
Изделия из керамических композитов полимерного строения
выдерживают любую нагрузку, не образуя трещин, не рассыпаясь от
термоудара и не подвергаясь износу, способны выдерживать высокие
температуры, легко формуются. Это позволяет получать изделия сложной
конфигурации и волокна, которые при высокой температуре
превращаются в спеченную керамику. Особую прочность новому
материалу обеспечивают структурные кластеры композита, равномерно
распределенные в матрице.
Технология
позволяет
получить
композиты
различного
назначения, значительно расширить ассортимент строительных
материалов: стеновые и крупноблочные изделия, высокопрочный кирпич,
кислостойкие глазури и покрытия, теплоизоляционные материалы,
огнезащитные краски, покрытия и пропиточные составы, ультра легкие
заполнители, легкие бетоны, высокотемпературные клеи, ремонтные
массы, негорючие стеклопластики и др. (д.т.н. Шаяхметов У.Ш., ООО
«Керам»).
Создание технологии формирования кластерных структур воды
для предприятий ликероводочной промышленности Республики
Башкортостан.
Для повышения выхода этилового спирта в спиртовом производстве
применяют различные методы физического и химического воздействия на
продуцентов этилового спирта - дрожжи.
Изучено влияние кавитационных полей на
жизнедеятельность
дрожжей и выход этилового спирта. Обработка кавитационными полями
изменяет структурное состояние воды в результате энергетического
воздействия
схлопывающихся
кавитационных
пузырьков.
Это
сопровождается изменением рН воды и изменением окислительновостановительного потенциала, который влияет на
протекание
биохимических процессов
на клеточном уровне, что позволяет
активировать метаболические процессы в дрожжевых клетках и
увеличивать их продуктивность по этиловому спирту.
Установлено,
что
кавитационная
обработка
сокращает
продолжительность
процесса генерирования дрожжей на 25 %.
Активность почкования дрожжей коррелируется
с их общим
количеством в питательной среде.
При обработке дистиллированной воды кавитационным полем в
течение 2 мин. и последующего смешения со спиртом, максимальное
уменьшение объема водно-спиртовой смеси наблюдается при 45 % об. При
использовании
дистиллированной
воды,
не
подвергавшейся
кавитационной обработке, максимум наблюдается при 55% об. (д.х.н.
Зайнуллин Р.А. УГАЭС).
Технология получения эффективного ингибитора кислотной
коррозии металлов.
Разработаны ингибирующая композиция «Урал-ЗК», технические
условия (ТУ), технологический регламент на производство ингибитора
кислотной
коррозии
металлов.
Проведены
токсикологические
исследования ингибитора в ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РБ».
Документы направлены в территориальное управление Роспотребнадзора
по Республике Башкортостан, а также в ЦСМ РБ для регистрации
технический условий.
Ингибитор коррозии рекомендован к опытно-промышленным
испытаниям с целью адаптации технологии применения реагента к
производственным условиям ОАО АНК «Башнефть» (д.х.н. Кудашев
Р.Х., БГАУ).
Организация производства смазочной добавки нового типа для
буровых растворов.
На основе модифицированного фуллеренсодержащего природного
сырья разработан реагент – смазочная добавка, для использования в
составе буровых инвертно-эмульсионных растворов, применяемых в
скважинах сложного профиля, предназначенная для облагораживания
глинистых растворов с целью снижения прихватоопасности и энергозатрат
на трение в скважинах, улучшения работоспособности долот.
Реагент характеризуется фуллереноподобной структурой и состоит
из трехмерных замкнутых оболочек или пакетов изогнутых
углеродных слоев, охватывающих нанопоры. Характеризуется
равномерно распределенными высоко дисперсными кристаллическими
силикатными частицами (средний размер около 1 мкм) в
аморфной углеродной матрице.
Технологическая схема получения включает в себя две стадии:
диспергирование исходного природного углеродсодержащего
минерала и взаимодействие с производными высших жирных кислот.
Смазочная добавка придает буровому инвертно-эмульсионному
раствору псевдопластичные свойства,
обеспечивает
высокие
смазочные и структурообразующие свойства, необходимую вязкость,
высокую термостойкость (более 150°С) и электростабильность.
Наблюдается снижение коэффициента липкости фильтрационной
корки до 2-х раз. Скорость изнашивания бурового оборудования
снижается на 45% (д.х.н. Докичев В.А., УГАТУ).
Проведение расширенных полевых испытаний опытной партии
инсектицида «Бенсултап».
Осуществлен опытно-промышленный синтез 2-диметиламино1,3бис(фенилсульфонилтио)пропана
(действующего
вещества
инсектицида «Бенсултап») по следующей схеме: синтез 1-диметиламино2,3-дихлорпропана (из диметиламина, хлористого аллила), синтез
бензолтиосульфоната натрия, конденсация
1-диметиламино-2,3дихлорпропана и бензолтиосульфоната натрия с получением 2-
диметиламино-1,3бис(фенилсульфонилтио)пропана.
Наработана
препаративная форма инсектицида.
Проведена
лабораторная
оценка
токсичности
инсектицида
«Бенсултап» для имаго и личинок колорадского жука методом кишечноконтактной обработки.
В Бирском опытном хозяйстве ГНУ «Башкирский научноисследовательский
институт
сельского
хозяйства»
проведены
мелкоделяночные и производственные испытания эффективности
инсектицида для борьбы с колорадским жуком и другими вредителями
сельскохозяйственных растений.
Прибавка урожая картофеля сорта
«Невский» по сравнению с контрольным вариантом в мелкоделяночных
опытах составляет 13%, в производственном опыте – 12% (д.х.н.
Сафиуллин Р.Л., ИОХ УНЦ РАН).
Присадки и модификаторы для химической и нефтехимической
промышленности на сырьевой базе Республики Башкортостан.
На основе многотоннажного побочного продукта получения
изопрена при производстве каучука
- пипериленовой фракции и
элементной серы разработан метод получения многофункциональных
присадок с различным содержанием (до 70%) ковалентно связанной серы,
проявляющих
высокие
противоизносную
и
противозадирную
эффективность при использовании в смазочных материалах для бурения
нефтяных и газовых скважин.
По результатам промысловых испытаний установлено, что
использование серосодержащих присадок в концентрации 1% повышает
противоизносную и противозадирную эффективность смазочной
композиции на ≈25%. Рост проходки на долото и долговечность опоры
увеличиваются на ≈ 25.3 % и ≈ 28.6 %, соответственно, при практически
неизменной механической скорости бурения (д.х.н. Биглова Р.З., БГУ).
Разработка технологии пластичной композиционной керамики.
Для разработки технологии пластичной композиционной керамики
изучен механизм взаимодействия наполнителей с фосфатными
связующими в процессе нагревания. Установлено, что проявляются
свойства пластического течения, за счет чего происходит смачивание
поверхности частиц наполнителя огнеупоров, заполнение пор и трещин.
Это определяет адгезионные и когезионные свойства фосфатных
огнеупорных растворов: сухие кислые фосфатные массы независимо от
вида наполнителя и связующего при нагревании под нагрузкой
размягчаются и приобретают свойство пластического течения с
последующим
отвержением.
Предложены
методы
получения
конструкционных материалов на основе сухих кислых фосфатов
поливалентных металлов по технологии органических пластмасс.
Разработана технология получения керамических изделий сложной
конфигурации без применения сложного оборудования для прессования,
которая обеспечивает
централизованное изготовление керамических
блоков-полуфабрикатов и их переработку у потребителей по аналогии с
металлическими изделиями. Технология является энергосберегающей и
безотходной: композиции формируются при низких температурах от 20 до
700С
по сравнению с традиционной (от 1300С),
отходы
перерабатываются
методом горячего прессования в блоки (д.т.н.
Фахретдинов И.А., БГПУ).
Инновационные проекты 2010
Присадки полифункционального действия для масел на основе
сырья Республики Башкортостан.
Предложены методы последовательной модификации олигомеров
олефинов и диенов фенолами и серой в среде растворителей различной
природы. Направление процесса осуществляется варьированием полярности
растворителя,
что
позволяет
синтезировать
присадки
многофункционального действия (антиокислительные, загущающего
действия) для различных масел. Наработана опытная партия осернённого
продукта алкилирования фенола олигопипериленом в количестве 15 кг. При
промышленных испытаниях партии в составе смазки к опорам долот (г.
Нефтекамск) установлено повышение долговечности опоры (~ на 25%) и
проявление загущающего действия на основу масла. Фенол и
серосодержащие соединения снижают скорость изнашивания стержней при
увеличении осевой нагрузки в сравнении с традиционно используемой
присадкой ВНИИ НП-354 (д.х.н. Талипов Р.Ф., БГУ).
Разработка и организация производства огне- и биозащитных
средств для строительной дресевины.
Разработаны огне- и биозащитных средства для строительной
древесины, включающие вещества 3-4 класса опасности, что обеспечивает
экологическую безопасность при его применении в жилищном
строительстве. Оптимальное соотношение компонентов препарата
способствует защите древесины не только от биологического поражения
грибками, но и обеспечивает достаточный уровень защиты
стройматериалов от огневого воздействия.
Показано, что способы огнезащиты с помощью специальных
составов имеют особенности, связанные с физической природой
древесины, с особенностями их поведения и разрушения при тепловом
воздействии.
В соответствии с ГОСТ 12.1.044-89, ГОСТР Р 53292-2009 (ГОСТ
16363-76) огне- и биозащитных средства для строительной дресевины на
основе сырья Республики Башкортостан
относятся к I группе
огнезащитной эффективности. Выпущена опытная партия огнеи
биозащитного состава «Спецматериал «В-1» (к.т.н. Юминов И.П.,
ООО «Спецматериалы»).
Организация выпуска опытной партии гербицида
«Эфилон» для защиты посевов свеклы.
Для организации выпуска опытных партий препарата «Эфилон»
разработан лабораторный регламент. Проведена отработка технологии на
опытно-промышленной установке. Подтверждены все параметры
процессов, заложенные в регламент. Наработано 1246,6 кг гербицида
«Эфилон» для защиты посевов сахарной свеклы. Качество соответствует
требованиям ТУ 2445-197-00209272-2009 (к.х.н. Колбин А.М., НИТИГ АН
РБ).
Разработка термо- и солеустойчивого растворителя.
Разработан
новый
взаимный
растворитель,
обладающий
неограниченной растворимостью как в нефти, так и в воде, для
применения в технологиях обработки призабойной зоны пласта и закачки
ингибиторов солеотложения в пласт. При его использовании в качестве
растворителя улучшаются условия контактирования реагентов кислотного
состава с породой пласта, обеспечивается равномерность распределения
активных компонентов водных растворов по поровому пространству
призабойной зоны продуктивного пласта, увеличивается глубина
обработки низкопроницаемого пласта. Это в совокупности повышает
глубину воздействия соляной кислоты и снимает риски образования
осадков. Создана экологически безопасная технология его получения,
получены технические условия на взаимный растворитель «ВЗР-1».
Наработана опытная партия в количестве 1 тонны для проведения опытнопромышленных испытаний (д.х.н. Докичев В.А., ООО «Уф.НТЦ»).
Разработка получения высокоэффективного сорбента на основе
углеродсодержащего композита для очистки внешних сред с
получением опытных партий сорбента. Разработан высокоэффективный
сорбент на основе углеродсодержащего силиката для реабилитации в
полевых условиях различных объектов (почва, вода) окружающей среды
от радиоактивного загрязнения. Осуществлена модификация сорбента
путем активации гранул сорбента кислотами (HCl, CH3CO2H, H3PO4,
оксиэтилидендифосфоновая кислота), щелочами (КОН, NaOH) и парами
воды при температурах 20÷700 оС. Применение микроволнового
излучения позволяет повысить коэффициент сорбции на 7%. Увеличение
удельной поверхности и сорбционной емкости происходит при обработке
оксиэтилидендифосфоновой кислотой или в результате «сплавления» с
твердым КОН при 500 оС и последующей промывкой Н2О. В ИК-спектрах
сорбента значительное увеличение интенсивности полос, принадлежащих
углеродным фрагментам. Изменения природы наноуглеродных частиц
наблюдается при модификации поверхности сорбента диазоуксусным
эфиром. Установлено, что сорбент КР-1 обладает высокими емкостными
характеристиками по отношению к урану, цезию, плутонию, торию, РЗЭ и
хорошо развитой поверхностью, что позволяет сорбировать не только
радионуклиды, но и коллоидные взвеси. Результаты по десорбции
показывают прочную фиксацию радионуклидов сорбентом. В
десорбирующем растворе, представляющем собой природную воду, в
течение месяца контакта с насыщенным по радионуклиду сорбентом не
обнаружено радиоактивного загрязнения. Эффективность сорбента
практически не изменяется при его применении в диапазоне рН
дезактивируемого раствора равном 3÷10. Динамическое равновесие в
системе сорбент/сорбат наступает в течение 10 минут. Наработана
опытная партия в количестве 100 кг и проведена предварительная оценка
технологической и экономической эффективности сорбента КР-1 (акад.
АН РБ Абдрахманов И.Б., ИОХ УНЦ РАН).
Безобжиговые керамические композиты на основе карбида
кремния.
Разработаны
рациональные
технологии
получения
композиционных материалов с наполнителями из карборунда и
различных связующих (АХФС, ВКВС, ВГЦ и АБФС), регламент
технологической линии получения композитов и изделий на
основе карбида кремния. Технология отличается простотой, является
экономически
эффективной,
т.к.
термообработка
материалов
осуществляется при нагреве не выше 700°С. Изготовлены изделия из
композитов на основе карбида кремния и фосфатного связующего.
Штучная конструкционная композиционная керамика: керамические
элементы прессовой оснастки для получения металлических фасонных
изделий, чехол для термопары агрегатов плавки цветных металлов.
Крупногабаритные особо сложные изделия: горелочные блоки, опоры
стойки термического агрегата по обжигу керамических изделий и
материалов, погружной камень для ООО «Огнеупоргарант». Разработаны
и испытаны материалы из композиционной керамики для электролизеров
Волжского абразивного завода (д.т.н. Шаяхметов У.Ш., ООО «Керам»).
Наноразмерные защитные покрытия для строительных
конструкций на основе серы – крупнотоннажного, малоиспользуемого
и возобновляемого сырья Республики Башкортостан.
Предложен
метод
долговременной
и
эффективной
гидрофобизации
любых
пористых
строительных
материалов
неорганической природы. Долговечность обеспечивает минеральная
основа материалов, а эффективность (высокая гидрофобность)
обусловлена природным свойством серы отталкивать воду и образовывать
наночастицы в порах материалов при трансформации молекул
полисульфида.
Показана эффективность применения полисульфида кальция,
являющегося источником наночастиц серы, в качестве универсального и
долговечного гидрофобизатора, значительно улучшающего основные
эксплуатационные
характеристики
строительных
материалов,
эксплуатируемых в условиях длительного воздействия воды,
знакопеременных температур и агрессивной химической среды.
Установлен факт образования наночастиц серы в порах
строительных материалов в процессе высыхания пропиточного состава,
формирующих водоотталкивающее покрытие, прочно связанное с
поверхностью строительных материалов.
Подготовлены документы необходимые для внедрения метода в
строительную индустрию. Разработаны технические условия на продукт,
получено положительное заключение гигиенической экспертизы для
использования серосодержащего состава с целью гидрофобизации
строительных материалов. Создана установка для
промышленного
производства в масштабах 30-50 тонн в месяц (д.т.н. Массалимов И.А.,
НИТИГ АН РБ).
Эффективные ингибиторы-бактерициды для защиты
от
коррозии
нефтепромыслового
оборудования
и
трубопроводов.
Изучено ингибирование процесса коррозии стали марки 08 кп в
присутствии 0,2% ингибитора в 20%-ном растворе соляной кислоты при
400С. В качестве ингибитора коррозии испытаны 15 аминов,
синтезированные по аминоперегруппировке Кляйзена. Определены
показатели кислотности (рКа) и показатели основности (рКв) ариламинов и
рассчитаны 5 видов квантовохимических параметров их молекул.
Предложено корреляционное уравнение, которое отражает влияние
индуктивных эффектов заместителей при атоме азота на защитный эффект
ариламинов: lg γi = 0,68 +0,99∙ σ*1 -1,70∙ σ*2 – 0,31∙ σ*3
R = 0,956
Предложена структурная формула эффективного действующего
вещества для ингибирующей композиции - 2,4,6-три-(1/-метил-2/-бутенил)анилин. Определены оптимальные параметры его получения в автоклаве:
1300С; 5 часов, молярное соотношение «анилин:пиперилен» 1:5,
растворитель – бензол.
Определен оптимальный компонентный состав ингибитора
кислотной коррозии «Урал-3К», который состоит из: 2,4,6-три(1/-метил2/-бутенил) анилина (15%), продукта конденсации диметиламина и
параформальдегида (50%), моноэтаноламина (35%).
В среде соляной кислоты при концентрации действующего вещества
0,1-0,2% масс при температуре 20-250С ингибирующая композиция «Урал3К» обеспечивает степень защиты стали 97-99%.
Разработаны технические условия (ТУ), технологический регламент,
проведены токсикологические исследования ингибитора в ФГУЗ «Центр
гигиены и эпидемиологии в РБ». Документы направлены в
территориальное управление Роспотребнадзора по РБ, а также в ЦСМ РБ
для регистрации ТУ.
Ингибитор коррозии
рекомендован к опытно-промышленным
испытаниям в производственных условиях ОАО АНК «Башнефть» (д.х.н.
Кудашев Р.Х., БГАУ).
Разработка полиолефиновых нанокомпозитов для кабельной
промышленности.
Изучено
влияние
добавок
нанодисперсного
мела
на
технологические характеристики полипропиленовых компаундов в
сравнении с традиционным наполнителем. По результатам исследований
разработана полипропиленовая композиция марки КПППКО-м,
рекомендованная для использования в кабельной и других отраслях
промышленности.
Технология
производства
отрабатана
в
производственных условиях ЗАО «АМЕРиКо» при выпуске опытной
партии материала в количестве 300 кг. Полимерный компаунд передан
на эксплуатационные испытания в ОАО «Росскат» (г.Самара) для
изготовления изоляции и/или оболочки нефтепогружных электрокабелей
(акад. АН РБ Гимаев Р.Н., к.х.н. Аблеев Р.И., ООО «Башхолод»).
Разработка методов селективного выделения металлов из
сточных вод горнорудных предприятий Республики Башкортостан.
Проведен анализ экологического состояния техногенных объектов в
горнодобывающих районах Башкортостана, где выявлена негативная
динамика увеличения зоны поражения территорий высокотоксичными
металлсодержащими
сточными
водами
отработанных
рудных
месторождений.
С целью рациональной переработки полиметаллических отходов
горнодобывающих производств, предложена технологическая схема
селективного извлечения высокотоксичных и наиболее ценных элементов,
в основе которой заложены процессы сорбции и электроэкстракции. Это
значительно уменьшает затраты на проведение экологических работ по
рекультивации отвалов и карьеров в горнодобывающих районах РБ.
Синтезированы сорбенты как уже известные – тиоэфиры, так и их
производные активированные угли, модифицированные политиоэфирами
и ксантогенатами, а также новые на основе ПВХ смол.
Проведено изучение сорбционных свойств, как на модельных
растворах, так и на реальных сточных водах. Определены основные
технологические характеристики полученных сорбентов.
Для проведения электрохимических исследований изготовлена
лабораторная установка, а для работы в полевых условиях пилотная, что
позволяет
проводить испытания непосредственно на техногенных
объектах – месторождениях Куль-Юрт-Тау и Бакр-Тау.
Предложены
способы
экологического
оздоровления
горнодобывающего региона: создание производств на базе небольших
модульных станций, расположенных на местах образования сточных вод,
для извлечения металлов в виде концентратов с целью дальнейшей
переработки на специализированном предприятии. Представлены схемы
размещения станций на объектах Бакр-Тау и хвостохранилища
Бурибаевского ГОКа (к.х.н. Ковтуненко С.В., ООО «ИПМС»).
Разработка и апробация методологии мониторинга на основе
методов
аналитического
контроля,
моделирование
и
прогнозирование качества воды.
Проведен сбор данных о качестве воды водоисточников и питьевой воды
в зонах техногенного воздействия крупных городских агломераций,
промышленных
(нефтепереработка,
нефтехимия)
зон,
обобщение
государственных и негосударственных информационных ресурсов за 14 лет и
исследование особенностей загрязнения водоисточника хозяйственно бытового
назначения р. Уфа.
В качестве основного метода математической обработки
статистических данных выбран метод анализа временных рядов.
Получено математическое описание изменения качества воды
водоисточника и питьевой воды по таким показателям как
мутность, окисляемость, рН, температура.
Мониторинг состояния питьевой воды по показателям мутности,
перманганатной окисляемости, остаточного алюминия методом анализа
временных рядов свидетельствует о том, что:
• изменение показателей мутности не имеет сезонности;
• изменения показателей окисляемости и концентрации остаточного
алюминия имеют сезонный характер.
Количественная оценка эффективности работы очистных
сооружений водоподготовки по показателю окисляемости показывает,
что в процессе водоподготовки:
• эффективность
очистки
по
показателю
окисляемости
количественно
определяется
изменением
тренд-циклической
компонентой и составляет от 38,3% до 48,7%;
• эффективность очистки по окисляемости в течение года
меняется от 22,1%
до
75,3%,
что
обусловлено
сезонным
изменением
качества
воды водоисточника и режимами
технологических процессов водоподготовки;
• сезонные колебания сглаживаются: диапазон сезонных
колебаний снижается с 4,9 мгО/дм 3 до 1,2 мгО/дм 3, снижение
коэффициента сезонности составляет от 1,82 до 0,75.
Комплексный анализ работы очистных сооружений, проведенный на
основании выделенных закономерных компонент показателей качества
исходной и питьевой воды, технологических параметров, показывает, что:
• существует зависимость между степенью извлечения
бенз(а)пирена и эффективностью очистки по показателю перманганатной
окисляемости;
• существуют
периоды,
в
которых,
при
ухудшении
качества воды водоисточника
по
антропогенным
загрязнениям,
эффективность
процесса недостаточна и необходимо применение
барьерных технологий;
• отношение минеральной и органической части в составе
загрязнений, характеризуемое показателем отношения окисляемости к
мутности, связано с эффективностью очистки по окисляемости и
содержанием
остаточного
алюминия
в питьевой воде. С увеличением отношения окисляемости к
мутности, эффективность очистки по окисляемости снижается,
концентрация остаточного алюминия повышается;
• отношение
окисляемости
к
мутности
может
быть
рекомендовано для использования в качестве одного из критериев,
определяющего технологические параметры процесса водоподготовки.
Проведены
экспериментальные
исследования
процесса
водоподготовки и проведено численное моделирование показателей
качества воды с помощью метода анализа временных рядов. В
результате установлено, что сезонные изменения качества воды влияют
на процесс водоподготовки. Выявлены общие закономерности
характеризующие состояние водоисточника и питьевой воды.
Показана возможность дифференцирования вклада в общую
загрязненность воды веществ техногенного и природного происхождения
(д.х.н. Кантор Е.А., УГНТУ).
Организация выпуска инсектицида «Бенсултап» - современного
препарата для борьбы с колорадским жуком.
Разработаны
регламент, осуществлен опытно-промышленный
синтез
2-диметиламино-1,3бис(фенилсульфонилтио)пропана
(действующего вещества инсектицида «Бенсултап»),
препаративная
форма инсектицида. Проведены производственные испытания на посевах
картофеля в Бирском опытном хозяйстве ГНУ «Башкирский научноисследовательский институт сельского хозяйства». Разработаны
технические условия на получение действующего вещества инсектицида,
изучена его токсикология, получено санитарно-эпидемиологическое
заключение (д.х.н. Сафиуллин Р.Л., ИОХ УНЦ РАН).
ВАЖНЕЙШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПО ГНТП «ПОВОЛЖЬЕ»
(проекты регионального конкурса РФФИ – РБ «Поволжье)
2008
БГУ
Проект: «Физико-химические основы создания физиологически
активных полимерных материалов с управляемыми свойствами для
медицинского применения на основе полимеров природного
происхождения» (08-03-97030, д.х.н. Кулиш Е.И.).
Разработаны
теоретические
подходы
и
практические
приемы
получения пленочных композиций из хитозана и других
полимеров с необходимым комплексом физических свойств.
Определяющими факторами при формировании физико-механических
свойств пленок являются: природа растворителя, молекулярная масса
полимера, а также природа подложки, используемой при получении
пленочного покрытия. Сочетание определенного температурновременного
режима,
обеспечивающего
равномерное
формирование
пленки
на
подложке с хорошим термодинамическим качеством растворителя,
позволяет
формировать
пленочное полимерное
покрытие
на
основе
хитозана, отвечающее
основным
требованиям,
предъявляемым
к современным защитным
и
перевязочным
средствам.
Показана принципиальная возможность протекания реакции
комплексообразования хитозана с некоторыми
антибиотиками.
Спектрофотометрически
оценены
константы устойчивости
соединений и определены пути
управления устойчивостью
комплексов. Разработаны основы создания пленочных хитозановых
материалов с управляемыми транспортными свойствами для
потенциального применения в лечении хирургических, ожоговых и
гнойных ран. Регулирование выхода лекарственного препарата из
пленок может осуществляться путем модифицирования хитозановых
пленок.
Рассмотрены
особенности
протекания
ферментативной
деструкции хитозана в растворе, а также пленочных образцов хитозана,
полученных из растворов в уксусной кислоте. Варьирование
концентрации хитозана и уксусной кислоты в исходном
растворе
определяет
надмолекулярную организацию хитозана и, как
следствие, глубину протекания ферментативной деструкции, как в
растворе, так и в сформированной
пленке.
Начата
экспериментальная работа по использованию хитозановых пленок
при лечении ожоговых ран.
Проект:
«Конструирование
амидофосфитных
модификаторов
нуклеиновых кислот и изучение особенностей иммобилизации
последних на функционализированных поверхностях» (08-03-97009,
д.х.н. Талипов Р.Ф.)
Изучены особенности иммобилизации молекул олигонуклеотидов на
поверхности слюды методами атомно-силовой микроскопии (АСМ).
Исследована эффективность использования ионов двухвалентных
металлов (Mn2+, Ni2+, Mg2+, Zn2+) для закрепления олигонуклеотидов на
поверхности. Наилучшими иммобилизующими свойствами обладает
катион марганца Mn2+, дающий хорошо воспроизводимые результаты. На
АСМ-изображениях
наблюдаются
как
отдельные
молекулы
олигонуклеотидов размерами около 25-30 нм, так и объединения
нескольких молекул – агрегаты различных размеров (около 50-70 нм). При
соотношении количества катиона и фосфатных групп 1:1 степень
агрегации наименьшая.
Изучено
влияние
HEPES-KOH-буфера
на
эффективность
иммобилизации олигонуклеотидов. При сравнении соответствующих
АСМ-изображений обнаружено, что в отсутствии HEPES-KOH агрегация
молекул происходит в большей степени, чем в условиях присутствии
буфера.
Методами АСМ изучены особенности химической модификации
стеклянных подложек. Стекла подвергали обработке, имитирующей
стадии подготовки поверхности при изготовлении ДНК-чипов. На
основании полученных изображений даны характеристики поверхности
образцов. Чистое стекло имеет гораздо более ровную поверхность по
сравнению с обработанными. Это обусловлено тем, что относительно
гладкая вследствие аморфной природы стекла изначальная поверхность
подвергается размыванию и деградации после обработки. До обработки
«пираньей» на поверхности наблюдаются крупные объекты, исчезающие
после обработки, которые вероятно представляют собой микрокристаллы
соды или мела, вымываемые кислотными агентами. Силанизация
приводит к относительному выравниванию вследствие заполнения
углублений на поверхности за счет нежелательного образования
полимолекулярных органических слоев.
Методом спектроскопии адгезионных сил определены адгезионные
характеристики стекол. Адгезия наблюдается для обработанных
поверхностей при наличии силанольных групп. Для поверхности,
модифицированной силаном адгезия невелика, что согласуется с данными
по смачиваемости.
ИОХ УНЦ РАН
Проект: «Создание препаратов для борьбы с болезнями и
вредителями пчел» (08-03-99029, академик РАН Юнусов М.С.).
Предложены
новые
подходы
к
синтезу
биологически
фармакологически
активного
компонента
маточного
вещества
медоносных пчел Apis mellifera L. (9-оксо-2Е-деценовой кислоты) из
аллила бромистого и 1,7-октадиена на основе хемо- и региоселективных
трансформаций общего промежуточного строительного блока – 7-октен-1илацетата.
Для решения задач оптимизации кормления и оздоровления
пчелиных семей разработана феромонная композиция «Апимаг» на основе
биологически активных компонентов мандибулярных желез пчелиной матки
(9-оксо- и 9-гидрокси-2Е-деценовых кислот). Предложен способ
применения препарата для нормализации пищеварительного процесса
(улучшения состояния задних кишок), увеличения сохранности пчел (на
38%), силы, количества печатного расплода (на 13,7 и 16,0% соответственно)
и повышения выхода товарного меда (на 25,5%).
Изучено воздействие йодполимеров (йодполивинилпирролидона и
монклавита-1) в сравнении с водным раствором йодида калия и 5%-ным
спиртовым раствором йода на сохранность однодневных пчел и состояние
их задних кишок. Выявлено положительное влияние подкормок с
йодполимерами на жизнедеятельность пчел, т.к. йод является
эффективным антисептиком и дезинфектантом, обладает широким
спектром
бактерицидного,
фунгицидного,
антигельминтного,
антивирусного и противопротозойного действия.
Проект: «Полиариленфталиды – новый класс материалов для
сцинтилляционных детекторов регистрации частиц высоких энергий
в оптоэлектронике» (08-03-99008, чл.-корр. РАН Казаков В.П.).
Общность механизмов люминесценции независимо от способа
образования возбуждённых состояний в полимерной матрице
полиариленфталидов (ПАФ) при фото-, электро- и радиолюминесценции
позволяет, используя комплекс этих подходов, полнее оценить
пригодность конкретных полимеров для детектирования частиц высоких
энергий и электролюминесцентных устройств. С целью изучения
сцинтилляционных
свойств
полиариленфталидов
(ПАФ)
были
синтезированы полидифениленфталид (ПДФ), политерфениленфталид
(ПТФ), полифлу- орениленфталид (ПФФ).
Для электролюминесцентных исследований использовались плёнки
как ПДФ, так и сополиариленэфиркетонов (СПАЭК). Зарегистрирована
электролюминесценция (ЭЛ) образцов с полимерной матрицей СПАЭК,
измерены спектры ЭЛ и определён квантовый выход ЭЛ этих образцов.
Исследованы спектральные характеристики фотолюминесценции ПДФ,
ПТФ, ПФФ, СПАЭК и их спектры поглощения. Полимеры изучены в
разных агрегатных состояниях: в виде тонких плёнок, порошков и
растворов. Обнаружена зависимость спектров люминесценции от
агрегатного состояния ПАФ.
Для идентификации отдельных спектральных полос использованы
модельные соединения в виде порошков и растворов: дифенила,
фенолфталеина, дифенильной кислоты, антрона, антрахинона и др. В
измерениях, кроме стандартной аппаратуры: спектрофлуориметров MPF4
(Hitachi), СМ2203 (СОЛАР), спектрофотометра Specord-M40 (Zeiss, Йена)
использованы оригинальные установки созданные сотрудниками ИОХ
УНЦ РАН: фотометр, сопряжённый с измерительной системой на базе
блоков «Вектор-КАМАК» и ПК; τ-метры для микросекундного и
наносекундного диапазонов; установка для синхронного измерения ЭЛ и
в.а.х, сопряжённая с ПК. В предварительных измерениях проведено
сравнение сцинтилляционной эффективности полимерного сцинтиллятора
на основе ПДФ и известного сцинтиллятора на основе полистирола
активированного 1.4-[ди-2-(5)-фенилоксазолил-1]-бензолом (РОРОР).
Проект: «Иммуностимуляторы на основе производных пиримидина»
(08-03-99011, академик АН РБ Мустафин А.Г.).
С целью создания новых веществ для медицинской практики,
обладающих
антиоксидантным действием получены и изучены
производные 6-метил урацила.
Синтезированы новые аналоги ациклических нуклеозидов. Изучена
реакция алкилирования производных урацила этиленхлоргидрином и 1,2дибромэтаном, установлено строение и соотношение продуктов реакции в
зависимости от структуры исходного пиримидинового основания.
Осуществлена С-5-функционализация молекулы 6-метилурацила.
Взаимодействием 5-бром-6-метилурацила с первичными и вторичными
аминами получены 5-аминопроизводные 6-метилурацила. По реакции
Манниха из 6-метилурацила, формальдегида и вторичных аминов
получены моно- и бис-основания Манниха.
Проведены биологические испытания 5-амино-6-метилурацила,
установлена его высокая антиокислительная активность. Разработан
технологичный способ получения 5-амино-6-метилурацила.
Изучена
антиокислительная
активность
синтезированных
соединений на модельной реакции радикального-цепного окисления
изопропилового спирта. Установлено влияние природы и положения
заместителя на проявление антиокислительной активности.
Проект: «Разработка новых биоактивных соединений на основе
хлорсодержащих циклопентенонов» (08-03-99012, чл.-корр. АН РБ
Мифтахов М.С.)
Исследованы подходы к аналогам морских простаноидов, исходя из
5-алленил-4,4-диметокси-2,3,5-трихлорциклопент-2-ен-1-она. На примере
3N-морфолинопроизводного последнего отработаны стадии RuCl3катализируемого
расщепления
алленового
фрагмента
до
4_
карбоксиметилидена и конденсацией с PhMgBr по С оксофункции.
Отработан вариант построения С4_третично-спиртового центра целевых
молекул.
Биоиспытаниями синтезированных из 2,3,5-трихлор-4,4-диметокси5-(2-метил-3-фурил)циклопент-2-ен-1-она и аминов новых каптодативных
полигетерофункционализированных циклопентенонов показано их
выраженная цитопротекторная активность.
Восстановительным
дехлорированием
фурилтрихлорциклопентенона синтезирован 2,3-дихлор-4,4-диметокси-5(2-метил-3-фурил)-циклопент-2-ен-1-он и изучены его реакции с аминами.
Показано, что в ходе реакций наряду с ожидаемыми ADNE-аддуктами
наблюдается образование необычных продуктов заместительной
дециклизации фуранового кольца с одновременным деблокированием
кетальной функции.
Разработан хеморациональный подход к синтезу новой серии 4метокси-5-хлор-2-стирилиденциклопент-4-ен-1,3-дионов из 2,3-дихлор4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-она, показавших в нМ концентрациях
антипролиферативные и цитотоксические свойства.
Разработаны реакции трихлорциклопентенонов с нуклеиновыми
основаниями и получен ряд sp2-связанных карбануклеозидов.
Реакцией
2,3,5-трихлор-4,4-диметоксии
(4,4этилендиокси)циклопент-2-ен-1-онов с формальдегидом в присутствии
K2CO3 в ТГФ получены соответствующие 2,3,5-трихлор-5-оксометил-4,4диметокси- и (4,4-этилендиокси)циклопент-2-ен-1-оны. Взаимодействием
полученных соединений с NaH в ТГФ синтезированы соответствующие 5эпоксипроизводные
2,3-дихлор-4,4-диметоксии
(4,4этилендиокси)циклопент-2-ен-1-онов.
Кислотным гидролизом 2,5-дихлор-3,4,4-триметокси- и 2,3,5трихлор-4,4-диметоксициклопент-2-ен-1-онов получен 2,5-дихлор-1,2,4циклопентантрион, существующий исключительно в форме С1-енола.
Предложен one-pot синтез данного соединения непосредственно из
гексахлорциклопентадиена кипячением в системе КОН-МеОН с
последующей обработкой концентрированной H2SO4 при 75ºC.
Проект: «Научные основы новых технологий быстрых химических
процессов в турбулентных потоках» (08-03-99005, д.х.н. Захаров В.П.)
Разработан «энергетический» фактор воздействия на режим работы
трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции
при протекании быстрых химических реакций на границе раздела фаз.
Снижение межфазного натяжения в газожидкостной реакционной смеси
сопровождается приближением гидродинамического режима работы
трубчатого турбулентного аппарата к режиму идеального смешения с
высокой скоростью продольного перемешивания. Введение поверхностноактивных веществ, относящихся к классу диспергаторов, в
газожидкостную реакционную смесь, наряду с механическим способом
воздействия на удельную поверхность контакта фаз за счет варьирования
геометрии реактора и скоростного режима его работы, является
эффективным способом снижения диффузионных ограничений при
протекании быстрых химических реакций.
Разработан новый способ повышения выхода жидких углеводородов
при дегазации сырой нефти за счет использования турбулентного
абсорбера. Выбраны оптимальное соотношение газовой и жидкой фаз,
общей скорости движения двухфазного потока, соответствующие
минимальным потерям давления на концах аппарата и равномерному
распределению компонентов по объему зоны смешения на стадии
абсорбции попутно-добываемого нефтяного газа сырой нефтью.
Впервые изучены закономерности изменения скорости протекания
полимеризационного
процесса
при
синтезе
стереорегулярного
полибутадиена и его молекулярных характеристик за счет
гидродинамического воздействия на реакционную смесь. Выявлены
особенности дробления микрогетерогенного титанового катализатора в
начальный момент полимеризационного процесса при совместном
воздействии растущих полимерных цепей и интенсивных сдвиговых
деформаций. При гидродинамическом воздействии на отдельно
приготовленный титановый катализатор в присутствии мономера
дробление каталитически активных частиц заканчивается за 20 сек с
присоединением к активным центрам порядка 30 звеньев бутадиена, что в
2,5 раза быстрее по сравнению с традиционным способом полимеризации.
Это позволяет в 1,7 раз снизить расход катализатора в процессе.
Проект: «Синтез аналогов элеутезидов – противораковых
биомиметиков таксола» (08-03-97033, д.х.н Валеев Ф.А.).
Выполнена наработка необходимых количеств N-метилурокановой
кислоты путем дезаминирования гистидина по Гофману, Nметилированием метилового (этилового) эфиров урокановой кислоты и
заключительным гидролизом сложноэфирной группы.
Синтезированы гидроксипроизводные α- и β-пиненов, α-сантонина.
Получены первичные гидроксипроизводные бензилированием –
раскрытием 1,6-ангидромостика левоглюкозана и ацетонированием
глицерина.
Разработан метод получения эфиров N-метилурокановой кислоты.
Получены N-метилуроканаты производного α-сантонина, ферутинола,
ацетонида глицерина, трибензилпроизводного левоглюкозана, аддуктов
левоглюкозенона
и
циклопентадиена,
открытоцепного
гидроксипроизводного изоцемброла, а также урокановая и Nметилурокановая кислоты, их этиловые эфиры. Ряд полученных
соединений передан на биоиспытания цитотоксической активности.
Проведена
модификация
углеводного
фрагмента
аддукта
левоглюкозенона и изопрена в аннелированные с циклогексаном 4членные карбоциклы, а также в 5- и 6-членные циклические ацетали.
Разработаны методы анионной (по Ферье) и радикальной рециклизации
(транскрипции) углеводного фрагмента в аддукте левоглюкозенона и
изопрена в бициклодекановое ядро – матрицу для последующего
использования в синтезе труднодоступных терпеноидов. На основе
аддукта левоглюкозенона и пиперилена получен ключевой интермедиат
для аналога элеутезида с модифицированным ментановым циклом.
ИНК РАН
Проект: «Каталитическое прямое винилирование и ацилирование
насыщенных углеводородов – новое в химии алканов» (08-03-97005,
д.х.н. Хуснутдинов Р.И.).
Проведен систематический поиск катализаторов в ряду соединений
(комплексов) никеля, железа, палладия и рутения, способствующих
протеканию сопряженного винилирования и ацилирования адамантана с
помощью винилацетата, выступающего винилирующим и ацилирующим
агентом. Наиболее эффективными катализаторами в реакции
сопряженного винилирования и ацилирования адамантана винилацетатом
являются соединения никеля и железа.
Разработан удобный и технологичный метод получения 1ацетиладамантана, исходного сырья для синтеза противовирусного
лекарственного препарата «Ремантадина» заместительным ацилированием
1-хлорадамантана этилидендиацетатом под действием Ni- и Mnсодержащих катализаторов.
Разработан оригинальный, «мягкий» метод присоединения уксусной
кислоты к олефинам на основе сопряженной реакции разложения
винилацетата с выделением CH3COOH и последующим присоединением
её к кратной связи. Реакция, катализируемая комплексами родия и
рутения, имеет общий характер: в неё активно вступают олефины
разнообразного строения: норборнен и его производные, α-олефины,
циклогексен, а из функциональнозамещенных – винилацетат и
акрилонитрил.
Предложен общий метод прямой окислительной функционализации
адамантана, диамантана и их хлор-, бром-, гидрокси-, амино- и
карбоксипроизводных с помощью системы H2O – CX4 (X=Cl, Br) под
действием Mo-, Ru-, Pd-содержащих катализаторов. Ответственными за
окислительный процесс, завершающийся введением гидроксильной
группы в адамантан являются гипохлористая (HOCl) и гипобромистая
(HOBr) кислоты, которые генерируются из CX4 и воды в условиях
реакции. Выходы гидроксипроизводных адамантана, 1- и 2-замещенных
адамантанов достигают 91%.
Для
создания
перспективных
методов
селективной
функционализации углеводородов предложен новый хромсодержащий
катализатор (Cr(CO)6, Cr(acac)3, Cr(HCO2)3) для гидратации олефинов, в
частности циклододецена. Реакция проходит с получением практически
ценного циклододеканола с высоким выходом 67%.
Проект: «Разработка нового эффективного метода прямого
циклопропанирования ацетиленов» (08-03-97007, чл.-корр. РАН
Джемилев У.М.).
Разработан новый реагент CH2I2-R3Al для циклопропанирования
монои
дизамещенных
ацетиленов,
в
том
числе
функциональнозамещенных и кремнийорганических. Эффективность
реагента подтверждена тем, что на его основе удалось разработать новые
оригинальные методы синтеза замещенных циклопропанов из ацетиленов.
Разработан новый метод циклопропанирования моноалкил- и
диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов (гексин-3,
октин-4, гексин-1, додецин-1, фенилметилацетилен) под действием
реагента CH2I2-Et3Al с селективным образованием алюминийорганических
соединений (АОС), содержащих, в зависимости от природы ацетилена и
условий проведения реакции, ди-, три- или
тетразамещенные
циклопропановые фрагменты.
Разработан способ региоселективного получения диизобутил-[(2изобутил-1-R1-2-R2-циклопропил)этил]аланов взаимодействием моно-и
диалкилзамещенных ацетиленов строения R1-C≡C-R2
с i-Bu3Al в
присутствии CH2I2.
Реакцией моно-и диалкилзамещенных ацетиленов строения R1-C≡CR2 с Me3Al в присутствии CH2I2 с высокой региоселективностью
получены 1-(2-иодэтил)-1-R1-2-метил-2-R2-циклопропаны.
Разработан
метод
синтеза
1,1'-дизамещенных
1,1'-бисциклопропанов взаимодействием замещенных пропаргиловых спиртов с
CH2I2 в присутствии триалкилаланов.
Разработан
метод
циклопропанирования
функциональнозамещенных - кремнийсодержащих ацетиленов строения AlkC≡CSiR3
реагентом
CH2I2-i-Bu3Al
с
получением
1-алюмина-2-силил-3алкилциклопропанов.
Проект: «Механизм каталитического карбоалюминирования - основа
для разработки общего регио- и стереоселективного метода для
построения углерод-углеродных связей» ( 08-03-97010, д.х.н. Халилов
Л.М.).
Изучено влияние природы АОС, лигандного окружения Zr, типа
растворителя и соотношения реагентов на хемоселективность реакции
триалкилаланов с олефинами, катализируемой L2ZrCl2. Наибольшее
влияние
на
хемоселективность
процесса
оказывают
природа
алюминийорганического соединения и лигандное окружение Zr
катализатора.
Для
AlMe3
образуются
продукты
карбо-,
гидрометаллирования и димеризации алкенов. В каталитической реакции
олефинов с AlEt3 наряду с продуктами гидро-, карбометаллирования и
димеризации, образуются продукты циклометаллирования. Переход от
менее объемных π-лигандов (Cp) к более объемным (Cp*, Ind) или замена
углеводородного растворителя (бензол, толуол) на хлорсодержащий
(CH2Cl2) приводит к увеличению выхода продуктов карбометаллирования.
Гидриды цирконоцена L2ZrH2 или L2ZrHCl, также как и дихлориды,
проявляют каталитическую активность в реакциях триалкилаланов с
олефинами. Предложена вероятная схема процесса, включающая
несколько каталитических циклов A-D, в которой ключевым
интермедиатом является алкильный Zr,Al-комплекс [L2ZrRCl·AlR3].
Проект: «Химически индуцированная динамическая поляризация
ядер как эффективный метод в изучении радикальных стадий в
системах Циглера-Натта» (08-03-97016, д.х.н. Садыков Р.А.).
Изучены реакции Et3Al, i-Bu3Al и EtMgCl с 2-бром-2нитропропаном и 5-бром-5-нитро-3-трет-бутил-1,3-тетрагидрооксазином
и реакция CCl4 и CHCl3 с BuLi. В реакциях на основании анализа эффектов
ХПЯ идентифицированы нестабильные, промежуточные радикальные
интермедиаты, предложен механизм их образования и превращения в
продукты.
Изучение реакции с α-бром-α-нитроуглеводородами было
предпринято в рамках исследования термических реакций триалкилаланов
с органическими галогенидами с целью выяснения направления
одноэлектронного переноса с атома алюминия на галоген или на
нитрогруппу на начальном этапе взаимодействия. При взаимодействии
EtMgBr c α-бром-α-нитроуглеводородами в углеводородном растворителе
одноэлектронный перенос происходит двумя параллельными путями: в
основном с локализацией электрона на нитрогруппе и в незначительной
мере на атоме галогена. В обоих случаях образуются соответствующие
радикальные пары и продукты их превращений. Предложенный механизм
объясняет образование всех найденных продуктов. В реакции Et3Al, Bui3Al
одноэлектронный перенос происходит с локализацией электрона только на
нитрогруппе.
С целью сопоставления механизма термической реакции R3Al c CCl4
с аналогичными реакциями RLi и RMgX, методом ХПЯ изучен механизм
взаимодействия BuLi c CCl4. Сравнение полученных результатов с
аналогичными данными о реакциях R3Al и RMgCl с ССl4 показывает, что
в ряду Li, Mg, Al растет количество образующихся радикалов, а
концентрация дихлоркарбенов растет в обратном порядке.
Методом спиновых ловушек зарегистрированы спектры ЭПР
парамагнитных аддуктов короткоживущих радикальных интермедиатов с
2-метил-2-нитрозопропаном
в
реакциях
гетерофункционализации
[60]фуллеренов
аминами
и
фосфинами
под
действием
металлокомплексного катализатора Cp2ZrCl2. Установлено, что в ходе
каталитической реакции образуются парамагнитные частицы, что
подтверждает предположение об образовании радикальных интермедиатов
в каталитической реакции гетерофункционализации.
2009
БГУ
Проект: «Научные основы новых технологий быстрых химических
процессов в турбулентных потоках» (08-03-99005, д.х.н. Захаров В.П.)
Выявлены закономерности интенсификации быстрых химических
процессов, протекающих в однофазной реакционной смеси и в условиях
наличия границы раздела фаз («жидкость-жидкость», «жидкость-газ»,
«жидкость-твердое тело»). Учет изменения межфазного натяжения за счет
компонентов реакционной смеси или при добавлении эмульгаторов
позволяет целенаправленно создавать гидродинамическую структуру
движения технологических сред с заданной степенью приближения к
режиму идеального вытеснения или идеального смешения.
Разработан новый способ доизвлечения промежуточной фракции
углеводородов из попутного нефтяного газа при использовании
турбулентного абсорбера диффузор-конфузорной конструкции. Процесс
характеризуется формирование однородной газожидкостной смеси при
невысоких потерях напора на местных гидравлических сопротивлениях с
приближением массообмена к состоянию равновесия.
Впервые разработан комплексный подход к регулированию
теплового режима при протекании быстрых высоко экзотермичных
химических реакций за счет внешнего теплосъема. Получены формулы
для инженерного расчета профиля температуры в зоне реакции в
зависимости от физических параметров реакционной смеси, габаритов
аппарата и гидродинамического режима движения реагирующих сред.
Возможность уменьшения протяженности зоны реакции при снижении
радиуса аппарата без изменения производительности процесса определяют
перспективы использования кожухотрубчатых турбулентных реакторов.
Предложен радикальный способ снижения предельной температуры
в местах ввода реагентов и габаритов аппарата за счет комбинации
«зонной» модели ведения процесса и дробления потока в местах
охлаждения реакционной смеси.
Впервые
рассмотрены
закономерности
интенсификации
конвективного теплообмена при диффузор-конфузорном профилировании
стенок реактора. Выявлена взаимосвязь скорости продольного
перемешивания
в
объеме
теплоносителей
с
коэффициентом
теплопередачи.
Предложен новый способ воздействия на скорость процесса и
молекулярные
характеристики
получаемых
продуктов
при
стереоспецифической
(со)полимеризации
диенов
за
счет
целенаправленного изменения гидродинамического режима движения
реакционной смеси. В частности, интенсификация турбулентного
перемешивания на стадии формирования реакционной смеси приводит к
дроблению
микрогетерогенного
титанового
катализатора
и
соответствующему увеличению скорости полимеризации, изменению
типового
набора
полицентровой
каталитической
системы
с
соответствующими изменениями средних молекулярных масс и ширины
молекулярно-массового распределения.
Разработан и внедрен в производство изопренового каучука марки
СКИ-3 (ЗАО «Каучук», г. Стерлитамак) малогабаритный трубчатый
турбулентный аппарат диффузор-конфузорной конструкции на стадии
формирования титанового катализатора.
Проект: «Физико-химические основы создания физиологически
активных полимерных материалов с управляемыми свойствами для
медицинского применения на основе полимеров природного
происхождения» (08-03-97030, д.х.н. Кулиш Е.И.).
Разработаны теоретические подходы и практические приемы
получения пленочных композиций из хитозана с регулируемыми
транспортными свойствами в отношении выхода лекарственных
препаратов антибиотиков: левомецитина, цефазолина, цефoтоксима,
амикацина и гентамицина.
Определяющими факторами при формировании транспортных
свойств пленок являются устойчивость комплекса антибиотик-хитозан,
количество антибиотика, комплексно связанного с хитозаном,
надмолекулярная структура хитозана, а также способ модифицирования
полимерной пленки. В качестве способа модифицирования выбраны
обработка
поверхности хитозановой пленки мицеллообразующим
анионообменным ПАВ – додецилсульфатом натрия, а также термическое
модифицирование, заключающееся в прогреве сформированной пленки
при температуре порядка 120С.
Показана возможность регулирования скорости и степени выхода
лекарственного препарата из пленки путем изменения толщины
нерастворимого поверхностного слоя хитозан-ПАВ, который при прочих
равных условиях зависит от продолжительности обработки пленки
раствором додецилсульфата натрия и его концентрации, а также времени
термической обработки пленок.
На примере системы хитозан-трипсин, предложены основы создания
ферментсодержащих пленочных хитозановых материалов с управляемыми
транспортными свойствами для потенциального применения в лечении
хирургических, ожоговых и гнойных ран. Разработаны практические
приемы регулирования выхода ферментного препарата из пленок с
сохранением его активности. Определено влияние природы полимерной
матрицы и природы используемого фермента на степень ферментативной
деструкции композиционных пленок на основе смесей полимеров.
Продолжена экспериментальная работа по использованию хитозановых
пленок при лечении ожоговых ран. Начата экспериментальная работа по
получению хитозана из продуктов пчеловодства.
ИОХ УНЦ РАН
Проект: «Полиариленфталиды – новый класс материалов для
сцинтилляционных детекторов регистрации частиц высоких энергий
в оптоэлектронике» (08-03-99008, чл.-корр. РАН Казаков В.П.).
Изучены спектральные характеристики фотолюминесценции в связи
со
структурными
особенностями
ряда
полиариленфталидов:
полидифениленфталид
(ПДФ),
политерфениленфталид
(ПТФ),
полифлуорениленфталид (ПФФ), сополиариленэфиркетона (СПАЭК).
Полимеры изучены в разных агрегатных состояниях: порошков, растворов
и пленок. Обнаружена зависимость спектров люминесценции ПАФ от
строения, агрегатного состояния и условий возбуждения.
С целью идентификации эмиттеров фотолюминесценции ПАФ
изучены модельные соединения: дифенила, дифенильной кислоты,
фенолфталеина, антрона, антрахинона. Измерены поляризованные
спектры люминесценции пленок ПАФ и модельных соединений. Проведен
сравнительный анализ результатов спектральных исследований матриц
ПАФ и модельных соединений.
Изучение сцинтилляционных свойств матриц без активаторов ПДФ,
ПТФ, ПФФ, СПАЭК и известного сцитиллятора на основе полистирола
активированного
1,4-[ди-2-(5)-фенилоксазолил-1]-бензолом
(РОРОР)
выявляет
негативную
роль
рекомбинационных
процессов
инициированных радиционно-химическими реакциями на интенсивность
и форму сцинтилляций.
Обнаружена электролюминесценция (ЭЛ) пленок СПАЭК и
длительное послесвечение при отключенной токе, инициированное
инжекцией носителей зарядов с электродов электролюминесцентной
ячейки в объем пленки и связанное с рекомбинационными процессами.
Послесвечение
СПАЭК
также
может
быть
инициировано
фотовозбуждением. Измерены спектры обоих типов послесвечений,
проведен анализ спектров фотолюминесценции и послесвечений,
выявлены различия.
Обнаружено фотоинициированное длительное послесвечение пленок
ПДФ, ПТФ, ПФФ в области 400-650 нм. Измерены кинетические
зависимости интенсивности послесвечения. Проведены эксперименты с
пленками ПДФ по методу термостимулированных токов и модуляционной
спектроскопии для выяснения природы длинноволновой области свечения
в спектрах ФЛ, ЭФ и в послесвечениях обоих типов.
Определена глубина ловушек в пленках ПДФ методом
термостимулированных токов, проведен сравнительный анализ со
спектральными данными. Показано, что послесвечения и процессы
термовозбуждения
токов
проводимости
в
ПАФ
связаны
с
рекомбинационными процессами в полимерах и с уровнями захвата
носителей зарядов в запрещенной зоне ПАФ.
Обнаружено влияние постоянного магнитного поля (ПМП) на
интенсивность электролюминесценции пленок СПАЭК. Интенсивность
при воздействии ПМП напряженностью 1,9 кЭ понижается на ≈17%.
Предполагается, что воздействие ПМП на ЭЛ связано с изменением
спиновых состояний в рекомбинационной процессе.
Проект: «Иммуностимуляторы на основе производных пиримидина»
(08-03-99011, академик АН РБ Мустафин А.Г.).
Синтезированы малотоксичные водорастворимые комплексные
соединения производных урацила и полифункциональных карбоновых
кислот.
Изучена
их
антиоксидантная,
антигипоксическая
и
гепатопротекторная активность, выявлено перспективное для дальнейших
исследований комплексное соединение 5-гидрокси-6-метилурацила и
янтарной кислоты.
Спектрофотометрическими методами проведено изучение состава
комплексных соединений.
Методами ИК-, УФ- и ЯМР 13С –спектрометрии изучена кетоенольная таутомерия 5-амино-6-метилурацила в растворе и твердой фазе.
Установлено, что в твердой фазе 5-амино-6-метилурацил находится в виде
дикето-таутомера, а в водном растворе при увеличении рН происходит
образование 2-енольного таутомера.
Проект: «Разработка новых биоактивных соединений на основе
хлорсодержащих циклопентенонов» (08-03-99012, чл.-корр. АН РБ
Мифтахов М.С.)
Синтезированы
перспективные
биоактивные
соединения
алкилиденциклопентеноны конденсацией енолятов 2,3-дихлор-4,4этилендиоксициклопент-2-ен-1-она с подходящими электрофильными
соединениями.
Разработан хеморациональный вариант синтеза новой серии 4метокси-5-хлор-2-стирилиденциклопент-4-ен-1,3-дионов из 2,3-дихлор4,4-этилендиоксициклопент-2-ен-1-она.
На
основе
энантиомерных
2-(дихлорметил)-N-[(1R)-1фенилэтил)]циклопент-3-ен-1-карбоксамидов,
полученных
из
легкодоступных [2+2]-аддукта дихлоркетена и циклопентадиена и (+) или
(-)-α-метилбензиламинов, синтезированы (-)-циклосаркомицин и синтоны
для простагландинов.
Продолжены работы по изучению реакции трихлорциклопентенонов
с нуклеиновыми основаниями и получен ряд новых sp2-связанных
карбануклеозидов.
В испытаниях in vitro установлено противоопухолевое действие в
отношении Т лейкемических клеток Jurkat (ингибирующая концентрация
10-4 М) 4-метокси-5-хлор-2-стирилиденциклопент-4-ен-1,3-диона, а также
синтезированных
ранее
каптодативных
полигетерофункционализированных циклопентенонов 4,4-диметокси-(5Z)[(1Е)
пирролидинил-4-оксопент-1-ен-3-илиден]-2-хлор-3пирролидинилцик-лопент-2-ен-1-он
и
4,4-диметокси-5Zкарбоксиметилиден-3-диэтиламино-2-хлорциклопентенон.
Проект: «Синтез аналогов элеутезидов – противораковых
биомиметиков таксола» (08-03-97033, д.х.н Валеев Ф.А.).
Для синтеза элеутезидов, модифицированных по боковой цепи,
разработан
метод
получения
из
D-глюкозы
4-(1’,2’,3’,4’тетрагидроксибутил-1)имидазола - более гидрофильного аналога
урокановой кислоты.
Предложен новый гликозаминирующий агент: (-)-(1S,3S,6S)-3ацетоксиметил-7-аза-2,9-диокса-8-фенилбицикло[4.3.0]нона-4,7-диен,
позволяющий вводить в молекулу углеводный фрагмент, содержащий
двойную связь и аминогруппу. Синтезированы новые аминогликозиды Lментола и изопинокамфеола.
Введением D-арабинозильного радикала в 13-гидроксиизоцемброл по
Шмидту получен новый гликозид, проявивший выраженную
цитотоксическую активность по отношению к модели клеток рака толстой
кишки HCT 116.
Для создания макроциклического ядра с целью его последующей
модификации в элеутезоиды синтезирован ряд синтонов; получены и
наработаны интермедиаты для осуществления макроциклизации;
разработаны новые пути модификации и функционализации изоцемброла
и додекатриена, направленные на получение доступных аналогов
элеутезидов.
С целью создания полициклических систем изучена возможность
двухкратного приложения реакции Дильса-Альдера, характеризующейся
высоким стереоконтролем. При взаимодействии левоглюкозенона и
ацетоксибутадиена при длительном нагревании, а также действием водноспиртовым раствором КОН или раствором аммиака происходит
элиминирование
ацетоксигруппы
в
образовавшемся
аддукте.
Образующийся диенон способен вновь вступать в реакцию ДильсаАльдера
с
бутадиеном,
приводя
к
двум
региоизомерным
тетрациклическим продуктам.
ИНК РАН
Проект: «Каталитическое прямое винилирование и ацилирование
насыщенных углеводородов – новое в химии алканов» (08-03-97005,
д.х.н. Хуснутдинов Р.И.).
Осуществлен систематический поиск катализаторов в ряду
соединений никеля, кобальта, палладия, рутения и марганца,
способствующих замещению хлора и брома в 1-хлор- и 1 бромадамантанах на ацетильную группу с помощью винилацетата и
этилидендиацетата, с получением 1-ацетиладамантана. Наиболее
эффективными катализаторами указанной реакции являются комплексы
марганца и никеля.
Разработан удобный метод получения 1-ацетиладамантана реакцией
1-бромадамантана с винилацетатом и этилидендиацетатом под действием
Мn-содержащих катализаторов в среде ацетонитрила.
Предложен
оригинальный,
"мягкий"
метод
экзостереоселективного присоединения к норборнадиену, норборнену и
его производным уксусной кислоты, генерируемой из винилацетата в
присутствии комплексов родия.
Разработан общий метод присоединения уксусной кислоты к
олефинам и диенам сопряженной реакцией разложения винилацетата с
выделением СН3СООН и последующим присоединением ее к кратной
связи. Реакция, катализируемая комплексами рутения, имеет общий
характер, в нее активно вступают алкены и циклоалкены разнообразного
строения : α-олефины, 1,2-дизамещенные олефины, циклогексен,
циклооктен, стирол, из функциональнозамещенных - винил- и
аллилацетаты, акрилонитрил.
В
плане
создания
методов
прямой
окислительной
функционализации углеводородов разработан метод получения
циклогексанола с выходом 85 % окислением циклогексана с помощью
бромноватистой кислоты НОВг, генерированной in situ из СВг4 и воды
под действием комплекса молибдена Мо(СО)6.
Разработан способ получения промышленно важного циклооктанола
каталитической гидратацией циклооктена под действием каталитической
системы Cr(acac)3-CuCl2 в присутствии СС14. Выход циклооктанола
составляет 95 %.
Предложен
удобный
и
технологичный
метод
экзостереоселективной гидратации норборнена-2 и его производных под
действием Cr-содержащих катализаторов(Сг(НСО2)3, Сг(асас)з, СгС13) в
присутствии четыреххлористого углерода. Выход экзо-2-норборнеола и
замещенных экзо-2-норборнеолов составляет 70-90 %.
Разработан
одностадийный
способ
получения
1
адамантилацетамида - исходного сырья для синтеза лекарственных
препаратов, взаимодействием адамантана с ацетонитрилом и водой в
присутствии катализатора Мо(СО)6 с выходом 95%.
Впервые осуществлен "однореакторный" синтез 1-хлор-Зцианоадамантана хлорированием и цианированием адамантил-1карбоновой кислоты и ее хлорангидрида с помощью СС14 и ацетонитрила
под действием V-содержащего катализатора VO(acac)2. Выход 1-хлор-Зцианоадамантана составляет 95 %.
Проект: «Разработка нового эффективного метода прямого
циклопропанирования ацетиленов» (08-03-97007, чл.-корр. РАН
Джемилев У.М.).
Предложен новый реагент CH2I2-R3Al для циклопропанирования
моно- и дизамещенных ацетиленов, в том числе функционально-
замещенных
и
кремнийорганических.
Эффективность
реагента
подтверждена разработкой на его основе новых оригинальных методов
синтеза замещенных циклопропанов из ацетиленов.
Разработан
метод
циклопропанирования
моноалкили
диалкилзамещенных, алкилфенилзамещенных ацетиленов (гексин-3,
октин-4, гексин-1, додецин-1, фенилметилацетилен) под действием
реагента CH2I2-Et3Al с селективным образованием алюминийорганических
соединений, содержащих, в зависимости от природы ацетилена и условий
проведения реакции, ди-, три- или тетразамещенные циклопропановые
фрагменты.
Разработан способ региоселективного получения диизобутил-[(2изобутил-1-R1-2-R2-циклопропил)этил]аланов взаимодействием моно- и
диалкилзамещенных ацетиленов строения R1-C≡C-R2 с i-Bu3Al в
присутствии CH2I2.
Реакцией моно-и диалкилзамещенных ацетиленов строения R1-C≡CR2 с Me3Al в присутствии CH2I2 с высокой региоселективностью получены
1-(2-иодэтил)-1-R1-2-метил-2-R2-циклопропаны.
Разработан
метод
синтеза
1,1'-дизамещенных
1,1'-бисциклопропанов взаимодействием замещенных пропаргиловых спиртов с
CH2I2 в присутствии триалкилаланов.
Разработан
метод
циклопропанирования
функциональнозамещенных - кремнийсодержащих ацетиленов строения AlkC≡CSiR3
реагентом CH2I2-i Bu3Al с получением 1-алюмина-2-силил-3алкилциклопропанов.
Реакцией аллилацетиленов с реагентом CH2I2-R3Al получены
циклопропилметилзамещенные алюминийорганические циклопропаны.
Разработан
метод
синтеза
N-({1-[(1-Rциклопропил)метил]циклопропил}метил)-N,N-диметиламина и N-{2-[(1R-циклопропил)метил]-2-пропенил}-N,N-диметиламина (где R=алкил,
фенил) взаимодействием пропаргиламинов с реагентом CH2I2-Et3Al.
Установлена относительная реакционная способность
триалкилаланов и ацетиленов в реакции циклопропанирования моно- и
дизамещенных ацетиленов с помощью реагента CH2I2-R3Al (где R=Me, Et,
i-Bu).
Проект: «Механизм каталитического карбоалюминирования - основа
для разработки общего регио- и стереоселективного метода для
построения углерод-углеродных связей» ( 08-03-97010, д.х.н. Халилов
Л.М.)
Исследовано энантиоселективное действие хиральных piкомплексов циркония L1L2ZrCl2 (L1=L2 = Ind* (1-неоментилинденил);
L1 = Cp, L2 = Ind*; L1=Cp, L2=Cp* (1- неоментил-4,5,6,7тетрагидроинденил))
в
реакциях
гидро-,
карбои
циклоалюминирования
алкенов
алюминийорганическими
соединениями (AlMe3, AlEt3, HAlBui2). Изучено влияние cтруктуры и
катализатора, а также условий проведения процесса на хемо- и
стереоселективность реакции алюминийорганических соединений (АОС) с
олефинами,
катализируемой хиральными pi-комплексами Zr.
Хемо- и энантиоселективность реакции триалкилаланов с
олефинами в большей степени определяется природой АОС. Так, в
случае с AlMe3 образуются продукты гидро-, карбометаллирования и
димеризации алкенов. В каталитической реакции олефинов с AlEt3 наряду
с продуктами гидро-, карбометаллирования, образуются продукты
циклометаллирования. Проведение
реакции
в
углеводородных
растворителях (бензол, толуол, гексан) приводит
преимущественно к
образованию
алюминациклопентанов.
Замена
углеводородного
растворителя на хлорсодержащий (CH2Cl2, (CH2Cl)2) и увеличение
концентрации катализатора дает увеличение выхода продуктов
карбометаллирования.
Реакция алкенов с AlMe3, катализируемая комплексом Ind*2ZrCl2,
приводит к образованию
продуктов
метилалюминирования
преимущественно
с
R-конфигурацией
bхирального
центра.
Использование в данной реакции AlEt3 вызывает инверсию хирального
центра в продуктах карбоалюминирования на Sконфигурацию,
а
также
позволяет
получать
продукты
циклоалюминирования,
обогащенные S-энантиомерами.
Проект: «Химически индуцированная динамическая поляризация
ядер как эффективный метод в изучении радикальных стадий в
системах Циглера-Натта» (08-03-97016, д.х.н. Садыков Р.А.).
Для исследования радикальных стадий и выявления их роли в
каталитических реакциях под действием комплексов металлов переменой
валентности методом ХПЯ исследован и установлен радикальный характер
реакции Ме3А1с ССl4 в термических и каталитических условиях под
действием Pd(acac)2. Проведен детальный анализ основных и минорных
жидких и газообразных продуктов.
Идентифицированы радикальные
интермедиаты. Найдены пути образования большинства продуктов.
Установлены особенности термической и каталитической реакции Ме3Аl с
ССl4 по сравнению с аналогичной реакцией с участием Е13А1. Обнаружено
влияние типа растворителя на механизм радикальной реакции.
С целью выявления общности радикальных процессов в
термической реакции R3А1 с CCl4 изучены реакции (n-C8H17)3Al и
циклического 1-этил-З-бутилалюминациклопентана с CCl4. Во всех
случаях взаимодействие начинается с одноэлектронного переноса с
образованием трихлорметильного и соответствующего алкильного
радикала. По результатам исследования каталитического взаимодействия
Е13А1 c CCl4 под действием различных катализаторов Pd(acac)2, Cu(acac)2,
Сг(асас)3 и Cp2TiCl2 показано, что реакции описываются каталитическим
циклом предложенным ранее для Ni(асас)2.
Для
изучения
механизма
реакций
каталитического
карбометаллирования терминальных и дизамещенных ацетиленов и
олефинов магнийорганическими соединениями в присутствии комплексов
Ti, Zr и Hf разработан метод подготовки магнийорганических соединений
в дейтерированном растворителе для детального изучения спектров ЯМР
исходных пятичленных и новых циклических магнийорганических
соединений с заданной структурой и с регулируемым числом (7, 9, 11 и
т.д.) углеродных атомов в цикле.
2010
БГУ
Проект: «Физико-химические основы создания физиологически
активных полимерных материалов с управляемыми свойствами для
медицинского применения на основе полимеров природного
происхождения» (08-03-97030, д.х.н. Кулиш Е.И.).
Разработаны теоретические подходы и практические приемы
получения пленочных ферментсодержащих композиций из хитозана с
регулируемым выходом ферментного препарата
и сохранением его
активности. Установлено, что
определяющими факторами при
формировании транспортных свойств пленок являются устойчивость
комплекса хитозана с ферментным препаратом, количество фермента,
комплексносвязанного с хитозаном,
а также способ модифицирования
полимерной пленки. В качестве способа модифицирования была выбрана
обработка
поверхности хитозановой пленки мицеллообразующим
анионообменным ПАВ – додецилсульфатом натрия. Показана
возможность регулирования скорости и степени выхода лекарственного
препарата из пленки путем изменения толщины нерастворимого
поверхностного слоя хитозан-ПАВ, который при прочих равных условиях
зависит
от
продолжительности
обработки
пленки
раствором
додецилсульфата натрия и его концентрации. Установлено, что после
обработки раствором ПАВ, выходящие из пленки ферментные препараты
практически полностью теряют свою активность.
Разработаны
практические приемы регулирования выхода ферментного препарата из
пленок с сохранением его активности путем термического
модифицирования, заключающегося в прогреве сформированной пленки
при температуре порядка 45 С, и
сшивания полимерной цепи
антибиотиком
амикацином.
Определено
влияние
природы
используемого фермента на
степень
ферментативной деструкции
хитозана. Установлено, что причина уменьшения вязкости хитозана гидролиз основной цепи, который не связан с возможным присутствием
в хитозане белковых примесей. Утверждается, что влияния изучаемых
ферментов на хитозан – наличие в них примесей β- глюкозидаз.
Определена микробиологическая активность изучаемых пленок.
Продолжена экспериментальная работа по использованию хитозановых
пленок при лечении ожоговых ран.
ИНК РАН
Проект: «Каталитическое прямое винилирование и ацилирование
насыщенных углеводородов – новое в химии алканов» (08-03-97005,
д.х.н. Хуснутдинов Р.И.).
Осуществлен систематический поиск катализаторов в ряду
соединений молибдена, железа, ванадия, меди, марганца, палладия, родея
и турения, способствующих протеканию сопряженного ацилирования
адамантана с помощью уксусной кислоты и четыреххлористого углерода.
Наиболее эффективными катализаторами в ацилировании адамантана
являются соединения меди, железа и ванадии, а реакция проходит через
стадию образования хлористого ацетила.
Разработан метод получения адамантанола – 1 с выходом 95%
гидроксилированием адамантана с помощью четыреххлористого углерода,
воды в присутствии ванадиевого катализатора, промотированного амидом
пропионовой кислоты.
Разработан
способ
получения
1-гидроксиадамантан-4-она
окислением адамантана с помощью смеси СCl4, воды в присутствии
катализатора W(CO)6-CH3CH2CONH2 (амид пропионовой кислоты). Выход
1-гидроксиадамантан-4-она составляет >90%.
Предложен
одностадийный
способ
получения
N-(1адамантил)ацетамида
взаимодействием
адамантонола-1
с
ацетонитрилом в присутствии марганецсодержащих катализаторов
(Mn(OAc)2, Mn(acac)3, Mn2(CO)10), активированных бромистоводородной
кислотой. Выход составляет 95 %.
Разработан
альтернативный
способ
получения
N-(1адамантил)ацетамида с количественным выходом взаимодействием 1бромадамантана с ацетонитрилом в водной среде в присутствии Mnсодержащих катализаторов ( MnCl2,
MnBr2, Mn(OAc)2, Mn(acac)3,
Mn2(CO)10).
Изучены закономерности реакции теломеризации 1Z,5Zциклооктадиена с галогенметанами под действием комплексов хрома,
меди и молибдена, активированных водой, выполняющей роль
нуклеофильной добавки. Показано, что вода, кроме активизации
катализатора принимает прямое участие в реакции и споосбствует
образованию 1,4- и 1,5-эпоксициклооктанов, а также анти-8(трихлорметил)бицикло[3.2.1.]октан-экзо-2-ола.
Проект: «Механизм каталитического карбоалюминирования - основа
для разработки общего регио- и стереоселективного метода для
построения углерод-углеродных связей» ( 08-03-97010, д.х.н. Халилов
Л.М.)
На основании исследования зависимости хемоселективности
реакций триалкилаланов (AlMe3, AlEt3) с терминальными алкенами под
действием катализаторов L1L2ZrCl2 (L1= L2=5-C5H5, 5-C5H4Me, 5-C5Me5,
5-C9H7,
5-C13H9;
L1=L2==(η5–{1-[(1S,2S,5R)-2-изопропил-5метилциклогексил]инденил});
L1=(η5–{1-[(1S,2S,5R)-2-изопропил-5метилциклогексил]инденил}),
L2=5-C5H5;
L1=(η5–{1-[(1S,2S,5R)-2изопропил-5-метилциклогексил]-4,5,6,7-тетрагидроинденил}), L2=5-C5H5)
от природы АОС, лигандного окружения центрального атома катализатора
и условий проведения процесса на соотношение продуктов гидро-, карбо-,
циклоалюминирования и димеризации, образующихся в этих реакциях, а
также изучения структуры интермедиатов методом динамической ЯМР
спектроскопии и встречного синтеза предложен обобщенный механизм,
согласно которому взаимодействие катализатора с триалкилаланом
приводит к образованию ключевого активированного мономером
триалкилалана
алкилхлоридного
комплекса
[L2ZrR(Cl)∙AlR3],
определяющего существование каталитических циклов гидро-, карбо-,
циклоалюминирования
и
димеризации
алкенов.
Исследовано
энантиоселективное действие хиральных pi-комплексов циркония
L1L2ZrCl2 (L1=L2 = Ind* (1-неоментилинденил); L1 = Cp, L2 = Ind*;
L1=Cp, L2=Cp* (1- неоментил-4,5,6,7-тетрагидроинденил)) в реакциях
гидро-, карбо- и циклоалюминирования алкенов алюминийорганическими
соединениями (AlMe3, AlEt3, HAlBui2). Изучено влияние cтруктуры АОС
и катализатора, а также условий проведения процесса на хемо- и
стереоселективность реакции АОС с олефинами, катализируемой
хиральными
pi-комплексами
Zr.
Установлено, что хемо- и энантиоселективность реакции
триалкилаланов с олефинами в большей степени определяется природой
АОС. Так, в случае с AlMe3 образуются продукты гидро-,
карбометаллирования и димеризации алкенов. В каталитической реакции
олефинов с AlEt3 наряду с продуктами гидро-, карбометаллирования,
образуются продукты циклометаллирования. Проведение реакции в
углеводородных растворителях (бензол, толуол, гексан) приводит
преимущественно к образованию алюминациклопентанов. Замена
углеводородного растворителя на хлорсодержащий (CH2Cl2, (CH2Cl)2) и
увеличение концентрации катализатора дает увеличение выхода
продуктов карбометаллирования.
Реакция алкенов с AlMe3, катализируемая комплексом Ind*2ZrCl2,
приводит
к
образованию
продуктов
метилалюминирования
преимущественно с R- конфигурацией b- хирального центра.
Использование в данной реакции AlEt3 вызывает инверсию хирального
центра в продуктах карбоалюминирования на S- конфигурацию, а также
позволяет получать продукты циклоалюминирования, обогащенные Sэнантиомерами.
Методом динамической ЯМР спектроскопии определены скорость и
термодинамические параметры обмена мостиковыми и концевыми
алкильными группами в димерах триметил- и триэтилалюминия.
Показано, что скорость обмена в (AlR3)2 зависит от природы растворителя
и концентрации раствора. Замена менее полярного растворителя на более
полярный, а также разбавление триалкилаланов приводит к повышению
скорости обмена за счет увеличения доли мономерной формы в результате
сольватации и реализации механизма межмолекулярного обмена.
Показано, что в комплексе [L2ZrRCl∙AlR3], образующегося в реакции
исходной формы катализатора L2ZrCl2 c (AlR3)2, алкильная группа,
связанная с атомом Zr, может обмениваться с алкильными группами
ассоциированной мономерной формы триалкилалана. Установлено, что
устойчивость и реакционная способность данного комплекса определяется
природой АОС, электронными и стерическими факторами - лиганда, а
также природой растворителя. Впервые установлено, что гидриды
цирконоцена L2ZrH2 (L= 5- C5H5, 5- C5H4Me) или (5-C5H5)2ZrHCl
проявляют каталитическую активность в реакциях карбо- и
циклоалюминирования
терминальных
алкенов
триалкилаланами.
Показано, ключевым интермедиатом реакции циклоалюминирования
является пятичленный комплекс Al,Zr- гидро- 1-цирконоцен-2-диэтилалюминаэтан (L2Zr(H)CH2CH2AlEt2). На основании результатов исследований,
полученных методами одно- и двумерной гомо-, гетероядерной
корреляционной спектроскопии ЯМР, а также методами встречного
синтеза,
предложен
механизм
реакции
карбоалюминирования
терминальных алкенов триалкилаланами в присутствии катализаторов
L2ZrCl2. Установлено, что в результате реакции L2ZrCl2 c AlR3
первоначально образуется алкилхлоридный комплекс L2ZrRCl, у которого
активной по отношению к олефину является форма, активированная
мономером триалкилалана - [L2ZrRCl∙AlR3]. Взаимодействие комплекса
[L2ZrRCl∙AlR3] с α-олефинами приводит к образованию алкильных
комплексов Zr, переметаллирование которых дает целевые βметил(этил)замещенные алкилаланы.
Проект: «Химически индуцированная динамическая поляризация
ядер как эффективный метод в изучении радикальных стадий в
системах Циглера-Натта» (08-03-97016, д.х.н. Садыков Р.А.).
Методом ХПЯ исследован и установлен радикальный характер
реакции Me3Al c CCl4 в термических и каталитических условиях под
действием Pd(acac)2. Проведен детальный анализ основных и минорных,
жидких и газообразных продуктов. Идентифицированы радикальные
интермедиаты. Найдены пути образования большинства продуктов.
Установлены особенности термической и каталитической реакции Me3Al
с CCl4 по сравнению с аналогичной реакцией с участием Et3Al.
Обнаружено влияние типа растворителя на механизм радикальной
реакции.
Для выявления общности радикальных процессов в термической
реакции R3Al c CCl4 изучены реакции (n-C8H17)3Al и циклического АОС
1-этил-3-бутилалюминациклопентана с CCl4. Во всех случаях
взаимодействие начинается с одноэлектронного переноса с образованием
трихлорметильного и соответствующего алкильного радикала. По
результатам исследования каталитического взаимодействия Et3Al c CCl4
под действием различных катализаторов Pd(acac)2, Cu(acac)2, Cr(acac)3 и
Cp2TiCl2 показано, что реакции описываются каталитическим циклом, как
было показано ранее для Ni(acac)2.
Изучено каталитическое
циклометаллирование дизамещённых
ацетиленов и этилена с помощью EtMgHlg (Hlg=Cl,Br) и Et2Mg в
присутствии Cp2ZrCl2 с получением тетразамещённых магнезациклопента2,4-диенов и дизамещённых магнезациклопент-2-енов. Впервые проведено
совместное цикломагнирование 1,2-бис-пропилацетилена и этилена с
помощью Et2Mg с получением 2,3- дизамещенных магнезациклопентенов
с высокой селективностью. Циклометаллированием стирола с помощью
магнезациклопентана в присутствии Cp2ZrCl2 получены 7-, 9- и 11членные циклические и/или соответствующие димагниевые соединения.
Предложена
схема
формирования
ненасыщенных
циклических
магнийорганических соединений, согласно которой в качестве активных
интермедиатов
в
циклометаллировании
выступают
цирконациклопентадиены и цирконациклопентены, образующиеся из
Cp2ZrCl2, EtMgHlg, Et2Mg, ацетиленов и этилена. Получены спектральные
характеристики магнезациклоалканов.
ИОХ УНЦ РАН
Проект: «Синтез аналогов элеутезидов – противораковых
биомиметиков таксола» (08-03-97033, д.х.н Валеев Ф.А.).
Разработана схема синтеза труднодоступной N-метилурокановой (Nметилимидазолилакриловой) кислоты на основе D-глюкозы, имеющая
перспективу производства для биохимических и медицинских целей.
Получены
эфиры
N-метилурокановой
кислоты
и
гидроксипроизводных: α-сантонина, ферутинола, ацетонида глицерина,
трибензилпроизводного левоглюкозана, синтетического предшественника
простаноидов и некоторых других соединений. Большинство соединений
проявили цитотоксическую активность.
Проведена трансформация углеводного фрагмента аддукта
левоглюкозенона и изопрена в аннелированные с циклогексаном 4членные карбоциклы, а также в 5- и 6-членные циклические ацетали. На
основе аддукта левоглюкозенона и изопрена разработаны методы
анионной (по Ферье) и радикальной рециклизации (транскрипции)
углеводного фрагмента в бициклодекановое ядро – матрицу для
последующего использования в синтезе труднодоступных терпеноидов.
Предложен новый гликозаминирующий агент – (-)-(1S,3S,6S)-3ацетоксиметил-7-аза-2,9-диокса-8-фенилбицикло[4.3.0]нона-4,7-диен,
позволяющий вводить в молекулу углеводный фрагмент, содержащий
двойную связь и аминогруппу. Синтезированы новые аминогликозиды Lментола и изопинокамфеола.
Введением D-арабинозильного радикала в 13-гидроксиизоцемброл по
Шмидту получен новый гликозид, проявивший выраженную
цитотоксическую активность по отношению к модели клеток рака толстой
кишки HCT 116.
В направлении создания полициклических систем изучена
возможность двухкратного приложения реакции Дильса-Альдера,
характеризующейся
высоким
стереоконтролем:
взаимодействием
левоглюкозенона и ацетоксибутадиена при длительном нагревании, а
также действии водно-спиртового раствора КОН или водного раствора
аммиака происходит элиминирование ацетоксигруппы из образовавшегося
аддукта; полученный диенон способен вновь вступать в реакцию ДильсаАльдера с бутадиеном, приводя к двум региоизомерным полициклическим
продуктам,
в
том
числе
ангулярно
конденсированному
тетрациклокетодиену.
Отработаны 15 стадий 17-тистадийной схемы синтеза центрального
ядра аналога элеутезидов, имеющего 14-метилциклогекс-12-еновый цикл
А. получены ключевые синтоны для аналогов с циклогекс-12-еновым и
норбоненовым циклами А.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ В
НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
по программе «Химические технологии и новые материалы для
инновационного развития экономики Республики Башкортостан»
в области медицины, сельского и лесного хозяйства
2008
ИОХ УНЦ РАН
Технология получения высокоэффективного инсектицида
«Бенсултап»
Совместно с ОАО «Каустик»
(г. Стерлитамак) разработан
временный технологический регламент производства инсектицида
«Бенсултап». Модернизирована технология получения инсектицида с
использованием
сырья
(хлористого
аллила,
диметиламина,
диметилаллиламина) российского производства.
Препараты для борьбы с болезнями и вредителями пчел
Разработана феромонная композиция «Апимаг» на основе
биологически активных компонентов мандибулярных желез пчелиной матки
(9-оксо- и 9-гидрокси-2Е-деценовых кислот). Предложен способ
применения препарата для нормализации пищеварительного процесса
(улучшения состояния задних кишок), увеличения сохранности пчел (на
38%), силы, количества печатного расплода (на 13,7 и 16,0% соответственно)
и повышения выхода товарного меда (на 25,5%).
Предложены рецептуры подкормок пчел с йодполимерами, которые
обладают
широким
спектром
бактерицидного,
фунгицидного,
антигельминтного, антивирусного и противопротозойного действия и
улучшают жизнедеятельность пчел.
УГАЭС
Комплексная переработка отходов спирто-водочного
производства
Разработана технология переработки барды с целью получения
белково-витаминизированного концентрата для
откорма крупного
рогатого скота. Для обогащения незаменимыми аминокислотами
предложено использование экологически безопасного гриба Dactyllium
boletorum Sacc. на стадии переработки барды, остающейся после отгона
спирта. Культивирование гриба значительно повышает питательную
ценность белково-витаминизированного концентрата, производимого на
основе барды.
С целью
увеличения содержания аминокислот, витаминов и
минералов
предложено
совместное
использование
отходов
ликероводочного производства – сухих шротов шиповника и рябины
обыкновенной
со спиртовой бардой для культивирования гриба
Dactyllium boletorum Sacc.
2009
ИОХ УНЦ РАН
Технология получения высокоэффективного инсектицида
«Бенсултап»
Наработана препаративная форма инсектицида «Бенсултап»,
проведена лабораторная оценка токсичности для имаго и личинок
колорадского жука методом кишечно- контактной обработки.
В Бирском опытном хозяйстве ГНУ «Башкирский научноисследовательский
институт
сельского
хозяйства»
проведены
мелкоделяночные и производственные испытания эффективности
инсектицида для борьбы с колорадским жуком и другими вредителями
сельскохозяйственных растений.
Прибавка урожая картофеля сорта
«Невский» по сравнению с контрольным вариантом в мелкоделяночных
опытах составила 13%, в производственном опыте – 12%.
НИТИГ АН РБ
Препараты для предпосевной обработки семян
Разработан метод получения высокоэффективных экологически
безопасных средств защиты и регуляторов роста растений на основе
наночастиц серы со средним размером 55 нм.
Применение порошкообразных
наночастиц
серы
в качестве
препаратов предпосевной обработки семян ускоряет на 40-50% рост
зерна на ранних стадиях вегетации и защищает растения от грибковых
заболеваний и растительноядных клещей.
БГУ
Противогрибковые препараты для предпосевной обработки зерна
Предложен метод получения препаратов, проявляющих высокую
противогрибковую активность, на основе наночастиц металлов и их ок-
сидов, образующихся
при воздействии ультразвука на растворы,
содержащие соли металлов.
При дозе 100 г/т обработка препаратами естественно зараженных
семян пшеницы позволяет полностью подавить развитие гнилостных
грибов.
УГАЭС
Новые реагенты-антисептики для пищевых производств
Предложено использование озона в качестве реагента-антисептика в
процессе брожения мелассного питательного сусла, который при малых
дозах
расхода
оказывает
стимулирующее
действие
на
жизнедеятельность дрожжевых клеток. Максимальный стимулирующий
эффект от обработки озоном наблюдается при расходе 2,50x10"2 ммоль
озона на 200 мл сусла.
Комплексная переработка отходов спирто-водочного
производства
Предложена технология переработки барды с целью получения
белково-витаминизированного концентрата для
откорма крупного
рогатого скота. Для обогащения незаменимыми аминокислотами
экологически безопасного гриба Dactyllium boletorum Sacc. на стадии
переработки барды, остающейся после отгона спирта. Культивирование
гриба значительно повышает питательную ценность белкововитаминизированного концентрата, производимого на основе барды.
С целью
увеличения содержания аминокислот, витаминов и
минералов
предложено
совместное
использование
отходов
ликероводочного производства – сухих шротов шиповника и рябины
обыкновенной
со спиртовой бардой для культивирования гриба
Dactyllium boletorum Sacc.
БГУ
Пленочные хитозановые материалы для медицины
Разработаны методы получения пленочных композиций из хитозана
с регулируемыми транспортными свойствами в отношении выхода
лекарственных препаратов антибиотиков: левомецитина, цефазолина,
цефoтоксима, амикацина и гентамицина.
Предложены основы создания ферментсодержащих пленочных
хитозановых материалов с управляемыми транспортными свойствами для
потенциального применения в лечении хирургических, ожоговых и
гнойных ран.
2010
НИТИГ АН РБ
Новые гербицидные препараты
Для организации выпуска опытных партий препарата «Эфилон»
разработан лабораторный регламент. Проведена отработка технологии на
опытно-промышленной установке. Подтверждены все параметры
процессов, заложенные в регламент. Наработано 1246,6 кг гербицида
«Эфилон» для защиты посевов сахарной свеклы. Качество соответствует
требованиям ТУ 2445-197-00209272-2009.
Получено экспертное заключение
ВИЗР с рекомендацией к
регистрации препарата «Вигосурон» для уничтожения сорных растений в
посевах зерновых культур.
Предложена модифицированная препаративная форма смесевого
гербицидного препарата «Якшиген+Катамин АБ» в водной дисперсионной
среде с использованием отечественных ПАВов.
Препараты для предпосевной обработки семян
На основе полисульфидных растворов получены биологически
активные нанодисперсией серы для защиты растений от болезней и
стимуляции роста растений. Обработка семян приводит к существенному
увеличению содержания сырой клейковины в зерне пшеницы.
УГАЭС
Комплексная переработка отходов спирто-водочного
производства
Для квалифицированной переработки вторичных материальных
ресурсов пищевых производств молочную сыворотку и фильтрат
послеспиртовой барды, являющимися источниками дополнительного
азотного питания и обеспечивающих жизнедеятельность и продуктивность
дрожжей, предложено использовать для активирования процесса спиртового
брожения.
ИОХ УНЦ РАН
Технология получения высокоэффективного инсектицида
«Бенсултап»
Разработан регламент, осуществлен опытно-промышленный синтез
2-диметиламино-1,3бис(фенилсульфонилтио)пропана
(действующего
вещества инсектицида «Бенсултап»). Разработаны технические условия на
производство действующего вещества инсектицида, изучена
токсикология, получено санитарно-эпидемиологическое заключение .
его
УГНТУ
Хемоэнзиматическими методы получение соединений с
противораковой активностью
Из
почв,
загрязненных
нефтью,
выделена
культура
нефтеокисляющих бактерий Serratia sp. НС-Р1, на основе которой получен
мутант НС-Р1М с повышенной способностью осуществлять синтез
продигиозина. Обнаружено, что одновременно с продигиозином эти
бактерии синтезируют серраветтин W1. Соединения являются
перспективными противораковыми агентами: продигиозин проявляет
высокую противораковую активность в отношении клеточных линий рака
груди, ободочной кишки, а серраветтин W1 - клеточных линий лейкемии,
лимфомы, миеломы, саркомы при отсутствии токсичности к нормальным
клеткам.
В области создания прогрессивных технологий в
нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической
промышленности
2008
Смазочные добавки нового типа для буровых растворов
Предложен смазочный реагент для буровых растворов на основе
природного углеродсодержащего монтмориллонита - слоистого минерала
с расширяющейся решеткой. Обладает высокими смазочными (скорость
изнашивания
снижается
соответственно
на
45%)
и
структурообразующими свойствами, обеспечивает необходимую вязкость,
высокую термостойкость (более 150°С), электростабильность, снижение
коэффициента липкости фильтрационной корки до 2-х раз, а также
придает буровому инвертно-эмульсионному раствору псевдопластичные
свойства.
Получены
санитарно-эпидемиологические
заключения
№
02.БЦ.01.245.П.000489.07.08 от 24.07.2008 г. на «Реагент для буровых
растворов СМАД-1М» и № 02.БЦ.01.245.Т.000134.07.08 от 24.07.2008 г.,
удостоверяющие, что установленные в проектной документации
требования,
на «Реагент для буровых растворов СМАД-1М»
соответствуют
государственным
санитарно-эпидемиологическим
правилам и нормативам. Подготовлены технические условия. Разработан
технологический регламент и выпущена опытная партия смазочной
добавки, которая передана предприятию «Пилот» для проведения
промысловых испытаний при бурении нефтяных скважин.
УГАТУ
Эмульгатор-гидрофобизатор широкого спектра действия
Разработана технология и выпущена опытная партия нового
эмульгатора-гидрофобизатора широкого спектра действия в количестве 30
тонн. Эмульгатор позволяет без использования дополнительных
реагентов получать обратные эмульсии с электростабильностью до
500 mv, термостойкостью до 150°С, глиноемкостью до 30%,
фильтратоотдачей при 90°С менее 4см 3/30мин, эффективной вязкостью
при 90°С до 330мПа*с.
Стандартизация реагента проведена в Китае НК «Телево» на
оборудовании
фирмы
«FANN»
(США)
в
соответствии
с
международными требованиями для данного типа реагентов по
стандартам Американского нефтяного института (API). В соответствии с
ГОСТ 50595-93 полученный эмульгатор-гидрофобизатор относится к 1
классу биоразлагаемости ПАВ (быстроразлагаемые). По степени
воздействия на организм человека эмульгатор является малоопасным
и в соответствии с классификацией ГОСТ 12.007-76 относятся к веществам
III класса опасности.
Возможно
использование
эмульгатор-гидрофобизатора
в
химической, парфюмерной и медицинской промышленности, в частности,
в качестве катализатора межфазного переноса и при высокоточном литье
с применением безводных формовочных смесей.
БГУ
Модифицированные битумные и асфальтобетонные композиции
для автодорожного строительства
Разработаны адгезионные добавки (от 2 до 3%) для битумных
композиций из модифицированных олигомерных продуктов на основе αолефинов и низкомолекулярного 1,2-полибутадиена значительно
улучшающие эксплуатационные характеристики дорожных битумов:
теплостойкость, морозостойкость, эластичность.
Для асфальтобенных смесей использование полимерно-битумных
вяжущих, содержащих 1,2-полибутадиены, увеличивает прочность при
различных температурах, сдвигоустойчивость, водостойкость, что
способствует повышению качества и сроков эксплуатации дорожного
покрытия.
Новые термопластичные эластомеры для кабельной и других
отраслей промышленности
Разработан полимерный композиционный материал для кабельной
промышленности марки «Томполен ТЭП-ЗС-27», который прошел
технологические и эксплуатационные испытания на ОАО «Уфимкабель»
при изготовлении монтажных (интерфейсных) проводов и кабелей, и был
рекомендован для промышленного внедрения.
Разработана и утверждена научно-техническая документация: ТУ
2243-024-36295287-2007
«Термоэластопласт
самозатухающий
для
кабельной промышленности», ТУ 16.К18-072-2005 «Кабели монтажные
парной скрутки с изоляцией из самозатухающей полиолефиновой
композиции в поливинилхлоридной оболочке». На указанные марки
кабелей
получен
Сертификат
пожарной
безопасности
№
ССПБ.RU.ОП013.Н.00383.
ГУП «БашНИИстрой»,
БГПУ
Производство изделий из фосфогипса – отхода производства
фосфорной кислоты
Разработана и апробирована в опытно-промышленных условиях
ГУП «БашНИИстрой» технология изготовления фосфогипсовых изделий
(фасонного кирпича) с использованием отхода производства
экстракционной фосфорной кислоты – фосфогипса ОАО «Минудобрения»
(г. Мелеуз, Башкортостан). Фосфогипсовый фасонный кирпич
характеризуется пределом распалубочной прочности при сжатии не менее
1,1МПа, плотностью 1,64 г/см3, правильной формой.
БГАУ
Ингибиторы кислотной коррозии металлов
Предложен эффективный ингибитор кислотной коррозии металлов n-(1-метил-2-бутенил)анилин, который снижает скорость коррозии стали в
38 раз.
2009
БГУ
Новые полимерные термопластичные компаунды
Разработан термопластичный полипропиленовый компаунд марки
ПП-УПТ с повышенной ударопрочностью и стойкостью к горению,
предназначенный для изготовления корпусов вагонных аккумуляторов и
других изделий технического назначения методом литья под давлением.
По результатам технологических и эксплуатационных испытаний
рекомендован к промышленному внедрению на ОАО «Кузбассэлемент»
(ежегодная потребность около 40 тонн) для выпуска батарей щелочных
аккумуляторов, применяемых в качестве источников энергоснабжения
пассажирских вагонов в ОАО «РЖД» (патент РФ №71034).
Асфальтобетонные композиции для строительства дорог с
повышенными эксплуатационными свойствами и долговечностью
Разработаны
составы
асфальтобетонных
композиций
с
улучшенными технологическими и эксплуатационными свойствами
(«холодный асфальт»), содержащие полимерными модификаторы на
основе бутадиен-стирольных термоэластопластов и синдиотактического
1,2-полибутадиена.
УГАТУ
Эмульгатор-гидрофобизатор широкого спектра действия
Разработана технология и выпущена опытная партия нового
эмульгатора-гидрофобизатора широкого спектра действия в количестве 30
тонн. Эмульгатор позволяет без использования дополнительных
реагентов получать обратные эмульсии с электростабильностью до
500 mv, термостойкостью до 150°С, глиноемкостью до 30%,
фильтратоотдачей при 90°С менее 4см 3/30мин, эффективной вязкостью
при 90°С до 330мПа*с.
Стандартизация реагента проведена в Китае НК «Телево» на
оборудовании
фирмы
«FANN»
(США)
в
соответствии
с
международными требованиями для данного типа реагентов по
стандартам Американского нефтяного института (API). В соответствии с
ГОСТ 50595-93 полученный эмульгатор-гидрофобизатор относится к 1
классу биоразлагаемости ПАВ (быстроразлагаемые). По степени
воздействия на организм человека эмульгатор является малоопасным
и в соответствии с классификацией ГОСТ 12.007-76 относятся к веществам
III класса опасности.
Возможно
использование
эмульгатор-гидрофобизатора
в
химической, парфюмерной и медицинской промышленности, в частности,
в качестве катализатора межфазного переноса и при высокоточном литье
с применением безводных формовочных смесей.
БГУ
Модифицированные битумные и асфальтобетонные композиции
для автодорожного строительства
Разработаны адгезионные добавки (от 2 до 3%) для битумных
композиций из модифицированных олигомерных продуктов на основе αолефинов и низкомолекулярного 1,2-полибутадиена значительно
улучшающие эксплуатационные характеристики дорожных битумов:
теплостойкость, морозостойкость, эластичность.
Для асфальтобенных смесей использование полимерно-битумных
вяжущих, содержащих 1,2-полибутадиены, увеличивает прочность при
различных температурах, сдвигоустойчивость, водостойкость, что
способствует повышению качества и сроков эксплуатации дорожного
покрытия.
Новые термопластичные эластомеры для кабельной и других
отраслей промышленности
Разработан полимерный композиционный материал для кабельной
промышленности марки «Томполен ТЭП-ЗС-27», который прошел
технологические и эксплуатационные испытания на ОАО «Уфимкабель»
при изготовлении монтажных (интерфейсных) проводов и кабелей, и был
рекомендован для промышленного внедрения.
Разработана и утверждена научно-техническая документация: ТУ
2243-024-36295287-2007
«Термоэластопласт
самозатухающий
для
кабельной промышленности», ТУ 16.К18-072-2005 «Кабели монтажные
парной скрутки с изоляцией из самозатухающей полиолефиновой
композиции в поливинилхлоридной оболочке». На указанные марки
кабелей
получен
Сертификат
пожарной
безопасности
№
ССПБ.RU.ОП013.Н.00383.
Многофункциональные присадки
Предложен метод получения многофункциональных присадок с
различным содержанием (до 70%) ковалентно связанной серы,
проявляющих
высокие
противоизносную
и
противозадирную
эффективность при использовании в смазочных материалах для бурения
нефтяных и газовых скважин.
Результаты промысловых испытаний позволяют рекомендовать их
при бурении нефтяных и газовых скважин для повышения
триботехнических свойств в составе смазки. Введение серосодержащего
соединения в концентрации 1% улучшает противоизносную и
противозадирную эффективность смазочной композиции в среднем на
25%. Рост проходки на долото и долговечность опоры увеличиваются в
среднем на 25.3 % и 28.6 %, соответственно, при практически неизменной
механической скорости бурения.
ООО «Керам», БГПУ
Керамические композиты полимерного строения
Разработана технология получения эффективной полимерной
композиционной керамики конструкционного назначения, значительно
расширить ассортимент строительных материалов: стеновые и
крупноблочные изделия, высокопрочный кирпич, кислостойкие глазури и
покрытия, теплоизоляционные материалы, огнезащитные краски,
покрытия и пропиточные составы, ультралегкие заполнители, легкие
бетоны, высокотемпературные клеи, ремонтные массы, негорючие
стеклопластики.
БГАУ
Ингибиторы кислотной коррозии металлов
Разработаны ингибирующая композиция «Урал-ЗК», технические
условия (ТУ), технологический регламент на производство ингибитора.
Ингибитор коррозии рекомендован к опытно-промышленным
испытаниям в производственных условиях ОАО АНК «Башнефть»
2010
ИОХ УНЦ РАН
Высокоэффективный сорбент на основе углеродсодержащего
композита для очистки внешних сред
Разработан высокоэффективный сорбент КР-1 на основе
углеродсодержащего силиката для реабилитации в полевых условиях
различных объектов (почва, вода) окружающей среды от радиоактивного
загрязнения. Сорбент обладает высокими емкостными характеристиками
по отношению к урану, цезию, плутонию, торию, РЗЭ, и позволяет
сорбировать не только радионуклиды, но и коллоидные взвеси в диапазоне
рН дезактивируемого раствора равном 3 ÷ 10. Наработана опытная партия
в количестве 100 кг и проведена предварительная оценка технологической
и экономической эффективности сорбента КР-1.
ООО «Керам»
Безобжиговые керамические композиты на основе карбида
кремния
Разработаны
рациональные
технологии
получения
композиционных материалов с наполнителями из карборунда и
различных связующих (АХФС, ВКВС, ВГЦ и АБФС), регламент
технологической линии получения композитов и изделий на
основе карбида кремния. Изготовлены изделия из композитов на основе
карбида кремния и фосфатного связующего: штучная конструкционная
композиционная керамика и крупногабаритные особо сложные изделия.
Разработаны и испытаны материалы из композиционной керамики для
электролизеров Волжского абразивного завода.
БГУ
Полиолефиновые нанокомпозиты для кабельной
промышленности
Разработана полипропиленовая композиция с добавками
нанодисперсного мела марки КПППКО-м, рекомендованная для
использования в промышленности. Технология производства отработана в
производственных условиях ЗАО «АМЕРиКо».
Модифицированные битумные и асфальтобетонные композиции
для автодорожного строительства
Наработана опытная партия и проведены испытания (Оренбургская
область)
модифицированных
асфальтобетонных
композиций
с
повышенной морозостойкостью и улучшенными технологическими
свойствами, специально предназначенные для ремонта автодорог в
условиях низких температур (до -100С) без применения разогрева (т.н.
«холодный асфальт»).
Огне- и биозащитные средства для строительной древесины
Предложено огне- и биозащитное средство «Спецматериал «В1» на основе сырья Республики Башкортостан
для строительной
древесины, включающее только вещества 3-4 класса опасности, что
обеспечивает экологическую безопасность при применении в жилищном
строительстве. Оптимальное соотношение компонентов препарата
способствует защите древесины не только от биологического поражения
грибками, но и обеспечивает достаточный уровень защиты
стройматериалов от огневого воздействия, согласно НПБ 251-98, I-группа
огнезащитной эффективности. Наработана опытная партия огнебиозащитного состава.
Наноразмерные защитные покрытия для строительных
конструкций на основе серы – крупнотоннажного, малоиспользуемого
и возобновляемого сырья Республики Башкортостан
Предложен метод долговременной и эффективной гидрофобизации
любых пористых строительных материалов неорганической природы.
Долговечность разработанного метода защиты строительных
материалов обеспечивает минеральная основа, а эффективность (высокая
гидрофобность) обусловлена природным свойством серы отталкивать воду
и образовывать наночастицы в порах материалов при трансформации
молекул полисульфида.
Подготовлена документация для внедрения защитных покрытий в
строительную индустрию. Разработаны технические условия, проведена
гигиеническая экспертиза, установившая пригодность использования
разработанного состава для гидрофобизации строительных материалов.
Создана установка, для промышленного производства серосодержащего
гидрофобизатора производительностью 30-50 тонн в месяц.
Нанопористые высокоэффективные цеолитные адсорбенты
Разработаны высокодисперсные и гранулированные цеолиты А и
X без связующих веществ с высокой степенью кристалличности и
развитой вторичной пористой структурой, которые основаны на
кристаллизации метакаолина в растворах гидроксида и силиката натрия,
соответственно. По адсорбционным характеристикам и механической
прочности адсорбенты
превосходят аналоги, приготовленные из
синтетического сырья.
Отдельные стадии приготовления гранулированных цеолитов
отработаны в опытно-промышленном масштабе, выданы исходные
данные для проведения промышленных испытаний на оборудовании
Ишимбайского химического завода катализаторов.
СВЕДЕНИЯ О РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТОК НА ПРАКТИКЕ
В области создания прогрессивных технологий в
нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической
промышленности
2008
БГУ
Новые композиционные материалы
ОАО «Уфимкабель» реализовал потребителям – предприятиям
нефтегазового и строительного комплекса РБ и РФ - около 600 км кабелей
марок
«Термоэластопласт
самозатухающий
для
кабельной
промышленности», «Кабели монтажные парной скрутки с изоляцией из
самозатухающей полиолефиновой композиции в поливинилхлоридной
оболочке» на общую сумму более 50 млн. руб.
БГПУ
Производство безобжиговых композиционных керамических
материалов
В ГУП «БашНИИстрой» создана опытно-технологическая линия
производства особо сложных изделий различного назначения.
Изготовлено
264
штуки
горелочных
камней
марки
КРF
1400.460/460/350/300 GBS 165 для монтажа горелок марки GBS для
термических агрегатов по созданию спецтехники (г. Магнитогорск).
В области медицины, сельского и лесного хозяйства
НИТИГ АН РБ
Производство химических средств защиты растений
На опытно-экспериментальном производстве в 2008 г. наработано и
поставлено сельскому хозяйству ряда регионов Российской Федерации и
Республики Башкортостан химических средств защиты растений, т:
«Чисталан»
142,30
«Чисталан-экстра»
94, 23
«Октиген»
190,56
«Октапон-экстра»
537,83
2009
БГУ
Новые композиционные материалы
ОАО «Уфимкабель» реализовал потребителям – предприятиям
нефтегазового и строительного комплекса РБ и РФ - около 600 км кабелей
марок
«Термоэластопласт
самозатухающий
для
кабельной
промышленности», «Кабели монтажные парной скрутки с изоляцией из
самозатухающей полиолефиновой композиции в поливинилхлоридной
оболочке» на общую сумму более 50 млн. руб.
Многофункциональные присадки
Выпущена опытная партия многофункциональной присадки в
количестве 15 кг. Проведены промышленные испытания присадки в
составе смазки к опорам долот при бурении скважин в гг. Нефтекамск,
Сургут, Когалым, пос. Губкино (Комсомольское месторождение нефти и
газа).
ООО «Керам», БГПУ
Керамические композиты полимерного строения
Выпущены
полимерные
композиционные
керамические
огнеупорные втулки, стойки, трубки, для комплектации термических
печей на участке гальванического производства ОАО «ДААЗ»,
футеровочные элементы (секторный кирпич) для импортных термических
агрегатов «Дегусса», «Айхелин» для ОАО «БелЗАН».
Смонтирована и введена в эксплуатацию производственная линия
для изготовления керамических плиток (патент РФ от 20.09.2009 г.).
Смонтирована и введена в эксплуатацию система по производству
огнеупорных изделий из пирофиллитового сырья (патент РФ № 79886 от
20.01.2009 г..)
ИОХ УНЦ РАН
Малогабаритный трубчатый турбулентный аппарат
Разработан и внедрен в производство изопренового каучука марки
СКИ-3 (ЗАО «Каучук», г. Стерлитамак) малогабаритный трубчатый
турбулентный аппарат диффузор-конфузорной конструкции на стадии
приготовления
титанового катализатора. По результатам опытнопромышленных испытаний снижение дозировки катализатора составляет
14.8 %, увеличение выхода продукта – на 13.1%.
В области медицины, сельского и лесного хозяйства
НИТИГ АН РБ
Производство химических средств защиты растений
На опытно-экспериментальном производстве в 2009 г. наработано и
поставлено сельскому хозяйству ряда регионов Российской Федерации и
Республики Башкортостан химических средств защиты растений, т:
«Чисталан»
222,7
«Чисталан-экстра»
121,4
«Октиген»
165,1
«Октапон-экстра»
565,1
ТМТД
8,6
Препарат нанодисперсной
4,5
серы
2010
В области медицины, сельского и лесного хозяйства
НИТИГ АН РБ
Производство химических средств защиты растений
На опытно-экспериментальном производстве в 2010 г. наработано и
поставлено сельскому хозяйству ряда регионов Российской Федерации и
Республики Башкортостан химических средств защиты растений, т:
«Чисталан»
189,6
«Чисталан-экстра»
283,7
«Октиген»
169,1
«Октапон-экстра»
499,9
Препарат нанодисперсной
серы
1,5
«Вигосурон»
3,397
«Эфилон»
2,87
В области создания прогрессивных технологий в
нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической
промышленности
БГУ
Полиолефиновые нанокомпозиты для кабельной
промышленности
В производственных условиях ЗАО «АМЕРиКо» наработана опытная
партия полиолефинового нанокомпозита марки КПППКО-м в
количестве 300 кг, которая передана ля эксплуатационных испытаний в
ОАО «Росскат» (г. Самара) для изготовления изоляции и/или оболочки
нефтепогружных электрокабелей.
ООО «Керам»
Безобжиговые керамические композиты на основе карбида
кремния
Изготовлены изделия из безобжиговых керамических композитов
на основе карбида кремния и фосфатного связующего: штучная
конструкционная композиционная керамика и крупногабаритные особо
сложные изделия. Разработаны и испытаны материалы из композиционной
керамики для электролизеров Волжского абразивного завода.
Огнеупорная клеящая паста
Для ООО «Огнеупоргарант» разработана и передана для
эксплуатации партия огнеупорной клеящей пасты, твердеющей при 400
°С, но сохраняющей огнеупорность до 1500 °С. Предназначена для
заполнения швов между плитами и блоками на ОАО «Волжский
абразивный завод». Огнеупорная паста характеризуется высокой
теплопроводностью, обеспечивает высокую прочность соединения
карбидкремниевых плит.
ИОХ УНЦ РАН
Малогабаритный трубчатый турбулентный аппарат
Наработано 466 тонн титанового катализатора и получено 93 тысячи
тонн каучуак марки СКИ-3 при использовании малогабаритного
трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции,
внедренного на на стадии приготовления титанового катализатора (ЗАО
«Каучук», г. Стерлитамак).
НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
В состав Отделения химико-технологических наук входят Научноисследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов
роста растений с опытно-экспериментальным производством (НИТИГ АН
РБ), Опытный завод АН РБ, а также научные сотрудники Института
органической химии УНЦ РАН (ИОХ УНЦ РАН), Института нефтехимии
и катализа РАН (ИНК РАН), Башкирского государственного университета
(БГУ),
Уфимского
государственного
нефтяного
технического
университета (УГНТУ), Уфимского государственной академии сервиса и
экономики (УГАЭС), Башкирского Государственного педагогического
университета (БГПУ), Уфимского государственного авиационного
технического университета (УГАТУ), Башкирского государственного
аграрного университета (БГАУ), Стерлитамакского филиала АН РБ (СФ
АН РБ).
Членов Отделения химии – 30 человек, в том числе 2 академика
РАН, 2 члена-корреспондента РАН, 5 академиков, 7 членовкорреспондентов АН РБ, 6 почетных академиков АН РБ (их них 4
академика РАН, 1 член-корреспондент РАН), 1 иностранный член АН РБ.
Координация и планирование научно-исследовательских работ по
программе «Химические технологии и новые материалы для
инновационного развития экономики Республики Башкортостан» и
их выполнение регулярно обсуждаются на Экспертном совете и общих
собраниях Отделения.
В 2009 году проведено 6 совместных заседаний Экспертного совета
и Отделения химико-технологических наук, на которых заслушаны и
обсуждены научные доклады академика АН РБ, чл.-корр. РАН Джемилева
У.М. «Мировая нефтехимия – проблемы и перспективы», д.х.н. Кантора
Е.А. «Квантовая химия. Необходимости и возможности», д.б.н. Крутькова
В.М. «Современные гербицидные препараты», чл.-корр. АН РБ Одинокова
В.Н. «Неожиданные трансформации экдистероидов в металло-аммиачных
растворах», результаты экспертизы отчетов исполнителей проектов
ГНТП «Химические технологии и новые материалы для
инновационного развития экономики Республики Башкортостан» за
2009 г.
Членами Экспертного совета проведена экспертиза научных работ,
представленных на открытый конкурс на право заключения
государственных контрактов на выполнение государственных научнотехнических программ Республики Башкортостан на 2010 г., а также на
Конкурс молодых ученых и молодежных научных коллективов на
соискание грантов Республики Башкортостан в 2010 г.
Члены
Отделения
участвовали
в
экспертизе
проектов,
представленных на конкурс «10 лучших инновационных идей»
(Министерство промышленности и инновационной политики).
В 2009 году проведено 7 Общих собраний и 2 заседания бюро, на
которых обсуждались следующие вопросы:
- о Государственной научно-технической программе на 2010 г.;
- финансирование Государственной научно-технической программы
в 2010 г.;
- формирование тематики финансирования на содержание НИТИГ
АН РБ в 2010 г.;
- о деятельности академика-секретаря Отделения химикотехнологических наук в 2009 г.;
- о деятельности Экспертного совета в 2009 г.
- планы работы Отделения химико-технологических наук;
- планы работы Экспертного совета;
- научные доклады кандидатов на участие в выборах в
действительные члены и члены-корреспонденты АН РБ;
- выборы директора НИТИГ АН РБ;
- об именных премиях АН РБ в 2009 г.;
- формирование состава комиссии по присуждению премии им. С.Р.
Рафикова;
- о подготовке материалов для книги, посвященной 20-летию АН РБ
и сайта Отделения химико-технологических наук;
- о комплексной проверке научно-организационной и финансовохозяйственной деятельности Опытного завода АН РБ;
- о подготовке Общего собрания АН РБ;
- о выполнении решений Общего собрания АН РБ;
- о работе с Российским фондом фундаментальных исследований;
- о результатах
работы комиссии по проверке научноорганизационной и финансово-хозяйственной деятельности Опытного
завода АН РБ;
- о финансово-хозяйственной
и научно-организационной
деятельности НИТИГ АН РБ в 2009 г.;
- о
финансово-хозяйственной
и научно-организационной
деятельности Опытного завода АН РБ в 2009 г.;
Члены Отделения участвуют в работе специализированных советов
по присуждению ученых степеней докторов и кандидатов наук ИНК РАН,
ИОХ УНЦ РАН и УГНТУ – г. Уфа.
Под руководством членов Отделения химико-технологических наук
в 2009 г. защищены 19 кандидатских диссертаций.
Научные кадры
члены РАН
4
членыакадемики
доктора
корр. АН
АН РБ
наук
РБ
5
7
40
кандидаты
наук
всего
63
227
Конференции, совещания
Члены Отделения и ученые институтов приняли участие в 19
международной, 14 российских и 3 региональных конференциях, на
которых было сделано более 90 докладов и сообщений.
Издательская деятельность
В 2009 г. членами Отделения химико-технологических наук и
сотрудниками научных учреждений опубликовано 5 монографий, 90
статей, из них статей в журналах: зарубежных –12, центральных
российских – 68, получено более 60 патентов.
Международные научные связи, сотрудничество с регионами
Лаборатория математических методов исследования НИТИГ АН РБ
является региональным представителем и корпоративным членом
международной ассоциации по молекулярному дизайну и связи
«структура-активность».
Проводятся совместные работы в области получения и применения
гербицидных препаратов с фирмами Китая и Индии (НИТИГ АН РБ).
Совместно с департаментом науки и техники провинции Хэйлунцзян
(КНР) проводятся совместные работы в области высоких технологий,
нефтепереработки и нефтехимии, получения новых природных и
синтетических биологически активных веществ (ИОХ УНЦ РАН, УГАТУ,
УГНТУ, УГАЭС).
Поддерживаются рабочие контакты с Национальным обществом
Республики Молдова по термическому анализу (SNAT), редколлегией
журнала «Jornal Analysis and Calorimetry» (Венгрия), предприятием
Rescminerals (г. Рига, Латвийская Республика) (БГПУ).
С Институтом органической, фармацевтической и медицинской
химии университета г. Перуджа (Италия) проводятся совместные работы
по синтезу и испытаниям биологической активности сложных
гетероциклических соединений (УГНТУ).
Совместно с Исследовательским Центром прикладной химии при
Университете
естественных
наук
Вьетнамского
национального
университета (г. Хошимин, Социалистическая Республика Вьетнам), ГУ
НИИ эпидемиологии и микробиологии министерства здравоохранения
Республики Беларусь (г. Минск) проводится совместная разработка
противовирусных агентов в отношении вируса птичьего гриппа (БГУ).
С Институт химии АН РБ Республики Молдова (г. Кишинев)
проводятся совместные исследования по синтезу биологически активных
веществ с использованием «ионных жидкостей» (БГУ).
Проводятся совместные работы в области медицинской химии с
кафедрой
органической
химии
фармацевтического
факультета
Познаньского университета медицинских наук (Польша) (БГУ).
Совместно с лабораторией спектральных методов Университета г.
Оулу (Финляндия) проводятся ЯМР и масс-спектрометрические
исследования в области функционализации фуллеренов (ИНК РАН).
Проводятся совместные работы по проблемам синтеза и применения
краун-эфиров с учеными Физико-химического института им. А.В.
Богатского (г. Одесса, Украина), а также в области истории химии и
разработки нефтяных месторождений с учеными Академий Наук
Республики Таджикистан (г. Душанбе) и Академией наук Республики
Казахстан (г. Астана) (НИИРеактив).
С Институтом химии новых материалов Национальной академии
наук Республики Беларусь проводятся совместные работы по созданию
технологии получения сверхпрочных покрытий (НИИРеактив).
Проводятся совместные работы с департаментом нефти и газа
кабинета министров Республики Казахстан по углублению переработки
нефти и очистки газовых конденсатов (г. Астана, Казахстан) (БГУ).
С Азербайджанской государственной академии нефти (г. Баку)
проводятся научно-исследовательская и научно-методическая работы в
области органической химии (УГНТУ).
Развивается
сотрудничество
с
Санкт-Петербургским
государственным университетом, Северо-Казахстанским государственным
университетом (Республика Казахстан) и с Национальным техническим
университетом «Харьковский политехнический институт» (Украина) в
области органической и биоорганической химии (УГНТУ).
С Институтом химии растительных веществ НАН Республики
Узбекистан (г. Ташкент) проводятся совместные работы по выделению и
испытаниям фитоэкдистероидов из растительного сырья (ИНК РАН).
С научными и учебными учреждениями г. Москвы, СанктПетербурга, Самарской, Ярославской, Оренбургской областей проводится
цикл работ по созданию технологий производства химических реактивов
(НИИРеактив).
С
ОАО
«Татнефтепром»
осуществляются
работы
по
интенсификации добычи и переработке высоковязких нефтей (БГУ).
Проводятся совместные работы с ОАО «Кабельные технологии» (г.
Москва), ООО «Роскат» (г. Самара) по разработке и внедрению новых
композиционных материалов для кабельной промышленности (БГУ).
Совместно с учеными ИОХ им. Зелинского (г. Москва), ИНЭОС (г.
Москва), Новосибирского ИОХ СО РАН, НИИ Биомедхимии РАМН (г.
Москва), Академией пчеловодства (г. Рыбное, Рязанская обл.),
ВНИИИВЭА РАСХН (г. Тюмень), ВИЗР РАСХН (г. Санкт-ПетербургПушкин), Институтом клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН
(г. Оренбург) осуществляются работы в области медицинской химии
(ИОХ УНЦ РАН).
Государственные премии, награды, звания
Академику РАН Монакову Ю.Б присуждена премия АН РБ им. С.Р.
Рафикова за выдающиеся работы в области химии и нефтехимии за работу
«Ферроцены в радикальной полимеризации виниловых мономеров».
Академику АН РБ, чл.-корр. РАН Джемилеву У.М. присуждена
премия РАН им. А.М. Бутлерова.