Тезисы докладов ХХ xvi самарской областной
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов ХХXVII самарской областной, 6137.18kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Правительство самарской области постановление от 27 октября 2010 г. N 539 об утверждении, 449.25kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
СЕКЦИЯ химии
СИНТЕЗ НЕКОТОРЫХ N-БЕНЗИЛПРОИЗВОДНЫХ ДИБАЗОЛА
Бобровский С.И., научный руководитель доц. Белоусова З.П.
(Самарский государственный университет)
В результате проведённой работы впервые синтезированы 5 соединений –
N-бензилпроизводных дибазола, не описанных ранее в научной литературе.
Проделанная работа состояла из следующих стадий:
1) дегидрохлорирование дибазола 5% водным раствором NaOH – синтез
2-бензилбензимидазола;
2) сплавление 2-бензилбензимидазола с 2- и 4-гидроксибензиловыми спиртами – синтез 2- и 4-(2-бензил-1H-бензимидазол-1-илметил)фенолов;
3) бензилирование 2-бензилбензимидазола и полученных фенолов с помощью гидрида натрия и бензилхлорида в абсолютном ДМФА – синтез
1-N,2-дибензилбензимидазола и 1-(2(4)-бензилоксибензил),2-бензилбензимидазолов;
4) проверка чистоты всех синтезированных соединений методом ТСХ, доказательство структуры – методом ИК спектроскопии;
5) определение их температуры плавления и расчет вероятности проявления биологической активности в программе PASS.
ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА МОЛИША
Васильев В.А., научный руководитель доц. Потапова И.А.
(Самарский государственный университет)
Представлен механизм действия метода Молиша с позиций химии и биологии.
Химико-биологическое обоснование метода Молиша базируется на вязкости веществ, задействованных в данной методике, а также их способности смачивать клеточные стенки устьичных клеток. Так, гидроксилы молекул этанола обусловливают наличие водородных связей в веществе, которые, несмотря на малую энергию (10 - 40 кДж/моль), за счёт своей многочисленности являются причиной образования ассоциатов молекул спирта – структур достаточно устойчивых при стандартных условиях. Последние, проявляя сродство к гидрофильной клеточной стенке, связываются с ней. Всё это объясняет способность этанола проходить лишь в широко открытые устьица. В случае бензола наблюдается плотная упаковка компактных, полностью гидрофобных молекул, не имеющих ответвлений, следствием чего является их склонность к образованию надмолекулярных объединений, поддерживающихся в данном случае дисперсионным взаимодействием, энергия которого меньше таковой у водородных связей. В итоге бензол будет проникать в средне и широко открытые устьица. Что касается ксилола, то его молекулы наиболее разобщены за счёт присутствия двух метильных групп, сводящих на себя практически всё взаимодействие между молекулами. Итак, ксилол будет проходить во все устьица, что, наряду с бензолом, объясняется также отсутствием сродства этих веществ к целлюлозе клеточных стенок.
СИНТЕЗ 1,2,4-ОКСАДИАЗОЛОВ НА ОСНОВЕ
АМИДОКСИМОВ 1,3,5-ТРИАЗИНОВОГО РЯДА
Назарова И.С., Палатова Ю.Т., Ульянкина И.В., научный руководитель проф. Бахарев В.В.
(Самарский государственный технический университет)
Синтезированные ранее амидоксимы ряда 1,3,5-триазина являются удобными синтонами для конструирования на их основе различных гетероциклов. Разработаны подходы к синтезу 3-(1,3,5-триазинил)-5-R-1,2,4-оксадиазолов. Первый подход основан на реакции амидоксимов с ортомуравьиным эфиром, приводящей к образованию
3-(1,3,5-триазинил)-1,2,4-оксадиазолов. В основе второго подхода лежит предварительное ацилирование амидоксимов по атому кислорода оксимной группы и последующая циклизация в 3-(1,3,5-триазинил)-5-R-1,2,4-оксадиазолы (R – Me, Ph, Ad, CH2Ad). Синтезированные соединения охарактеризованы ИК, 1Н, 13С ЯМР спектрами.
СИНТЕЗ 2-АЛКИЛ(АРИЛ)АМИНО-4-ГИДРАЗИНО-(1Н)-1,3,5-ТРИАЗИН-6-ОНОВ
Широкова О.С., Заводская А.В.,
научные руководители проф. Бахарев В.В., асп. Парфенов В.Е.
(Самарский государственный технический университет)
Одним из методов формирования азидогруппы в гетероциклических соединениях является реакция гидразинопроизводных азотистой кислотой или алкилнитритами. С целью нахождения альтернативных подходов к синтезу 2-алкил(арил)амино-4-азидо-(1Н)-1,3,5-триазин-6-онов, являющихся ключевыми соединениями при получении конденсированных тетразоло-1,3,5-триазинов, разработан метод синтеза
2-алкил(арил)амино-4-гидразино-(1Н)-1,3,5-триазин-6-онов. Реакция 2-алкил(арил)амино-4-хлор-(1Н)-1,3,5-триазин-6-онов с гидразин-гидратом в среде спиртов приводит к образованию целевых 2-алкил(арил)амино-4-гидразино-(1Н)-1,3,5-триазин-6-онов. Синтезированные соединения охарактеризованы ИК, 1Н, 13С ЯМР спектрами.
3-НИТРОСАЛИЦИЛОВЫЙ АЛЬДЕГИД
В РЕАКЦИИ С ГИДРАЗИДАМИ ХИНОЛИН-4-КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
Цепаева А.Н., Петрова А.О., Никонов М.Н., Купаева А.В.,
научный руководитель Трахтенберг П.Л.
(Самарский государственный областной университет Наяновой)
В предыдущих работах описаны арилиденгидразиды хинолин-4-карбоновых кислот с разносторонней физиологической активностью.
Продолжены исследования по выявлению связей между химическим строением и биологической активностью производных 4-нитросалицилового альдегида. В работе получен ряд арилиденгидразидов 2-R’-6-R-хинолин-4-карбоновых кислот.
При конденсации смешивали эквимолекулярные количества гидразидов и
3-нитросалициллового альдегида и нагревали в этиловом спирте при кипячении от одного до пяти часов. Выход продуктов 80-90%.
Идентификация новых соединений проводилась по результатам т.пл., ТСХ,
ИК-спектроскопии.
CИНТЕЗ 4-R-5-НИТРОИЗОФТАЛЕВЫХ КИСЛОТ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Лощинина И.Н., Шепелина Е.В., научный руководитель проф. Смирнов В.А.
(Самарский государственный технический университет)
Производные 4-R-5-алкиламино-3-сульфомоилбензойной кислоты обладают диуретической активностью, которая обусловлена блокированием хлорных каналов, локализованных на люменальной поверхности нефрона. В связи с этим представляет интерес синтез 4-фенокси(фениламино)-5-нитроизо-фталевых кислот. (I,II)
Исходным соединением для синтеза I,II являлся 4-хлор-м-ксилол (III). Изучение способов окисления III перманганатом калия в нейтральной и щелочной средах, хромовым ангидридом в ледяной уксусной кислоте в присутствии концентрированной серной кислоты, бихроматом калия в 50% серной кислоте показало, что лучшим является двухстадийный метод, заключающийся в окислении III хромовым ангидридом в ледяной уксусной кислоте до 4-хлортолуиловой кислоты (IV) и последующим ее окислении перманганатом калия в водной среде до 4-хлоризофталевой кислоты (V). Нитрованием V получена 4-хлор-5-нитроизофталевая кислота (VI). При взаимодействии VI c анилином в ДМФА при 50-60С получена 4-фениламино-5-нитроизофталевая кислота (VII) с выходом 80%, а при взаимодействии VI с фенолятом калия наблюдается декарбоксилирование. Поэтому, из VI был получен диэтиловый эфир 4-хлор-5-нитроизофталевой кислоты (VIII), который по реакции с фенолятом калия был превращен в диэтиловый эфир
4-фенокси-5-нитроизофталевой кислоты (IХ) с выходом 90%. При последующем щелочном гидролизе (IХ) была получена 4-фенокси-5-нитроизофталевая кислота (Х) с выходом 75%.
СИНТЕЗ И СВОЙСТВА 6-R-2-ФЕНИЛ-1,2,3,4-ТЕТРАГИДРОХИНОЛИНОВ
Бескова А.В., научный руководитель доц. Земцова М.Н.
(Самарский государственный технический университет)
Производные тетрагидрохинолинов являются перспективными для синтеза различных классов соединений и широко используются в качестве удобных полифункциональных синтонов для синтеза полициклических систем. Кроме того, повышенный интерес к производным тетрагидрохинолинов вызван широким спектром их биологической активности.
6-R-2-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолины получены восстановлением цинком в соляной кислоте продуктов декарбоксилирования 6-R-2-фенил-4-хинолинкарбоновых кислот, синтезированных по реакции Пфитцингера из 5-R-изатина и ацетофенона.
Проведено N-алкилирование и N-ацилирование 6-R-2-фенил-1,2,3,4-тетрагидрохинолинов.
В качестве алкилирующих агентов использованы метилйодид и аллилбромид. Реакцию проводили при нагревании в избытке алкилирующего агента. В качестве ацилирующего агента взят хлорацетилхлорид. Реакцию проводили при нагревании в растворе ацетонитрила в течение 10 часов.
РЕАКЦИИ о-МЕТИЛЕНХИНОНОВ
НАФТАЛИНОВОГО РЯДА С МАЛОНДИНИТРИЛОМ
Осипов Д.В., научный руководитель доц. Осянин В.А.
(Самарский государственный технический университет)
о-Метиленхиноны нафталинового ряда являются весьма перспективными соединениями при синтезе различных гетероциклических систем. В качестве примера реализации синтетического потенциала этих интермедиатов проведено исследование реакции между малондинитрилом и различными 1-диметиламинометилнафтолами-2, полученными взаимодействием 2-нафтола с соответствующими альдегидами и диметиламином.
Результатом этого взаимодейстия стали выделенные с выходами 50-80%
1-R-3-амино-1H-бензо[f]хромен-2-карбонитрилы. Во всех случаях в качестве промежуточного соединения предполагается образование 1-метилиденнафталин-2(1Н)-онового фрагмента, с которым далее происходит взаимодействие. По сравнению с несконденсированными метиленхинонами метиленхиноны нафталинового ряда могут быть генерированы в значительно более мягких условиях, например, в среде кипящего этилового спирта.
Соседство двух активных реакционных центров в полученных структурах может быть использовано в дальнейших процессах гетероциклизации, что было продемонстрировано на примере реакции с реагентом Лауссона.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ о-МЕТИЛЕНХИНОНОВ С РЕАГЕНТОМ ЛАУССОНА
И 3-ДИМЕТИЛАМИНО-5,5-ДИМЕТИЛ-2-ЦИКЛОГЕКСЕН-1-ОНОМ
Ивлева Е.А, научный руководитель доц. Осянин В.А.
(Самарский государственный технический университет)
Синтез 4Н-1,3,2-бензоксатиафосфинин-2-сульфидов проводили в среде о-ксилола при нагревании эквимолярных количеств реагента Лауссона и салициловых спиртов. В качестве исходных о-гидроксибензиловых спиртов использовали салициловый спирт,
4-бром-2-гидроксиметилфенол, 4-нитро-2-гидроксиметилфенол, 2-(1-гидроксиэтил)-4-нитрофенол, 2-(1-адамантил)-4-метилсалициловый спирт, 2-бром-4-(1-адамантил)-салициловый спирт, 4-трет-бутил-2,6-бис(гидроксиметил)фенол, 2-(2-гидроксиметил)-2-адамантилфенол.
Взаимодействием о-метиленхинонов с 3-диметиламино-5,5-диметил-2-циклогексен-1-оном получен ряд замещенных 2,3,4,9-тетрагидро-1Н-ксантенов. В качестве предшественников о-метиленхинонов использовали замещенные салициловые спирты, о-фенольные основания Манниха, 1-диметиламинометил-2-нафтолы, йодиды
2-гидроксибензилтриметиламмония.
При взаимодействии 3-диметиламино-5,5-диметил-2-циклогексен-1-она с
2,5-бис(диметиламинометил)гидрохиноном получена новая гетероциклическая система 1,2,3,4,7,8,9,10,11,14-декагидрохромено[2.3-b]-ксантена.
Структура впервые полученных 4Н-1,3,2-бензоксатиафосфинин-2-сульфидов и 2,3,4,9-тетрагидро-1Н-ксантенов была подтверждена методами ИК и
ЯМР 1Н спектроскопии и масс-спектрометрии.
РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АЦЕТИЛЕНОВЫХ КЕТОНОВ
АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА
Плещёв М.И., научный руководитель к.х.н. Писарева В.С.
(Тольяттинский государственный университет)
Сочетание в молекуле ацетиленовых карбонильных (АК) соединений нескольких реакционных центров открывает возможность для различных синтезов, в том числе и гетероциклов. Эти структуры являются удобными моделями для исследования внутримолекулярных электронных эффектов, выявления связи между строением и реакционной способностью. Характерными реакциями АК являются реакции с нуклеофильными агентами, применяемые для производства медицинских препаратов.
Проведена количественная оценка реакционной способности АК при помощи индекса глобальной электрофильности ω. При расчетах величин потенциалов ионизации и сродства к электрону для ацетиленовых и винилацетиленовых кетонов использовался ограниченный метод Хартри-Фока (RHF) в валентно-расщепленном базисе 6-311G(d,p).
Корреляция результатов квантовохимических расчетов с обширным массивом экспериментальных данных по кинетике AdN-процессов и полярографическому восстановлению кетонов в различных средах, а также с σ-константами Гаммета дает хорошие прямолинейные зависимости.
ИЗОМЕРИЗАЦИЯ ПРОДУКТОВ КОНДЕНСАЦИИ
И ДЕГИДРАТАЦИИ ЦИКЛОГЕКСАНОНА
Дорохов В.С., научный руководитель к.х.н. Писарева В.С.
(Тольяттинский государственный университет)
Известно, что в процессе конденсации и дегидратации циклогексанона образуется смесь изомеров: 2-(циклогексилиден)-циклогексанон (I) и 2-(1-циклогексенил)-циклогексанон (II) — которые также способны к взаимной изомеризации. При использовании квантово-механических расчетов, предложен механизм изомеризации. Расчеты проводились с использованием программы Gamess US на уровне теории RHF/MP2 и базисе 6-31G(d,p).
Для перехода сопряженного изомера в не сопряженный рассчитанная
∆Gреак = -5,636 кДж/моль, из чего следует установление концентрации изомеров
(I):(II) ~ 1:10. В процессе изомеризации происходит миграция протона от γ-положения к карбонилу с образованием диенола. В пользу данного механизма также говорит то, что уже в процессе переноса протона кольца получают возможность поворачиваться, расслабляя конформационное напряжение. Аргументом в пользу механизма изомеризации через диенольное переходное состояние можно считать выделенный (в очень малом количестве) циклоаддукт диенола и малеинового ангидрида, структура аддукта которого подтверждена ИК-спектром.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ (Z)-1,3-ДИФЕНИЛ-3-ТОЗИЛПРОП-2-ЕН-1-ОНОВ
С БИНУКЛЕОФИЛАМИ: НОВЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ
ПЯТИЧЛЕННЫХ ГЕТЕРОЦИКЛОВ
Орехова М.В., научный руководитель к.х.н. Стацюк В.Е.
(Тольяттинский государственный университет)
В представленной работе описан новый подход, позволяющий получать пятичленные гетероциклы на примере изооксазола и пиразола при взаимодействии
(Z)-1,3-дифенил-3-тозилпроп-2-ен-1-онов с такими бинуклеофилами, как гидроксиламин и гидразин. Для полученных продуктов получены ИК-спектры и ЯМР 1H, 13C.
СИНТЕЗ И СТРОЕНИЕ НОВЫХ ТРИАЦЕТАТОУРАНИЛАТОВ АММОНИЯ И ЦЕЗИЯ
Карасев М.О., научный руководитель проф. Сережкина Л.Б.
(Самарский государственный университет)
В рамках изучения ацетатотиоцианатных комплексов уранила взаимодействием ацетата уранила с тиоцианатом аммония (или тиоцианатом цезия) в водном растворе синтезированы (NH4)3[UO2(CH3COO)(NCS)2(H2O)][UO2(CH3COO)3]2 (I), (NH4)2[UO2(CH3COO)3](NCS) (II) и Cs2[UO2(CH3COO)3](NCS)∙H2O (III). Методом рентгеноструктурного анализа изучено строение полученных комплексов. Соединение I кристаллизуется в моноклинной сингонии с параметрами элементарной ячейки:
а = 18.3414(6), b = 16.3858(7), c = 12.4183(5) Å, β = 92.992(1)о, пр. гр. C2/c, Z = 4,
R = 0.0253; II – в ромбической сингонии с параметрами: а = 11.5546(4), b = 18.5548(7),
с = 6.7222(3) Å, пр. гр. Р21212, Z = 2, R = 0.0345; III относится к моноклинной сингонии с параметрами a = 7.8286(9), b = 19.892(2), c = 20.050(2) Å, β = 94.527(2)о, пр. гр. P21/с, Z = 4, R = 0.0387. В структуре кристаллов I сосуществуют одноядерные островные урансодержащие комплексы состава [UO2(CH3COO)(NCS)2(H2O)]– и [UO2(CH3COO)3]–. Структуры II и III построены из урансодержащих одноядерных группировок [UO2(CH3COO)3]–. I является первым изученным примером гетеролигандного комплекса, в котором ион уранила одновременно координирует такие ацидолиганды, как ацетат- и тиоцианат-ионы. Урансодержащие одноядерные островные группировки [UO2(CH3COO)3]– и [UO2(CH3COO)(NCS)2(H2O)]– относятся соответственно к кристаллохимическим группам AВ013 и AВ01М13 комплексов уранила.
НОВЫЕ КУБИЧЕСКИЕ АЦЕТАТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ УРАНА (VI)
Клепов В.В., научный руководитель проф. Сережкина Л.Б.
(Самарский государственный университет)
Осуществлен синтез и изучено строение новых триацетатоуранилатных комлексов одно и (или) двухвалентных металлов. Координационными полиэдрами атомов урана в структурах (Cs0.5Ba0.25)[UO2(CH3COO)3] (I) и Ba0.5[UO2(CH3COO)3] (II) являются характерные для триацетатуранилатной группы [UO2(CH3COO)3]- гексагональные бипирамиды состава UO2O6. Расположенные в экваториальной плоскости шесть атомов кислорода принадлежат трем ацетатным группам, которые играют роль хелатных бидентатных лигандов. Уранильная группа в составе обоих комплексов линейна и практически симметрична. Триацетатоуранилатные группировки в обеих структурах связаны посредством электростатического взаимодействия с внешнесферными катионами металлов. В структуре I роль внешнесферных катионов выполняют катионы бария и цезия, которые заселяют одну позицию с вероятностью 1/3 и 2/3 соответственно. В структуре II внешнесферный катион бария занимает позицию с вероятностью 2/3, т.е. в структуре II остаются свободные вакансии, что позволяет предположить наличие у вещества свойств твердого электролита. К настоящему времени изучено около 20 соединений, структурной единицей в которых являются триацетатоуранилатные комплексы. Изменение природы внешнесферного катиона практически не влияет на геометрические характеристики комплекса. Среди них только четыре кристаллизуются в кубической сингонии: Na[UO2(CH3COO)3], Rb2Ba[UO2(CH3COO)3]4 и представленные в настоящей работе комплексы I и II.
Разработка способов утилизации
сульфатосодержащих промышленных отходов
Попов Я.С., Толкова А.В., Стрелков В.И., научный руководитель доц. Пыжов А.М.
(Самарский государственный технический университет)
Разработаны и опробованы в лабораторных условиях способы утилизации сульфатосодержащих промышленных отходов при изготовлении строительных материалов – растворимого стекла и пористого заполнителя – керамзита. Способы основаны на образовании силикатов натрия и кальция при высокотемпературном нагреве сырьевой шихты, состоящей из смеси сульфатсодержащих отходов (основной компонент сульфат натрия) и природного сырья – кремнезема или глинистого сырья соответственно.
Показано, что данные способы переработки отходов могут быть использованы на предприятиях г. Чапаевска (Самарская область), причем, в качестве исходных компонентов шихты может быть использовано некондиционное местное природное сырье – речной песок или невспучивающиеся сильнозапесоченные глины.
На оба способа утилизации промышленных отходов получены решения о выдаче патентов РФ.
Изучение фазовых равновесий в стабильном тетраэдре
LiF-KF-KI-CsI
Бурчаков А.В., научный руководитель к.х.н. Дворянова Е.М.
(Самарский государственный технический университет)
Экспериментально исследован стабильный тетраэдр LiF-KF-KI-CsI четырехкомпонентной взаимной системы Li,K,Cs||F,I. Исследования проводились методом дифференциального термического анализа (ДТА). Исследования проводили в стандартных платиновых микротиглях с использованием Pt/Rh термопар. Холодные спаи термопар термостатировались при 0 С в сосуде Дьюара с тающим льдом. Скорость нагрева (охлаждения) образцов составляла 5 – 15 град/мин. Индифферентным веществом служил свежепрокаленный оксид алюминия квалификации "ч.д.а.". Точность измерения температур составляла ±2,5 оС, при точности взвешивания составов 0,5% на аналитических весах ВЛР-200.
Тетраэдр LiF-KF-KI-CsI интересен тем, что на двух ограняющих двухкомпонентных системах (LiF-KI, LiF-CsI) имеются области ограниченной растворимости компонентов в жидкой фазе (области расслаивания). Для исследования было выбрано политермическое сечение abc: a[KF – 60%; KI – 40%]-b[KF – 60%; LiF – 40%]-c[KF – 60%; CsI – 40%]. Изучением ряда политермических разрезов определены характеристики четверной эвтектики: Е□470 оС.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
В ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ВЗАИМНОЙ СИСТЕМЕ Na,K,Cs//F,I
Саламаткина А.А, научный руководитель к.х.н. Дворянова Е.М
(Самарский государственный технический университет)
Целью работы являлось выявление низкоплавких составов в четырехкомпонентной взаимной системе Na,K,Cs//F,I. Разбиение системы Na,K,Cs//F,I показало, что она состоит из трех симплексов: NaF-NaI-KI-CsI, NaF-KF-KI-CsI, NaF-KF-CsF-CsI, связанных между собой секущими треугольниками: NaF-KI-CsI, NaF-KF-CsI. Методом дифференциального термического анализа (ДТА) экспериментально исследован стабильный тетраэдр NaF-NaI-KI-CsI. В соответствии с ПТГМ в поле самого тугоплавкого компонента выбрано политермическое сечение MNK (М [NaF-20%, CsI-80%], N [NaF-20%, NaI-80%], K [NaF-20%, KI-80%]), в котором изучен разрез DЕ: (D [NaF-20%, KI-24%, CsI-56%] и Е [NaF-20%, NaI-24%, CsI-56%]). Из диаграммы состояния разреза DЕ найдено направление на четверную эвтектику. Изучением разреза, выходящего из вершины NaF и проходящего через точку совместной кристаллизации NaI, KI и CsI, определены характеристики четвертной эвтектики, температура плавления которой составила 415 0С.
Полученный состав может быть рекомендован к использованию в качестве теплоаккумулирующего материала. По результатам работы планируется оформление патента.
ВЫБОР ЭФФЕКТИВНОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Мартынкин Д.С., Калашникова Е.Ю.,
научные руководители проф. Васильченко Л.М., ст. препод. Сотова Н.В.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Цель работы – выбор эффективного сорбента для очистки сточных вод от ионов кадмия и никеля.
ПДК ионов кадмия и никеля в сточных водах соответственно 0,001 и 0,3 мг· л-1, особенно токсичны соли кадмия.
В качестве сорбентов использованы: доменный шлак и вулканическая пемза с гранулами 0,7 – 1,25 мм.
Исследования проведены методом динамической сорбции в колонке высотой 45 см и диаметром 3 см. Рабочий раствор приготовлен из сульфатов кадмия и никеля при весовом соотношении 1:1 с суммарным содержанием ионов в растворе 1 г · л-1. В колонку заливали раствор со скоростью 4 – 8 см · мин-1 для наиболее полной сорбции; проделано 10 опытов. Концентрация исходного раствора и раствора, прошедшего через электролит, определена с помощью фотоколориметра марки КФК-3. Измерена интенсивность потока света, связанная с концентрацией раствора уравнением Бугера – Ламберта – Бера. Полученные данные сравнены с градуированными графиками, построенными на стандартных растворах.
Установлено, что наиболее эффективным сорбентом из предложенных является кислая вулканическая пемза. Исследования проведены для применения сорбента при очистке сточной воды после промывки щелочных кадмий-никелевых аккумуляторов.
ТИОЦИАНИД-АНИОН КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬ
Дюкарев. Е. А., Хондрюкова. И. И., научный руководитель доц. Яковлев В.М.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Задача исследования - выяснение причин проявления тиоцианидами (роданидами) восстановительных свойств. Выявлены характерные реакции, а также систематизированы известные данные по соответствующим окислительно - восстановительным характеристикам и практическому использованию выделенных реагентов в составах различных технологических сред.
В отличие от нестабильной молекулы NCS, являющейся свободным радикалом, соответствующий трёхатомный анион вполне устойчив в воде и ряде других полярных ассоциированных растворителей. В известных публикациях определённое внимание уделено признакам и описаниям реакций ионного обмена и комплексообразования с участием роданидов металлов и аммония, в которых рассматриваемый анион проявляет себя как «мягкое» основание. Приведённые в них описания окислительно-восстановительных реакций (ОВР) с участием роданидов, хотя и отражены фрагментарно в ряде источников, однако не проясняют причину стабилизации участвующего в них аниона.
Показано, что восстановительные свойства тиоцианидов связаны не только с донорной способностью атома азота, но, в значительной мере, обусловлены избытком осциллирующей л-электронной плотности, охватывающим атом серы. Поэтому последний в роданидах проявляет более заметные восстановительные свойства, даже по сравнению с атомом азота, что и подтверждает эксперимент.
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
УНИВЕРСАЛЬНЫХ ИЗОМЕРСЕЛЕКТИВНЫХ СОРБЕНТОВ
ДЛЯ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
Попов Р.Ю., научный руководитель проф. Онучак Л.А.
(Самарский государственный университет)
В работе исследованы сорбционные и селективные свойства бинарных супрамолекулярных сорбентов на основе нематического жидкого кристалла 4-метокси-4’-этоксиазоксибензола (МЭАБ) и двух модифицированных β-циклодекстринов – метилированного и ацетилированного. Экспериментально определены величины ГХ удерживания и термодинамические характеристики сорбции 29 органических соединений, относящихся к разным классам, в том числе, оптически активных соединений. Дано термодинамическое обоснование структурной селективности и энантиоселективности новых сорбентов и приведены примеры их практического использования.
АДСОРБЦИЯ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ЖИДКИХ РАСТВОРОВ
Чиндяева Е., научные руководители проф. Буланова А.В., асс. Шафигулин Р.В.
(Самарский государственный университет)
Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) измерены хроматографические параметры удерживания некоторых гетероциклических соединений в системе «водно-органический элюент – октадецилированный силикагель». Рассчитаны некоторые термодинамические характеристики сорбции гетероциклических соединений и показано, что хроматографическое удерживание гетероциклов зависит от их физико-химических характеристик, таких как дипольный момент, фактор гидрофобности и поляризуемость. Рассмотрена применимость моделей удерживания (Снайдера-Сочевинского, Скотта-Кучеры, Эльтекова и Ланина-Никитина) к описанию хроматографического поведения изучаемых гетероциклических соединений. Рассчитаны константы равновесий KS, KSM и показано, что значение констант сорбции KS увеличивается при введении гидрофобных заместителей в молекулу сорбатов. Из хроматографических пиков вычислены изотермы сорбции гетероциклов и показано, что они достаточно хорошо описываются уравнением мономолекулярной адсорбции из бинарного раствора полностью смешивающихся жидкостей. Показано, что увеличение концентрации органического модификатора в элюенте приводит к уменьшению сорбции данных соединений.
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА,
МОДИФИЦИРОВАННОГО БЕНЗИЛИРОВАННЫМ β-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ
Хафиятова А.Р., Нижегородова Ю.А., научный руководитель доц. Кудряшов С.Ю.
(Самарский государственный университет)
Газохроматографическим методом изучены сорбционные свойства углеродного адсорбента Carbopack Y (Supelco Inc., USA) с удельной поверхностью ~25 м2/г по отношению к органическим соединениям различной полярности. Установлено, что поверхность исходного адсорбента неполярная, адсорбция на ней происходит неспецифически, термодинамические характеристики адсорбции исследованных соединений в области Генри (при предельно малых заполнениях поверхности) хорошо согласуются с литературными данными для графитированных саж. Использованный в качестве модификатора бензилированный β-циклодекстрин (гептакис(2,3,6-три-О-бензил)-β-циклодекстрин) наносили из раствора в хлороформе в количестве, необходимом для формирования на поверхности адсорбента-носителя плотного мономолекулярного слоя. Количество модификатора определяли, исходя из рассчитанной величины посадочной площадки молекулы модификатора. Показано, что при нанесении макроциклического модификатора на углеродную подложку на термодинамические характеристики адсорбции существенное влияние оказывают размеры и пространственное строение молекул адсорбатов (аналогично исследованному ранее адсорбенту на основе метилированного β-циклодекстрина). Взаимодействие "адсорбат – адсорбент" приводит к локализации адсорбции вследствие включения молекул адсорбатов независимо от их полярности в макроциклические полости молекул модификатора. Вместе с тем замена метильных групп на бензильные в молекуле модификатора приводит к изменению диаметра полости, что отражается на численных значениях термодинамических характеристик адсорбции.
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХИРАЛЬНЫХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Юрченко А.С., Степанова Е.В., научный руководитель доц. Арутюнов Ю.И.
(Самарский государственный университет)
Изучено влияние постоянного электрического поля на газохроматографические характеристики двух хиральных ЖК: смектического – 2-метилбутилового эфира 4-(4-децил-оксибензилиденамино)-коричной кислоты и нематического – терефталиден-бис-2-метилбутилового эфира n-аминобензойной кислоты. Внешнее электрическое поле ориентирует полярные молекулы ЖК вдоль направления силовых линий и возникает ориентация, отличная от той ориентации, которая задается твердым носителем, а также возникает некомпенсированность поляризационных зарядов на межфазных поверхностях сорбента.
Установлено, что энантиоселективность под действием электрического поля увеличивается. Кроме того, возникает необратимая адсорбция молекул полярных сорбатов на межфазных границах сорбента, что приводит к задержке части пробы и уменьшению площади хроматографического пика. Показано, что на колонке с ЖК сорбентом под действием электрического поля возможно осуществлять качественный и количественный анализ неразделенных оптических изомеров, которые дают на хроматограмме перекрытые пики.
Описан новый способ газохроматографического определения степени адсорбции полярных веществ ЖК сорбентами под воздействием электрического поля и устройство для его осуществления.
СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОАКТИВНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРООЧИСТКИ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОПОЛИКИСЛОТ МОЛИБЛЕНА 12-ГО РЯДА
СТРУКТУРЫ КЕГГИНА
Дряглин Ю.Ю., научный руководитель доц. Томина Н.Н.
(Самарский государственный технический университет)
Интересными для синтеза катализаторов гидроочистки являются гетерополикислоты (ГПК) 12 ряда, так как они имеют регулярную структуру, и это позволяет достаточно однородно заполнять поверхности различных видов адсорбентов.
Были синтезированы гетерополикислоты молибдена 12 ряда: SnMo12-ГПК,
VMo12-ГПК, PVMo11-ГПК. Синтезированы Co-ХMo12(S)/Al2O3 катализаторы на основе гетерополикислот 12 ряда с гетероатомами Х=Si, P, V, Sn. Проведены электронно-микроскопические исследования морфологии активной фазы сульфидированного катализатора Co-РMo12(S)/Al2O3. Затем путем статистической обработки микрофотографии показано образование высокоактивной CoMoS-фазы II типа. Высокая степень ГДС (99% отн.) сераорганических соединений реального сырья на
Co-РMo12(S)/Al2O3 катализаторе позволяет получать с его использованием гидроочищенные дизельные топлива EURO-4 и EURO-5 в одно- и двухстадийном процессе гидроочистки соответственно. Таким образом, был синтезирован высокоактивный катализатор гидроочистки, не уступающий по своим свойствам современным катализаторам.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОКОЛИЧЕСТВ АЗОТА
В СЫРЬЕ И ПРОДУКТАХ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ
МОДИФИЦИРОВАННЫМ МЕТОДОМ КЬЕЛЬДАЛЯ
Солманов П.С., научный руководитель доц. Томина Н.Н.
(Самарский государственный технический университет)
Наиболее чувствительным методом анализа микроколичеств азота является хемилюминесцентный метод, требующий специализированного дорогостоящего оборудования и актуальный в случае проведения не менее 7-10 анализов в сутки.
Наиболее распространенным в отечественной практике является классический метод Кьельдаля. Внесение изменений в этот метод на стадии фотоколориметрии (переход от гипохлорита натрия к хлорамину Т) позволяет примерно вдвое (с 1,1 до 0,5 ppm) увеличить его чувствительность, и снизить трудозатраты на проведение анализа.
В результате исследований были подтверждены зависимости полноты перевода азота в форму, определяемую фотометрически, от времени и температуры проведения испытаний, подтверждена воспроизводимость методики индофенольного определения азота, для эталонных систем показана точность методики определения азота.
ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ГИДРООЧИСТКИ,
ПРИГОТОВЛЕННЫХ НА ОСНОВЕ ГПС И ГПК МОЛИБДЕНА 12 РЯДА
СТРУКТУРЫ КЕГГИНА В МОДЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ ГИДРОГЕНОЛИЗА ТИОФЕНА
Денисов А.В., научный руководитель асс. Максимов Н.М.
(Самарский государственный технический университет)
Объектом исследования являются гетерополисоединения (ГПС) и гетерополикислоты (ГПК) молибдена - сложные соединения, анион которых образован двумя различными кислотообразующими оксидами.
По известным методикам были синтезированы следующие ГПС: ZnMo12-ГПС, ZrMo12-ГПС, BMo12-ГПС, SiMo12-ГПС, CeMo12-ГПС, GeMo12-ГПС, PMo12-ГПС,
TiMo12-ГПС, SnMo12-ГПС, VMo12-ГПС. Кроме того, был синтезирован следующий ряд ГПК: ZnMo12-ГПК, ZrMo12-ГПК, BMo12-ГПК, SiMo12-ГПК, GeMo12-ГПК, VMo12-ГПК, SbMo12-ГПК и проведен их ИК-спектроскопический анализ.
Выявлено, что каталитическая активность синтезированного образца зависит от типа гетероэлемента, входящего в состав ГПС (ГПК). Для ряда катализаторов на основе ГПС показана умеренная корреляция между степенью сульфидирования катализатора и каталитической активностью в реакции гидрогенолиза тиофена.
РАВНОВЕСИЕ ПОЗИЦИОННОЙ И СТРУКТУРНОЙ ИЗОМЕРИЗАЦИИ
РАЗВЕТВЛЕННЫХ ПЕНТИЛБЕНЗОЛОВ И ПЕНТИЛБИФЕНИЛОВ
Таразанов С.В., научные руководители асп. Наумкин П.В., доц. Нестерова Т.Н.
(Самарский государственный технический университет)
Направленным синтезом получены концентраты позиционных изомеров в ароматическом ядре моно-замещенных 1,1- и 1,2-диметилпропил-бифенилов. Для реакционных смесей, получаемых при их изомеризации, разработана методика анализа методом ГЖХ. Хромато-масс-спектрометрически и специальным химическим экспериментом идентифицированы компоненты на хроматограмме. Определены индексы Ковача изученных соединений. В жидкой фазе, в присутствии каталитического комплекса на основе галогенидов алюминия (2-10% масс.), в интервале 280 – 400 К. Изучено равновесие изомеризации пентил-бензолов, -толуолов, -орто-ксилолов и -бифенилов. Выполнен сопоставительный анализ полученных равновесных данных для изученных групп соединений. В работе представлены:
– результаты всех этапов исследования;
– результаты прогнозирования нормальных температур кипения, критических температур и давлений, давлений насыщенного пара, энтальпий образования разветвленных пентилбензолов и пентилбифенилов;
– рекомендации по условиям селективного синтеза изучаемых соединений.
ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ
ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ЖЕНЬШЕНЯ
И ПРЕПАРАТОВ НА ЕГО ОСНОВЕ МЕТОДАМИ
ХРОМАТОГРАФИИ И СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
Акушская А.С., научный руководитель профессор Куркин В.А.
(Самарский государственный медицинский университет)
Целью работы является фармакогностическое исследование корней женьшеня настоящего и разработка объективных методов стандартизации сырья и препаратов данного растения с использованием методов хроматографии и спектрофотометрии.
Для выбора оптимальных условий для ТСХ-анализа выбраны хроматографические пластинки «Silufol UV 254» и «Сорбфил ПТСХ-А-А-УФ», системы растворителей хлороформ-метанол-вода в различных соотношениях. Оптимальными оказались хроматографические пластинки «Сорбфил ПТСХ-А-А-УФ» и система растворителей хлороформ-метанол-вода (26:14:3).
Проведен хроматографический и спектрофотометрический анализ спиртовых извлечений из образцов корней дикорастущего (Корея) и культивируемого женьшеня (Самарская область), а также промышленных образцов настоек женьшеня на 70% этиловом спирте. Результаты анализа свидетельствуют о некоторых различиях в химическом составе изучаемых извлечений. Установлено, что общим для всех исследуемых извлечений являются 4 вещества сапониновой природы, а в общей сложности компонентный состав варьирует в пределах 7-9 сапонинов, обнаруживаемых ТСХ-методом. Методом адсорбционной жидкостной колоночной хроматографии из настойки корней женьшеня получена серия фракций веществ. Проводится работа по выделению доминирующих веществ сочетанием экстракционных, хроматографических и спектральных методов.
Препаративное изучение фенольных соединений куркумы длинной
Ефимов Е.В., научные руководители проф. Куркин В.А., проф. Авдеева Е.В.
(Самарский государственный медицинский университет)
Цель работы - препаративное разделение нативной фенольной гаммы биологически активных соединений куркумы длинной для установления их структуры.
На сорбент прямой фазы (Силикагель 50/100) был нанесен экстракт куркумы длинной, полученный циркуляционной экстракцией спиртом этиловым с последующим упариванием. Чистый сорбент и сорбент с нанесенным экстрактом были помещены в колонку для жидкостной хроматографии в соотношении 1,5:1 по массе. Хроматографии проводилась в режиме градиентного элюирования, в качестве элюентов использовался гексан, а также смеси гексана с хлороформом от 100:1 до 1:1. В результате последующей очистки и рехроматографии фракций были выделены индивидуальные вещества фенольной структуры. Их химическое строение изучалось с использованием химического анализа, а также спектрофотометрии и хроматографии.
Результаты данного исследования позволят получить более полную информацию о действующих компонентах куркумы длинной и обосновать последующую разработку лекарственных препаратов.
МОРФОЛОГО- АНАТОМИЧЕСКОЕ И ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ПЛОДОВ РАСТЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ АНТОЦИАНЫ
Каллина Е. В., Рязанова Т.К., научный руководитель проф. Куркин В.А.
(Самарский государственный медицинский университет)
Целью исследования является совершенствование методов стандартизации плодов лекарственных растений богатых антоцианами, выявление диагностических для них признаков.
В ходе работы проводилось сравнительное изучение морфолого-анатомических признаков лекарственного растительного сырья, выявлены диагностические признаки (строение эпидермиса, характер склереид, кристаллоносная обкладка). Проведен хроматографический и спектроскопический анализ водно-спиртовых извлечений из плодов, который в дальнейшем может использоваться в диагностике плодов. Показана возможность применения дифференциальной спектрофотометрии с алюминия хлоридом в количественном анализе антоцианов.
Результаты проведенного исследования создают предпосылки для усовершенствования существующих методов стандартизации сырья растений, содержащих антоцианы.
АДСОРБЦИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ
В СИСТЕМЕ ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ – ИОНЫ СЕРЕБРА
Зимин Д.В., научный руководитель доц. Кривопалова М.А.
(Самарский государственный медицинский университет)
Целью работы явилось изучение адсорбционных свойств гуминовых кислот по отношению к ионам серебра. Гуминовые кислоты являются природными биополимерами, и исследование их адсорбционных свойств сталкивается с многочисленными трудностями, связанными, прежде всего, с выделением адсорбционных комплексов из растворов. В работе разработан способ коагуляции гуматов серебра при действии хлорной кислоты. Оценку адсорбционных характеристик осуществляли методом адсорбционных изотерм. Рассчитана величина удельной адсорбции на основании которой определены константы адсорбционного равновесия.
Проведенные исследования показали, что адсорбционные равновесия ГК*Ag+ в интервале концентраций металла в области гомогенности исследуемой системы подчиняются уравнению Ленгмюра, свидетельствуют о высокой адсорбционной способности ГК пелоидов по отношению к ионам серебра, что обуславливает возможность их использования как матрицы для биологически активных веществ с заданным терапевтическим действием.
КВАНТОВОХИМИЧЕСКОЕ ИССЕДОВАНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
ПИРИДИНА И КАТИОНА ПИРИДИНИЯ
В РЕАКЦИЯХ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО АРОМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ
Орехова М.В., научный руководитель к.х.н. Стацюк В. Е.
(Тольяттинский государственный университет)
В работе с привлечением метода функционала плотности (B3LYP) оценена реакционная способность пиридина и катиона пиридиния в реакции электрофильного ароматического замещения на примере реакции протонирования. Представлены количественные характеристики, в виде функций Фукуи, локальной мягкости и электрофильности, избирательности электрофильной атаки α,β,γ положений пиридина и катиона пиридиния. Рассмотрена поверхность потенциальной энергии, определены основные термодинамические параметры реагентов, переходных состояний и интермедиатов.
ИЗУЧЕНИЕ СИНТЕЗА АЛКИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ИЗ ТРЕТ-БУТАНОЛА
И СПИРТОВ С1 – С4 В ПРИСУТСТВИИ СУЛЬФОКАТИОНИТОВ
Химаныч Е.С., научный руководитель аспирант Голованов А.А.
(Тольяттинский государственный университет)
Реакция этерификации (межмолекулярной дегидратации) трет-бутанола (t-BuOH) первичными спиртами С1-С5 на катионитах используется для синтеза алкил-трет-бутиловых эфиров (АТБЭ), применяемых в качестве высокооктановых оксигенатных присадок к бензинам. Сырьевую базу t-BuOH для синтеза АТБЭ, формируют побочные продукты процессов окисления изобутана и эпоксидирования пропилена гидропероксидом трет-бутила.
В качестве катализаторов использованы сульфокатиониты КУ-2×8, КУ-23П,
КУ-2ФПП, Amberlyst 15. Реакцию t-BuOH со спиртами общей формулы ROH (где R = Ме, Et, i-Pr, Pr, Bu, i-Bu, s-Bu) исследовали в термостатируемых ампулах при Т = 332 ÷ 382 К. Контроль за ходом процесса осуществляли газохроматографическим методом на приборах Цвет-100 с катарометром и пламенно-ионизационным детектором.
Изучено влияние мольного соотношения t-BuOH : ROH, температуры, типа и количества катализатора, структуры спирта и продолжительности синтеза на степень превращения t-BuOH и селективность образования АТБЭ. Изучены некоторые кинетические закономерности синтеза этил-трет-бутилового эфира, найдены порядки реакции, предложена кинетическая модель, получены зависимости константы скорости реакции от температуры. На основании полученных данных выявлены оптимальные условия промышленного синтеза АТБЭ на основе t-BuOH и спиртов С1-С4.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
РАСПЛАВОВ СОЛЕВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕПЛОВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ
Сотова Т.М., Митин М.В., Смолев А.М.,
научные руководители проф. Васильченко Л.М., ст. препод. Сотова Н.В.
(Самарский государственный университет путей сообщения)
Солевые композиции, разработанные методами ФХА, обладают следующими свойствами: сравнительно большой энтальпией плавления, термической стойкостью, работающих в заданном температурном интервале и др. и удовлетворяют многим техническим требованиям тепловых аккумуляторов (ТА).
Плотность расплавленных солей определена методом взвешивания платинового шара, прикрепленного к коромыслу аналитических весов ВЛА-200 М. Для измерения электропроводности использован мост переменного тока Р 5021, предназначенный для электрохимических исследований путем измерения импеданса электрохимической ячейки по параллельной схеме замещения.
Построены политермы плотности и электропроводности.
Температурная зависимость плотности приближается к линейной, а электропроводности – к экспоненциальной. На политермах двух эвтектических составов выявлены небольшие перегибы в области температур 620-720 оС. В эти сплавы входят инконгруэнтно плавящиеся соединения CaF2 · CaCl2. Предполагаем, что изломы связаны со ступенчатой диссоциацией сложных ионов CaCl+, CaF+, CaCl3-, CaF3- и др., образованных при диссоциации соединения. Значения плотностей от температур изменяются линейно по уравнению d = a – bt (величины a и b найдены экспериментально).
На основании экспериментальных данных по плотности рассчитаны мольные объёмы, что важно для практического использования в тепловых аккумуляторах.
Величины плотностей и электропроводностей шести эвтектических составов следует учитывать при выборе теплоаккумулирующих материалов для ТА фазопереходного типа.