Химия. Химическая промышленность

Монография посвящена вопросам использования биологически активных добавок (БАД). Дана классификация БАД. Приведен обзор применения БАД в питании человека и кормлении животных. Показано их действие на организм. Дана оценка качества, экспертиза и гигиенические нормативы. Кратко изложено производство БАД.

Методами лазерной фотоэмиссии исследованы электродные реакции интермедиатов, образовавшихся при захвате радикалов • OH молекулами диметилсульфоксида (ДМСО) в водных буферных растворах в интервале pH от кислых до щелочных. Полученные данные сопоставлены с параметрами одноэлектронного восстановления CH[3]-радикалов, фотоэмиссионно генерированных из метилгалогенидов CH[3]X (X = Cl; I). Сделан вывод об идентичности интермедиатов в этих системах, так как первичный продукт захвата OH-радикалов ДМСО – аддукт (CH[3]) [2]SO• (OH) – самопроизвольно разлагается за время <2. 10{–5} с, образуя • CH[3]. В интервале pH от слабо щелочных к слабо кислым и периодах модуляции светового потока УФ-лазера Tm 90–300 мс на время-разрешенных вольт-амерограммах интермедиатов обнаружены аномалии, предположительно связанные с медленным образованием ртутьорганических производных – продуктов взаимодействия компонентов системы ДМСО–OH-радикал–ртутный электрод.

Проведены квантово-химические расчеты и изучены матричные ИК-спектры систем Ni[4] + CH[4], Ni[4] + H[2]O, Ni[4] + CH[4] + H[2]O и Ni[4] + H[2]O[2]. Результаты рассмотрены совместно с данными по аналогичным продуктам реакций Nin (n = 1-3). Показано, что для изучаемых систем характерно образование структур комплексов с мостиковым положением как атомов водорода, так и радикалов CH[3] и OH. Интересно, что никелевый каркас основных состояний образующихся молекул в системах с Ni[4] имеет форму плоского ромба, в отличие от самого кластера Ni[4], для которого основной изомер пирамидален.

Разработан быстрый прямой метод определения общего содержания гетероэлементорганических соединений в белых сухих винах. Метод основан на извлечении этих соединений жидкостной экстракцией, удалении экстрагента вне реактора, окислительной высокотемпературной конверсии всего концентрата аналитов и анализе всего объема абсорбата методом ионной хроматографии. Пределы обнаружения составили 10{-6}–10{-5} г/л (объем пробы вина 1 мл) и 10{-7}–10{-6} г/л (объем пробы вина 10 мл) в зависимости от элемента. Рассмотрена возможность идентификации пестицидов, применяемых в виноградстве, на основании регистрации гетероэлементов, присутствующих в молекуле.

Изучена сорбция комплекса европия (III) с ацетилацетоном на кремнеземе, химически модифицированном гексадецильными группами (SiO[2]-С[16]) и сверхсшитом полистироле (ССПС). Установлено, что максимально извлечение при рН 6–8 (SiO[2]-С[16]) и 4-7 (ССПС). Коэффициент распределения на ССПС составляет 7•10{3}см{3}/г, на SiO [2]-С[16] – 1•10{2}см{3}/г. Показано, что в динамическом режиме количественное извлечение комплекса европия (III) на микроколонке (10 мм длина, 3 мм внутренний диаметр), заполненной ССПС, возможно при рН 5 из объема пробы 10–50 мл. Изучена десорбция европия растворами HNO 3 разной концентрации. Показано, что для количественной десорбции необходимо 5 мл 1 М HNO[3]. Область линейности градуировочного графика наблюдается в интервале 5–25 мкг европия в 10 мл раствора (650 нм).

Изучено концентрирование лантана на малополярных сорбентах, модифицированных 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразол-5-оном: гексадецилсиликагеле, сверхсшитом полистироле, поливинилиденфториде Ф2М и активном угле. Рассчитаны коэффициенты распределения реагента и лантана в динамических условиях. Исследовано вымывание закрепленного реагента с поверхности сорбента. Проведено сравнение извлечения лантана модифицированными и немодифицированными сорбентами. Изучена эффективность десорбции лантана азотной кислотой и этанолом.

Изучена сорбция пищевых красителей: Желтого "солнечного заката" (Е-110), Тартразина (Е-102), Понсо 4R (Е-124), Зеленого прочного FCF (Е-143) на пенополиуретане на основе простых эфиров и альфа-Al[2]O[3] из водных растворов. Установлено, что сорбция максимальна в диапазоне 0, 2 M HCl–рН 2 на ППУ и рН 2–4 на оксиде алюминия. В оптимальных условиях степень извлечения на ППУ и альфа-Al[2]O[3] составила 20–30 и 70–80% соответственно. Методом спектроскопии диффузного отражения показано, что при извлечении всех красителей за исключением Зеленого прочного FCF на сорбентах в диапазоне 0, 5 М HCl–рН 8, 0 извлекается одна форма красителя, доминирующая в этих условиях в водном растворе. Предложены возможные схемы взаимодействия красителей с поверхностью сорбентов.

В работе представлен синтез 2-адамантил-6-[ (1Н-бензимидазол-1-илкарбонил) амино]-гексаноата и 2-адамантил-7- (1Н-бензимидазол-1-ил) -7-оксо-гептаноата и результаты их тестирования на цитотоксичность по отношению к клеткам карциномы легких человека А549. Показана невозможность присоединения 5- (2-адамантилоксикарбонил) пентилизо-цианата к нокодазолу в разных условиях.

Разработана методика определения посторонних примесей холина альфосцерата в мягких желатиновых капсулах в присутствии вспомогательных веществ с помощью метода тонкослойной хроматографии. Методика может быть использована для контроля качества препарата в процессе производства и хранения.

Разработана методика совместного количественного определения кортизола и его метаболита (6-бета-гидроксикортизола) в моче крыс. Анализ проводили с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-детектором. Предел количественного определения кортизола и его метаболита составил 1, 0 и 2, 5 нг/мл соответственно.

На примере взаимодействия несимметричного диметилгидразина (НДМГ), метилгидразина (МГ), и 2-гидроксиэтилгидразина (ГЭГ) с избытком глиоксаля (ГО) и глиоксиловой кислоты (ГОК) в водных растворах методами хроматографии и спектрофотометрии показано образование единственных продуктов дериватизации алкилгидразинов (АГ) - соответствующих моногидразонов ГО и ГОК. Дериватизация АГ протекает с количественным выходом при pH 3, 5 в течение 20 мин при 25 и 40°C соответственно для ГО и ГОК. Электронные спектры поглощения производных имеют максимумы в области 275-305 нм. Предложены условия одновременного определения Аr обращенно-фазовой ВЭЖХ с УФ-детектированием в водах с предварительной дериватизацией. Разделение проводили на колонке Zorbax SB-C18 (150x4, 6 мм) при элюировании 20 мМ фосфатным буферным раствором (pH 3, 5) с добавкой 2-5% ацетонитрила. Пределы обнаружения Аг составили 0, 25-0, 5 или 0, 4-0, 7 мкг/л при дериватизации ГО и ГОК соответственно.

Рассмотрена модель формирования цепочечного ассоциата из линейных молекул с помощью контактов голова-к-голове и голова-к-хвосту. Найдена дискретная функция распределения ассоциатов по числу контактов одного типа.

Изучены реакции нуклеофильного замещения в 1, 3-дибромпропан-2-оле и продуктах его ацилирования под действием 2-аминотиофенола. Показано, что образующиеся производные 1, 3-дитиопропан-2-ола, содержащие донорные атомы азота и серы, образуют координационные соединения в реакциях с солями меди (II). Продемонстрирована возможность хемосорбции полученных лигандов и комплексов, содержащих дополнительные дисульфидные группировки, на поверхности золотого электрода с образованием связи Au-S.

Обнаружено, что взаимодействие 2, 5-диметил-, 1, 2, 5-триметил-6-аминоиндолов с бета-кетоэфирами (метиловый и этиловый эфиры ацетоуксусной кислоты, этиловый эфир щавелевоуксусной кислоты) приводит к образованию енаминов, которые в отличие от енаминов аналогичных аминоиндолов и бета-дикетонов легко подвергаются термической циклизации с образованием пирроло[3, 2- f ]хинолинов с заведомо угловым сочленением колец.

В статье предпринята попытка показать предпосылки создания и первый период деятельности кафедры аналитической химии химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Особое внимание уделено организаторской, учебной и научной работе первых заведующих кафедрой аналитической химии профессоров А. Е. Успенского и Е. С. Пржевальского на рубеже 1920-1930-х годов. В статье использованы архивные источники, партийно-государственные документы, научная литература и воспоминания участников описываемых событий.

Основан в 1994 г. Журнал "Прикладная физика" в настоящее время предназначен в основном для срочной публикации кратких статей о последних достижениях в области физики, имеющих перспективу прикладного (технического и научного) применения. Графические материалы (фото, схемы, рисунки, графики и т.п.) представляются теперь в черно-белом и полноцветном форматах, что выгодно отличает данный журнал от абсолютного большинства других периодических научно-технических изданий, где обычно ограничиваются только черно-белым форматом. Журнал за прошедшие годы стал лидером в области освещения физических основ прикладных задач по некоторым наиболее наукоемким направлениям развития техники и технологии (фотоэлектронной, лазерной, плазменной, электронно- и ионнолучевой, микроволновой, наноматериалов, высокотемпературной сверхпроводимости и т.п.), публикуя научные статьи и обзоры по упомянутым вопросам. В журнале по-прежнему освещаются прикладные проблемы, обсуждаемые на важнейших отечественных и международных физических конференциях. В частности, журнал остается одним из официальных информационных спонсоров ряда таких периодически проводимых конференций, как Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения, Всероссийский семинар по электронной и ионной оптике и др., оперативно публикуя на своих страницах наиболее значимые их материалы, подготовленные и представленные (по рекомендации соответствующих Программных комитетов) в виде отдельных статей участников конференций. В журнале публикуются статьи авторов не только из РФ и стран СНГ, но и из Франции, США, Израиля, Польши, Индии и ряда других стран дальнего зарубежья.

Предложен метод синтеза димера 1, 4-бензодиазепин-2-она с циклобутан-1, 2-дииловой связкой. В этом димере атомы С5 мономерных гетероциклов связаны с вицинальными атомами углерода циклобутана.

Комплексом методов физико-химического анализа установлено, что в системе Al-Nb-Sc в равновесии с алюминием находятся только фазы на основе бинарных интерметаллидов ScAl_3 и NbAl_3, содержащие незначительное количество легирующих добавок. Алюминий и бинарные фазы ScAl_3 и NbAl_3 вступают в эвтектическое равновесие при 873 К. Совместное легирование алюминия ниобием и скандием приводит к уменьшению протяженности области пересыщенного твердого раствора на основе алюминия.

В изопериболическом калориметре со стационарной бомбой определена при 298, 15 K величина энергии сгорания кристаллического бета-аланина (изменение величины cU 0 ), из которой рассчитаны стандартные энтальпии сгорания (изменение величины cH 0) и образования (изменение величины fH 0 ). Полученные результаты сопоставлены с литературными данными.

Исследована реакция каталитического олефинирования дигидразона терефталевого альдегида различными полигалогеналканами. Показано, что реакция приводит к широкому кругу производных пара-дивинилбензола, содержащих различные функциональные группы.

В реакции жидкофазного окисления цистеина показана возможность образования диссипативных структур в системе биосубстрат-оксигенированные комплексы железа (II). Приведены результаты по оценке динамических характеристик исследуемых процессов (тип динамики, размерности фазового пространства и аттрактора, показатели Ляпунова и энтропии Колмогорова-Синая). На основе подходов фликкер-шумовой спектроскопии проведена параметризация полученных временных рядов.

Синтезированы и использованы для разделения смеси низкомолекулярных ароматических соединений монолитные колонки на основе сополимера дивинилбензола (ДВБ), винилэтилбензола (ВЭБ) и 2-гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА). Монолиты получали термоинициируемой свободнорадикальной полимеризацией внутри стальных трубок размером 100х4, 3 мм.

Изучено влияние концентрации и состава смесей лизоцима с поверхностно-активными веществами на поверхностное натяжение на границах вода/воздух и вода/октан.

Получены новые ковалентно-привитые анионообменники для ионной хроматографии с триметиламмониевой и 3-хлор-2гидроксипропил-N, N-диметиламмониевой функциональными группами.

Изучено поведение фенилциклопропилсульфида и феноксициклопропана в условиях реакции нитрозирования.

В работе представлены методы синтеза двух тетрагидроинданонов, имеющих спироциклическую структуру.

При фотолизе 1-бром-2-нафтола и о-иодфенола наблюдается увеличение квантового выхода реакции фотозамещения галогена сульфогруппой в водном растворе сульфита натрия или водородом в органических растворителях в присутствии ароматических аминов.

В среде сверхкритического водного флюида при синтезе бемита и корунда в их структуре образуются оптически активные сложные структурные комплексы, включающие ионы церия, кислородные вакансии и гидроксильные группы.

Методом низкотемпературной адиабатической калориметрии (АК) определены значения теплоемкости 4, 4-динитродифенилового эфира и 4-нитро-4-бифенилкарбоновой кислоты в интервале температур 8-372 и 10-374 K соответственно.

На основании литературных данных по плотности, теплоемкости и скорости распространения ультразвука проведено исследование сольватационных параметров водных растворов сильных электролитов.

Рассмотрены концепции и основные модели течения структурированных дисперсных систем, а именно суспензий и растворов полимеров в ньютоновской дисперсионной среде. Показаны недостатки существующих реологических моделей и возможности применения структурных моделей вязкости для описания как нелинейного пластичного, так и псевдопластичного течения.

Показано, что при обработке соответствующих предшественников, нанесенных на гетерогенный катализатор, газообразным тритием происходит их селективное дегалоидирование и гидрирование. Этим методом получены меченные тритием 3', 3, 5-трийодтиронин, дигидро-фузикокциновый терпеноид (ДГФ) и 3- (пиперидин-4-ил) -1, 4-дигидрохиназолин-2-он с молярными радиоактивностями 0. 76, 2. 3 и 6. 5 ПБк/моль соответственно.

Изучены условия формирования аналитического сигнала при прямом рентгенофлуоресцентном и дуговом атомно-эмиссионном определении металлов на пенополиуретановых сорбентах. Предложен способ сорбционно-спектроскопического определения кобальта в воде с предварительным концентрированием в виде тиоцианатных комплексов на пенополиурета-новом сорбенте на основе простых эфиров. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет два порядка. При концентрировании кобальта из 25 мл воды в статическом режиме нижняя граница определяемых содержаний составляет 3 и 9 мкг/л для рентгено-флуоресцентного и атомно-эмиссионного метода соответственно.

Предложен и разработан новый метод рекуррентных последовательностей (РП) для вычисления интегральных и дифференциальных характеристик надмолекулярной агрегации ассоциированных жидких систем, а также их диэлектрических свойств в рамках квазихимической модели неидеального ассоциированного раствора (QCNAS). Для случая цепочечной ассоциации представлено сравнение метода РП и техники матричного суммирования, развитой ранее одним из авторов. Предлагаемый метод РП сохраняет детальность описания структуры и свойств агрегатов и допускает распространение на случаи с более сложной (например, древообразной) надмолекулярной структурой жидкости.

Проведено сопоставление результатов введения тритиевой метки в ряд соединений, когда в качестве носителя использовали волокнистый углерод и активированный уголь фирмы ''Норит''. Обнаружено, что при использовании волокнистого углерода увеличивается выход меченных продуктов, а также их молярная радиоактивность. С помощью предложенного носителя удалось получить меченные тритием биологически активные соединения диазепам, этомидат, пролин, фенилаланин с молярной радиоактивностью 10-25 Ки/ммоль.

Для изучения протонного обмена в воде была разработана методика количественного определения ее содержания при очень низких концентрациях в растворе и при низком давлении паров в газовой фазе. В этих условиях существенно замедляется скорость протонного обмена. Для смесей паров H[2]O и D[2]O при давлении паров 10-17 мм рт. ст. время жизни протонов в процессе обмена составляет 10-30 мин.

Спектрофотометрическим методом найдены оптимальные условия комплексообразования палладия (II) с 1-нитрозо-2-нафтол-3, 6-дисульфокислотой. Определены аналитические и цветометрические характеристики комплекса в интервале концентраций палладия.

Предложена математическая модель процесса анодного интеркалирования плотной графитовой суспензии в разбавленной азотной кислоте, где спонтанное интеркалирование отсутствует. Модель основана на представлении об электронейтральности частицы графита, вследствие чего поток анионов NO[3], поступающих в частицу, в точности равен количеству электронов, отводимых от частицы к токоподводу по механизму электронной проводимости, обеспечиваемому внешним поджатием суспензии. Поляризация анода обусловлена массопереносом анионов NO[3] внутри эквипотенциальной графитовой частицы. Численное решение задачи показало, что уже при небольшой высоте слоя суспензии графита наблюдается неравномерность интеркалирования, что согласуется с экспериментальными данными, приведенными в литературе.

Проведена кислотная обработка бентонитовых глин Воронежского и Краснодарского месторождений с целью получения максимальных величин удельной поверхности. Показано, что существует сложная зависимость между условиями кислотной обработки и величиной удельной поверхности глины.

Путем иммобилизации лактатоксидазы в пленку проводящего полимера, полученного при электрополимеризации триэтил (12-пиррол-1-ил-додецил) тетрафторбората аммония, на поверхности планарных электродов, модифицированных Берлинской лазурью, создан биосенсор на лактат с высокой чувствительностью, с линейным диапазоном градуировочного графика, и с высокой операционной стабильностью. Показана возможность применения разработанного биосенсора для анализа качества пищевых продуктов (кваса).

Предложен способ одновременного определения анионов алендроната, хлорида, фосфита, фосфата и метилсульфоната. Эти ионы являются основными примесями в синтетической алендроновой кислоте, и их содержание необходимо контролировать при производстве лекарственных препаратов из алендроновой кислоты. Разработанный способ позволяет определять все указанные ионы за 4 мин. Высокая эффективность позволяет проводить определение ионов даже на фоне высокого содержания одного из компонентов. Пределы обнаружения составили 0, 4-2, 3 мг/л. Разработанный метод успешно использован для анализа регенерированной из реакционной смеси метансульфоновой кислоты.

Изучена сорбция кофеина и теофиллина из водных растворов сверхсшитым полистиролом МN-200 (ССПС). Показано, что сорбция описывается уравнением Ленгмюра. Найдены условия динамического сорбционного концентрирования кофеина и теофиллина на концентрирующей колонке, а также условия их десорбции. Предложена методика спектрофотометрического определения кофеина и теофиллина с предварительным динамическим концентрированием.

Рассмотрены возможности, достоинства, недостатки и перспективы использования сверхкритических флюидов для разделения и извлечения комплексов металлов с органическими реагентами. Обсуждены теоретические основы сверхкритической флюидной хроматографии и факторы, влияющие на разделение комплексов металлов. Обсуждены процессы, происходящие с комплексами во время хроматографирования. Рассмотрены основы сверхкритической флюидной экстракции и факторы, влияющие на извлечение металлов. Показаны возможности методов для определения металлов в различных объектах.

В работе рассмотрен вопрос взаимодействия технических лигносульфонатов с гидратированным оксидом алюминия и его формой, содержащей аминоэпихлоргидринную смолу Водамин-115. Сорбцию проводили в статических условиях при изменяющихся параметрах проведения реакции (время; рН; концентрация лигносульфонатов; масса сорбента; добавки, способные взаимодействовать с лигносульфонатами с образованием полиэлектролитных комплексов). Процесс сорбции контролировали по изменению значений рН, концентрации лигносульфонатов и ионов алюминия фотометрическим и комплексонометрическим методами. Показано, что лигносульфонаты взаимодействуют с оксидом алюминия и его модифицированными формами при широком варьировании условий сорбции с образованием моно- и полимолекулярных слоев лигносульфонатов на поверхности сорбента. На примере добавок катионного полиэлектролита, способного образовывать полиэлектролитные комплексы с лигносульфонатами, показано увеличение сорбционных свойств оксида алюминия, как и в случае добавки соли алюминия, что указывает на преимущество адсорбции лигносульфонатов в составе комплекса с ионами алюминия. Поверхностный слой осажденного лигносульфоната проницаем для ионов алюминия, образующихся при растворении матрицы сорбента, что обеспечивает условия образования комплекса с алюминием и его дальнейшего осаждения.

В книге рассмотрены актуальные вопросы нанохимии, нанофизики, наноматериаловедения и нанотехнологии. Основное внимание уделяется рассмотрению процессов формирования и превращений наноструктур и наносистем. Приводится обзорный материал по некоторым свойствам наноструктур и наноматериалов, а также по модификации композитов наноструктурами. Рассмотрены методы моделирования наноскопических объектов.

Рассмотрены актуальные вопросы нанохимии, нанофизики, наноматериаловедения и нанотехнологии. Основное внимание уделяется рассмотрению процессов формирования и превращений наноструктур и наносистем. Приводится обзорный материал по некоторым свойствам наноструктур и наноматериалов, а также по модификации композитов наноструктурами. Рассмотрены методы моделирования наноскопических объектов.

В методических указаниях и рабочей тетради приведены сведения о тематике и содержании семинарских занятий, объеме цикла лабораторных работ по двум разделам курса химии: "Общая и неорганическая химия" и "Органическая химия". Методические указания и рабочая тетрадь переработаны и дополнены, представлены контрольные вопросы и упражнения по каждой теме. Представлен справочный материал.

Приведено описание принципов и задач составления теплового (энергетического) баланса печей. Изложена методика экспериментального определения статей расхода и прихода тепла лабораторной муфельной печи сопротивления.

Методические указания содержат лабораторные работы, задания для самостоятельной работы студентов и методические указания к их выполнению и приведены тестовые задания для самоконтроля по дисциплине «Методы контроля и анализа веществ».

Зимний период основными загрязнителями воздуха в городе Архангельске являются предприятия теплоэнергетики и траспорт, в результате действия которых в атмосферу поступают не только агрессивные газы, но и взвешенные частицы и тяжелые металлы, содержание которых не определяется в сети Гидромета. Поэтому информация о поллютантах в городской среде является неполной. Наше исследование направлено на получение дополнительной информации о составе взвешенных частиц и снега в черте города Архангельска вдоль основных транспортных магистралей Соломбальского, Октябрьского, Ломоносовского округов и округа Варавино-Фактория в 2013 году. Определены значения физико-химических характеристик снежного покрова: удельная электропроводность, рН, содержание взвешенных частиц. Методом жидкостной хроматографии с использованием ВЭЖХ-системы LC-20 «Prominence» определено содержание калия, натрия, магния, кальция. Содержание тяжелых металлов (железа, марганца, меди, свинца, кадмия, кобальта, хрома) определили методом атомно-эмиссионной на спектрометре ICPE-9000. Содержание растворимых форм тяжелых металлов в талой воде не превышает ПДК (мг/дм 3). Построен геохимический ряд распределения растворимых форм щелочных и тяжелых металлов в снежном покрове придорожной полосы в черте города Архангельска, который может быть представлен следующим образом: Na>Ca>Mg>K>>Fe≈Mn>Cu>Pb>Ni>Co>Cr>Cd. Исследование элементного состава твердых частиц было проведено с помощью сканирующего электронного микроскопа «Sigma VP» («Carl Zeiss»), оборудованного системой энергодисперсного анализа «INCA Energy» («OXFORD»). В структуре твердых частиц обнаружено присутствие щелочных, щелочноземельных металлов, а также железо, титан. Из неметаллов присутствуют углерод, кремний и сера.