ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕПРОМЫШЛЕННОСТИ, ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО В СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ

Maria E. Leont’yeva — 2025-05-15

Данная обзорная статья посвящена проблеме коррозии технологического оборудования, такого как: колонны установок первичной переработки нефти, скважинные насосы, обсадные колонны, резервуары хранения нефти, системы трубопроводов, в нефтепромышленности, в частности, в условиях эксплуатации в сероводородсодержащих средах. Рассматривается способ защиты от коррозии наиболее уязвимых элементов технологических схем с использованием метода изменения состава среды: введения в рабочие жидкости специальных реагентов, замедляющих реакции разрушения металлов – ингибиторов коррозии. Анализ литературных источников выявил наличие множества научных коллективов, участвующих в модификации имеющихся и получению новых ингибирующих сероводородную коррозию композиций. Особое внимание уделяется азотсодержащим ингибиторам, наиболее часто составляющим предмет интереса мирового научного сообщества коррозионистов по разработке ингибиторов, поскольку демонстрируют высокую эффективность в предотвращении коррозии, вызванной воздействием сероводорода. Авторами рассматриваются такие классы соединений, как: высшие алифатические моно- и диамины, амиды, амидоамины (в том числе имидазолины), азометины (основания Шиффа), четвертичные аммонийные соединения, фенольные основания Манниха, эфирамины и азолы. В статье подробно описываются особенности химического состава разработанных реагентов, свойства ингибиторов и их способность снижать скорость общей коррозии и наводороживания металлов в агрессивных средах нефтепереработки. Данная обзорная статья позволит систематизировать имеющиеся научные труды, посвященные методу защиты оборудования нефтеперерабатывающей отрасли с применением азотсодержащих органических соединений, и может быть использована как основа для дальнейших научных изысканий в сфере получения промышленно важных продуктов, в том числе из отходов действующих производств.

Для цитирования:

Леонтьева М.Е., Агаркова М.О., Демидова Ю.В., Демидов П.А., Дронов С.В. Ингибиторы коррозии для защиты технологического оборудования нефтепромышленности, эксплуатируемого в сероводородсодержащих средах (Обзор). Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 6-19. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7213.

СИНТЕЗ 6-(МЕЗИТОИЛ)-1,2-НАФТОХИНОНА

Alexander V. Syromolotov — 2025-05-15

В работе приводится и обсуждается синтез неописанного в литературе соединения - 6-(мезитоил)-1,2-нафтохинона. Введение в молекулу нафтохинона неполярного мезитоильного заместителя повысит ее липофильность и, следовательно, увеличит скорость ее переноса через клеточную мембрану. Схема синтеза была построена на хорошо известных реакциях и методах, осуществление которых как правило не вызывает затруднений. В качестве исходного соединения использовали покупную 2-метокси-6-нафталинкарбоновую кислоту, так как в этой молекуле содержится нафталиновый фрагмент, замещенный в 2,6 – положениях и карбоксильную группу можно достаточно легко превратить в мезитоил - группу. Эту кислоту вводили в реакцию с тионилхлоридом для получения хлорангидрида 2-метокси-6-нафталинкарбоновой кислоты. Реакция протекала без каких-либо значимых осложнений. На второй стадии использовали также хорошо известную реакцию ацилирования по Фриделю-Крафтсу. В ходе выполнения этой стадии основной проблемой было деметилирование метокси группы, с образованием соответствующего фенола, под действием безводного хлорида алюминия. Провели бромирование 6-(мезитоил)-2-нафтола с получением 1-бром-6-(мезитоил)-2-нафтола. Для этой реакции использовали осушенный бром. Затем осуществили окисление азотной кислотой бромпроизводного и получили целевой продукт в виде мелких кристаллов оранжевого цвета. Температуру плавления определяли на приборе Stuart SMP-30. ИК спектры регистрировали на приборе ИК-Фурье спектрометре Nicolet 380 в таблетках с бромидом калия. ТСХ выполняли на хроматографических пластинках Sorbfil ПТСХ-П-А-УФ, проявление осуществляли парами йода. ЯМР - спектры регистрировали на спектрометре Bruker DRX-400 (400 MHz), в качестве стандарта ¹Н использовали Me₄Si, растворителем служил CDCl₃. Элементный анализ проводили на анализаторе EuroEA 3000. LC-MS анализ конечного продукта проводили на спектрометре Agilent 6130 B с хроматографом Shimadzu LC-10 AT. По данным физико-химических исследований сделан вывод, что предполагаемые структуры соответствуют реально полученным. Синтезированные продукты представляют собой индивидуальные вещества.

Для цитирования:

Сыромолотов А.В., Кимяшов А.А. Синтез 6-(мезитоил)-1,2-нафтохинона. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 20-26. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7188.

СИНТЕЗ, ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ И СКРИНИНГ АНТИМИКРОБНОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ НОВЫХ ОСНОВАНИЙ ШИФФА И ПРОИЗВОДНЫХ ТИАЗОЛИДИНОНА, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ АРОМАТИЧЕСКИХ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

Zahra Mohammed Abbas — 2025-05-15

В этом исследовании были оценены антимикробные свойства вновь синтезированных оснований Шиффа (4a-4e) и тиазолидиноновых соединений (5a-5e), полученных из 3,5-динитробензойной кислоты. Эти соединения были получены путем реакции 3,5-динитробензойной кислоты (1) с этанолом в нескольких каплях концентрированной H₂SO₄ для получения эфира (2). Гидразид кислоты (3), полученный путем обработки эфира гидразингидратом, реагировал с соответствующими альдегидами, включая 4-бромбензальдегид, 4-хлорбензальдегид, 4-гидроксибензальдегид, 4-метоксибензальдегид и 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид, соответственно, для образования оснований Шиффа (4a-4e). Тиазолидиноновые соединения (5a-5e) были получены реакцией циклоконденсации соединений (4a-4e) с тиогликолевой кислотой. Различные методы, включая масс-спектроскопию, ¹H ЯМР, ¹³C-ЯМР и FT-IR, были использованы для поиска новых соединений, которые проявили умеренную антибактериальную активность против четырех видов бактерий в соответствии с биологическими результатами. Эффективность производных тиазолидинона против Candida albicans была посредственной. Соединения показали валентные полосы поглощения при 1625-1639 см^-1, принадлежащие азометиновым группам, и вызванную амином потерю полос поглощения при 3392, 3311 см^-1. Основания Шиффа показали синглетные сигналы при δ (8.33-8.87) м.д. для азометиновых групп и сигналы при 150.67-150.75 м.д. для углерода по ¹H ЯМР и ¹³C ЯМР. Соединения тиазолидинона показали валентные полосы поглощения при 1701-1708 см^-1 из-за карбонильной группы лактамного кольца. Сигналы при (170.99-171.19) м.д. относятся к карбонильной группе углерода лактамного кольца для соединений тиазолидинона.

Для цитирования:

Аббас З.М., Румез Р.М. Синтез, характеризация и скрининг антимикробной активности некоторых новых оснований Шиффа и производных тиазолидинона, полученных из ароматических карбоновых кислот. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 27-34. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7189.

НОВЫЕ C1 И N5 ПРОИЗВОДНЫЕ СЕРПЕЖИНА. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ

Robert M. Hakobyan — 2025-05-15

В данной статье рассматриваются биоактивные свойства синтетических соединений, содержащих γ-лактоновые и 2-пиридоновые кольца, которые проявляют широкий спектр фармакологической активности. Эти соединения являются структурными аналогами алкалоида серпежина, выделенного из растения Ceropegia juncea, известного в традиционной индийской медицине. Серпежин обладает успокаивающим, противовоспалительным, анальгезирующим и противоязвенным действием, что делает его синтетические производные перспективными объектами для разработки новых лекарственных препаратов. Особое внимание в работе уделено производным серпежина, таким как C¹ и N⁵, которые усиливают клеточный ответ на интерфероны и избирательно ингибируют активность 20S протеасомы млекопитающих. Эти свойства делают указанные соединения потенциально полезными при лечении иммунных и воспалительных заболеваний, а также при создании новых противоопухолевых средств с минимальными побочными эффектами. В рамках исследования была проведена оценка антибактериальной активности 37 новых производных серпежина с использованием метода диффузии в агар при бактериальной нагрузке 20 млн микробных тел/мл. Эксперименты проводились в асептических условиях с применением эталонных штаммов как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий. Полученные результаты показали, что соединения первой группы обладают выраженной антибактериальной активностью, особенно в отношении Shigella flexneri, при этом ряд соединений проявил умеренную эффективность. Полученные данные подтверждают необходимость дальнейших исследований антибактериальных свойств производных серпежина, особенно по отношению к более широкой группе грамотрицательных патогенов. Это может способствовать созданию новых эффективных антибактериальных препаратов с улучшенным профилем безопасности и селективности.

Для цитирования:

Акопян Р.М., Адонц О.В., Аттарян О.С., Мурадян Р.Е., Аракелян А.Г., Миракян Н.А., Давинян А.М., Мамян С.С., Меликян Г.С. Новые C¹ и N⁵ производные серпежина. синтез и исследование антибактериальной активности. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 35-47. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7224.

СТРАТЕГИЯ СИНТЕЗА НОВЫХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ НЕСИММЕТРИЧНО ЗАМЕЩЕННЫХ ГЕТАРИЛПОРФИРИНОВ

Sergey A. Syrbu — 2025-05-14

Разработана стратегия направленного синтеза ряда несимметричных водорастворимых порфиринов, имеющих на периферии макроцикла фрагменты малых гетероциклических молекул, позволяющих осуществлять настройку на те или иные биомишени и регулировать гидрофобно/ гидрофильный баланс. Для получения ковалентной связи между гетероциклическими молекулами и порфириновым макроциклом использовались методы металлорганического катализа. Установлено, что гетарилирование 5-(4-бромфенил)-10,15,20-три(пиридин-3ʹ-ил)порфина гетероаренами, содержащими «кислые» C–H-связи, такими как бензоксазол, бензотиазол, 1,3,7-триметилксантин и N-метилбензимидазол, идет в присутствии каталитической системы Pd(OAc)₂/Cu(OAc)₂/PPh₃/K₂CO₃ в кипящем толуоле. Порфирин с фрагментами гуанина был получен с использованием каталитической системы на основе ацетатов меди (II) и палладия (II) в кипящей уксусной кислоте, а с остатком аденина – с использованием каталитической системы на основе ацетата палладия (II) и иодида меди (I) в кипящей воде. Для получения порфирина с остатком индола вначале модификации был подвергнут 4-бромбензальдегид с использованием каталитической системы на основе хлорида палладия. Нами была предложена альтернативная методика получения данного замещенного бензальдегида. Далее с помощью смешанно-альдегидной конденсации с пирролом в кипящей пропионовой кислоте с добавкой пропионового ангидрида в атмосфере аргона был получен соответствующий порфириноген. Его окисление кислородом воздуха привело к желаемому индолзамещенному порфирину. Все порфирины были выделены и очищены с помощью колоночной хроматографии на оксиде алюминия III степени активности по Брокману. Для придания гетарилпорфиринам растворимости в воде они были подвергнуты кватернизации иодистым метилом по пиридильным фрагментам в среде кипящего ДМФА.

Для цитирования:

Сырбу С.А., Киселев А.Н., Лебедев М.А., Кибирева Я.Е. Стратегия синтеза новых водорастворимых несимметрично замещенных гетарилпорфиринов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 48-56. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7237.

СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ТРИАЗОЛСОДЕРЖАЩИХ ТРЕХЗВЕННЫХ ПРОДУКТОВ C 4-ЦИКЛОГЕКСИЛФЕНОКСИГРУППАМИ

Tatiana V. Kustova — 2025-05-15

В ходе исследования разработан метод получения нециклического трехзвенного продукта (ТЗП) с 4-циклогексилфеноксигруппами и его металлокомплексов с галлием, медью и цинком, исходными соединениями для синтеза которых являются 3,5-диамино-1,2,4-триазол (гуаназол) и 4,5-ди(4-циклогексилфенокси)фталонитрил. Выбор прекурсоров объясняется тем, что гуаназол и его производные используются в качестве лекарственных препаратов и перспективны для химической модификации, а введение объемных групп придает триазолсодержащим соединениям растворимость в широком спектре органических растворителей, способность формировать мезофазы в растворе или при нагревании, а также каталитические, сенсорные, флуоресцентные свойства и фотодинамическую активность. Таким образом, структурные особенности этих прекурсоров позволяют создавать функциональные материалы с практически полезными свойствами. Синтез циклогексилфеноксизамещенного трехзвенного продукта осуществляли добавлением 4,5-ди-(4-циклогексилфенокси)фталонитрила к раствору метилата натрия, после чего в реакционную массу вносили хлорид аммония и гуаназол. Синтез металлокомплексов проводили реакцией вышеуказанного ТЗП с ацетатами Ga, Cu, Zn в 2-этоксиэтаноле. Строение полученных соединений доказано с помощью современных физико-химических методов исследования. Показана возможность их дальнейшего практического применения. Выполнен in silicо прогноз, показавший высокую вероятность проявления биологических, антибактериальных и противогрибковых свойств, а значит целесообразность синтеза выбранных молекул. Согласно прогнозу для исследуемых соединений выявлена высокая вероятность проявления биологических, антибактериальных и противогрибковых свойств, что говорит о целесообразности синтеза выбранных молекул. Антибактериальные свойства синтезированных продуктов исследованы дискодиффузионным методом (ДДМ) на нескольких тестовых культурах: наиболее эффективным составом, обеспечивающим максимальную зону ингибирования роста бактерий, стал трехзвенный продукт с галлием, что делает его интересным в качестве потенциального антибактериального лекарственного препарата к грамотрицательным штаммам.

Для цитирования:

Кустова Т.В., Знойко С.А., Демидова Е.И., Фомин Н.С., Танасевич В.А., Суворова Ю.В. Синтез и свойства триазолсодержащих трехзвенных продуктов c 4-циклогексилфеноксигруппами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 57-64. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7252.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАСЧЕТОВ ТЕПЛА СГОРАНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ВЕЩЕСТВ: СОЧЕТАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА GFN2-XTB С ТОЧНОСТЬЮ DFT/B3LYP С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ

Nguyen Huu Hieu — 2025-05-15

Теплота сгорания фосфорсодержащих соединений была исследована с использованием двух широко применяемых вычислительных методов: самосогласованного метода квантовой химии (GFN2-xTB) и теории функционала плотности (DFT) на уровне B3LYP/6-311G(d,p). Оба метода были использованы для оптимизации молекулярных структур и расчета колебательных частот для ряда стандартных образцов, включая алканы, альдегиды, спирты и арены, что позволило провести их оценку и сравнение эффективности. Результаты показали, что метод DFT/B3LYP, как и ожидалось, дает более точные предсказания теплоты сгорания по сравнению с методом GFN2-xTB. Однако одним из ключевых преимуществ GFN2-xTB является значительно более короткое время вычислений, что особенно важно для работы с большими системами, где вычислительная эффективность имеет решающее значение. Кроме того, была замечена устойчивая закономерность отклонений между двумя методами, особенно для фосфорсодержащих соединений. Эта закономерность позволила вывести корректирующие факторы, которые были использованы для калибровки результатов GFN2-xTB для реакций сгорания фосфорных огнезащитных веществ, таких как бис(дифенилфосфат) и бисфенол А бис(дифенилфосфат). Применяя эти корректирующие факторы, удалось сохранить вычислительную эффективность GFN2-xTB, при этом сохраняя высокую точность, характерную для метода DFT/B3LYP. Этот подход представляет собой сбалансированное решение для изучения сложных процессов сгорания, особенно в тех случаях, когда речь идет о больших и сложных молекулах. Он позволяет проводить быструю аналитику для более крупных систем, не теряя точности, необходимой для глубокого понимания химических реакций. Метод имеет большой потенциал для оптимизации исследований в области сгорания, материаловедения, экологической химии и разработки передовых огнезащитных материалов.

Для цитирования:

Нгуен Ху Хиеу, Нгуен Нгок Ха, Нгуен Тхи Тху Ха Усовершенствование расчетов тепла сгорания фосфорсодержащих огнезащитных веществ: сочетание эффективности метода GFN2-xTB с точностью DFT/B3LYP с использованием корректирующих факторов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 65-73. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7184.

О ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНОЙ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ В МОЛЕКУЛЕ 2-НИТРО-2’-ГИДРОКСИ-5’-МЕТИЛАЗОБЕНЗОЛА

Anastasia A. Fedorova — 2025-05-15

Для молекулы 2-нитро-2’-гидрокси-5’-метилазобензола характерна внутримолекулярная водородная связь вида N…ОH. В рамках теории функционала плотности (DFT) и континуальной модели сольватации (cpcm) рассчитаны ее параметры в газовой фазе, индивидуальных протонных и апротонных растворителях: гексане, толуоле, диметилформамиде, диэтиламине, 2-пропаноле и воде при 298,15 К. Основными используемыми функционалами служили B3LYP, cam-B3LYP и D3B3LYP, базисным набором - 6-311++g(d, p). Наиболее энергетически выгодной формой существования молекулы 2-нитро-2’-гидрокси-5’-метилазобензола следует считать ее cis-изомер, образующий внутримолекулярную водородную связь протона гидроксигруппы с β-атомом азота –N=N– группы. И в газовой фазе, и в растворе такой конформер является более компланарным. Внутримолекулярную водородную связь следует отнести к умеренно сильной со значительным вкладом электростатической составляющей. Энергия связи лежит в пределах 33-51 кДж/моль, плоский угол O-Н…N составляет 138-143°, а длина не превышает 1,7-1,8 Å. Увеличение диэлектрической проницаемости растворителя и его сольватирующей способности приводит к ослаблению энергии связи, практически без изменения ее длины. Теоретическое изучение прототропного равновесия показало, что активационные барьеры переноса протона в газовой фазе и растворах не превышают 20 кДж/моль. Однако расчет ΔG⁰₂₉₈ и экспериментальные УФ-спектры 2-нитро-2’-гидрокси-5’-метилазобензола в растворах различного состава доказывают, что ни в одном из изученных растворителей хиноидная структура не образуется. Сравнение результатов расчетов и данных спектроскопии позволяет сделать заключение, что функционал cam-B3LYP, учитывающий поправку на дисперсионные взаимодействия, наиболее корректно описывает строение молекулы 2-нитро-2’-гидрокси-5’-метилазобензола в растворе.

Для цитирования:

Федорова А.А., Лефедова О.В. О внутримолекулярной водородной связи в молекуле 2-нитро-2’-гидрокси-5’-метилазобензола. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 74-84. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7212.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ АНОМАЛИИ ТЕРМОИОННОЙ ЭМИССИИ КАТИОНОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОВЕРХНОСТИ ПИЛЛАРНОГО МОНТМОРИЛЛОНИТА

Vladimir B. Motalov — 2025-05-15

C помощью специальной методики высокотемпературной масс-спектрометрии исследована термическая эмиссия ионов щелочных металлов M⁺ (M=Li, Na, K, Rb, Cs) с поверхности синтезированных образцов Al₁₃-, Al₃₀- и Al/Ce-пилларного и исходного монтмориллонита (выделен из бентонита Даш-Салахлинского месторождения). Измерения выполнены на секторном магнитном масс-спектрометре с ординарной фокусировкой МИ-1201 (угол 90°, радиус кривизны 200 мм) с системой регистрации ионных токов на основе вторично-электронного умножителя R595 (Hamamatsu) и пикоамперметра 6485 (Keythley). Для измерений термоионной эмиссии высокодисперсные порошки исходного и пилларного ММ формовались в таблетки в виде дисков диаметром 12 мм и толщиной 1 мм. Ионы, эмитируемые нагретой поверхностью исследуемых образцов в вакууме (10^-5 Па), вытягивались слабым электрическим полем с напряженностью ~10⁵ В/м, создаваемым между держателем таблеток и электродом-коллиматором. Динамический диапазон измерений плотности эмиссионного тока (j) составил 2·10^-17‒2·10^-11 А·см^-2 в температурном интервале 770‒940 K. Вид температурных зависимостей имеет в каждом случае отличительные особенности: монотонный характер изменения j (MM и Al₁₃-PММ) и обратимая при охлаждении и нагревании аномалия изменения j (Al₃₀-PММ и Al/Сe-PММ) - скачкообразное падение тока при увеличении температуры, и наоборот, скачкообразное возрастание при снижении. Данный эффект проявляется противоположным образом в зависимости от ионного радиуса эмитируемых ионов: для Al₃₀-PММ он нарастает с увеличением радиуса M⁺ (интервал наблюдения 805‒830 K), а для Al/Сe–PММ убывает (860‒885); причем в случае Al/Сe-PММ для Li⁺ имеет место инверсия аномалии: при увеличении температуры происходит скачкообразный рост величины j(Li⁺). Результаты интерпретированы с точки зрения зависимости эффективности термоионной эмиссии от фазовых превращений ансамбля пилларов, структура поверхности которых в межслоевом пространстве монтмориллонита определяет скорость миграции щелочных ионов к эмитирующей поверхности, а также взаимного влияния коэффициентов самодиффузии ионов M⁺ в меж-слоевом пространстве монтмориллонита.

Для цитирования:

Моталов В.Б., Овчинников Н.Л., Бутман М.Ф. Температурные аномалии термоионной эмиссии катионов щелочных металлов с поверхности пилларного монтмориллонита. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 85-95. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7146.

КИНЕТИКА РАЗЛОЖЕНИЯ ПАРА-ХЛОРАНИЛИНА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАЗРЯДА ПОСТОЯННОГО ТОКА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОЗДУХЕ

Alexander A. Ignatiev — 2025-05-15

В статье приводятся результаты исследований кинетики разложения пара-хлор-анилина в его водных растворах под действием разряда постоянного тока атмосферного давления, горящего в воздухе над поверхностью раствора. Эксперименты проводились для случаев, когда раствор служил либо катодом, либо анодом разрядной системы. Диапазон исследованных токов разряда составлял 30-70 мА, а начальных концентраций п-хлоранилина был 0,022-0,274 ммоль/л. Время воздействия разряда составляло 0-300 с. Оказалось, что во всех случаях наблюдаемая кинетика разложения удовлетворительно (коэффициент детерминации не хуже 0,96) описывалась формальным уравнением первого кинетического порядка по концентрации п-хлоранилина. Кажущаяся константа скорости разложения зависела от тока разряда и начальной концентрации раствора. Константа скорости уменьшалась с ростом начальной концентрации при заданном токе и росла с ростом тока при заданной концентрации. Типичные значения констант скоростей составляли ~ (0,01-0,05) с^-1. Константы скоростей и скорости разложения зависели от того был ли раствор анодом или катодом. Для жидкого катода константы и скорости были всегда выше, чем для жидкого анода при одинаковых условиях (начальной концентрации раствора и токе разряда). При временах горения разряда от 180 до 300 с удается полностью разложить п-хлораналин. Измерена мощность, вкладываемая в разряд для случаев жидкого катода и анода. При росте тока разряда от 30 до 70 мА мощность увеличивалась от 27,3 до 47,1 Вт для анода и от 32,1 до 71.8 Вт для катода. На основе полученных данных определен энергетический выход разложения. Выход также зависел от параметров разряда и концентрации раствора. Его величина составляла ~ (0,01-0,06) молекул на 100 эВ вложенной энергии.

Для цитирования:

Игнатьев А.А., Иванов А.Н., Шутов Д.А., Рыбкин В.В. Кинетика разложения пара-хлоранилина в водном растворе под действием разряда постоянного тока атмосферного давления в воздухе. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 96-101. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7216.

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ДИСКРИМИНАНТ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРИЦЫ КАССИИ, СОБРАННОЙ ВО ВЬЕТНАМЕ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИК-ФУРЬЕ-СПЕКТРОСКОПИИ АТR В СОЧЕТАНИИ С АЛГОРИТМАМИ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

Bui Thi Lan Phuong Phuong — 2025-05-15

Во Вьетнаме Cinnamomum cassia широко используется не только как пряность, но и как ключевой ингредиент в медицине, косметике и перерабатывающей промышленности. Различные климатические условия в различных географических регионах, где выращивается корица, значительно влияют на ее качество, что часто приводит к непреднамеренному смешиванию корицы из разных источников. Для анализа образцов корицы использовалась инфракрасная спектроскопия с нарушенным полным внутренним отражением и преобразованием Фурье (ATR-FTIR) для измерения 139 образцов, собранных в четырех различных провинциях Вьетнама – Йенбай, Куангнинь, Тханьхоа и Куангнам – каждая из которых представляла уникальные климатические условия. Для повышения качества данных был применен метод сглаживания второй производной Савицкого-Голея, что улучшило спектральное разрешение и снизило шум. Для оценки потенциала классификации использовались неконтролируемые хемометрические методы, включая анализ главных компонентов (PCA) и иерархический кластерный анализ (HCA). Кроме того, контролируемые модели машинного обучения, такие как Support Vector Machine (SVM), Decision Tree (DT), Random Forest (RF), GausianNB, BernoulliNB, AdaBoost и Gradient Boosting, были объединены с результатами PCA и обучены с использованием сглаженных спектров первой производной Савицкого-Голея для классификации. Результаты показали, что модель PCA-SVM достигла наивысшей точности классификации (96.88%) со спектрами второй производной, тогда как первая производная и необработанные данные показали более низкую производительность. В этом исследовании подчеркивается, что спектроскопия ATR-FTIR в сочетании с предварительной обработкой второй производной и PCA-SVM обеспечивает простой, быстрый, неразрушающий и экономически эффективный подход для различения образцов коры корицы на основе их географического происхождения, предлагая ценную информацию для оценки качества.

Для цитирования:

Буи Тхи Лан Фуонг, Хоанг Тхи Бич, Нгуен Ван Фуонг, Буи Ан Дуй, Нгуен Дук Фонг, Нгуен Мань Сон, Фам Зиа Бах, Нгуен Тхи Кам Ха, Та Тхи Тхао, Нгуен Тхи Киеу Ань Географический дискриминант и классификация корицы кассии, собранной во Вьетнаме, с использованием ИК-Фурье-спектроскопии АТR в сочетании с алгоритмами машинного обучения. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 102-113. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7246.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРИМЕТИЛ[МЕТАКРИЛОИЛОКСИЭТИЛ]АММОНИЙ МЕТИЛСУЛЬФАТА С ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТОМ НАТРИЯ И СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТОВ

Denis S. Bykov — 2025-05-16

Радикальная матричная полимеризация является перспективным способом синтеза полиэлектролитов, позволяющим контролировать одновременно и молекулярную массу, и полидисперсность полимеров. Использование мицелл поверхностно-активного вещества вместо традиционно используемых макромолекулярных матриц позволяет решить основную проблему матричного синтеза – выделение полученного полимера. В работе изучено влияние катионного мономера - триметил[метакрилоилоксиэтил]аммоний метилсульфата и додецилового спирта, содержащегося в противоположно заряженном поверхностно-активном веществе - додецилсульфате натрия, на его мицеллообразование методами флуоресцентной спектрофотомерии, солюбилизацией маслорастворимого красителя Oil Yellow OB, капиллярной вискозиметрии, кондуктометрии и тензометрии. Определены критические концентрации мицеллообразования, соответствующие образованию мицелл сферической, сфероидальной форм, а также цилиндрических мицелл, формирующих сетку зацеплений. Установлено, что температура, мало влияя на значения первой и второй критической концентрации мицеллообразования, оказывает заметное влияние на значение третьей критической концентрации мицеллообразования. В условиях эквимольного соотношения мономер/додецилсульфат натрия проведена радикальная матричная полимеризация триметил[метакрилоилоксиэтил]аммоний метилсульфата на мицеллах додецилсульфата натрия сфероидальной формы в присутствии инициатора радикальной полимеризации 2,2'-азобис(2-метилпропионамидин) дигидрохлорида. Методом капиллярной вискозиметрии определены характеристические вязкости синтезированных полиэлектролитов и константы Хаггинса в растворе нитрата натрия. Полиэлектролиты, синтезированные на мицеллах, характеризуются более высокими значениями характеристической вязкости, чем полиэлектролиты, полученные в водном растворе в отсутствие ПАВ. Различие в значениях характеристической вязкости связано с взаимным влиянием додецилового спирта и триметил[метакрилоилоксиэтил]аммоний метилсульфата на размер и форму мицелл додецилсульфата натрия.

Для цитирования:

Быков Д.С., Шулевич Ю.В., Духанина Е.Г., Навроцкий А.В., Новаков И.А. Взаимодействие триметил[метакрилоилоксиэтил]аммоний метилсульфата с додецилсульфатом натрия и свойства полученных полиэлектролитов. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 114-124. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7198.

ИЗУЧЕНИЕ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ИОНОМЕРОВ В ПРОЦЕССЕ БИОМЯГЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ЛЬНЯНОЙ ОДЕЖДЫ

Svetlana V. Aleeva — 2025-05-16

Льняные материалы обладают многокомпонентным биополимерным составом, что позволяет использовать селективное воздействие разных видов ферментов в процессах их биомодификации. Подбор ферментов обеспечивает регулируемое изменение физико-механических свойств сырья, полуфабрикатов и конечной продукции, а также усиление химической активности волокна во взаимодействии с функциональными реагентами. Цель работы состоит в обосновании технологических подходов к комплексному достижению эффектов понижения избыточной жесткости льняного волокна при повышении его упругости. Исследование направлено на разработку перспективной технологии биомягчения и повышения несминаемости льняных изделий. Воздействие прочно адсорбирующихся целлюлаз с крупными (более 30 нм) размерами глобулы обеспечивает снижение жесткости ткани за счет локализованной деструкции целлюлозных фибрилл в первичной клеточной стенке льняного волокна. Биообработка дополняется нанесением на ткань водных полиуретановых дисперсий. Оценка состояния полиуретанов была проведена с использованием методов дифференциальной сканирующей калориметрии и ИК-Фурье спектроскопии. Анализ физико-механических свойств ткани проведен с использованием стандартных методов текстильного материаловедения. Исследования подтверждают отличие результатов совместного воздействия целлюлаз и полиуретановых ионо-меров на льняное волокно от эффектов, которые сопровождают традиционные процессы пленкообразования полиуретановой дисперсии на текстильных материалах. Биокатализируемый разрыв гликозидной связи в макромолекулах целлюлозы инициирует взаимодействие между образующимися концевыми звеньями пиранозы в полуацетальной форме и аминогруппами полиуретана. Комбинированная обработка льняной ткани повышает показатели несминаемости в сухом и мокром состоянии волокна в 1,4-1,6 раза в совокупности со снижением величины жесткости при изгибе в 2,2-2,7 раза.

Для цитирования:

Алеева С.В., Шипова С.Е., Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л., Кокшаров С.А. Изучение превращений полиуретановых иономеров в процессе биомягчения материалов льняной одежды. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 125-137. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7205.

МОДИФИКАЦИЯ ПОЛИУРЕТАНО-ПОЛИМОЧЕВИННЫХ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ЭПОКСИДНЫМИ СМОЛАМИ

Alexander V. Latyshev — 2025-05-16

В работе описана модификация многокомпонентных полиуретано-полимочевинных антикоррозионных покрытий, применяемых для защиты металлических изделий сложной конфигурации эпоксидными смолами на базе бисфенолов А и F. Показано, что введение в композицию 1-10 вес.% эпоксидных смол приводит к росту твердости покрытий, при этом растет их эластичность (рост удлинения на разрыв до 40%) при незначительном росте предельной прочности (до 5%). Введение эпоксидных модификаторов приводит к росту коррозионной стойкости покрытий (снижение водопоглощения, сохранение устойчивости к катодному отслаиванию и требуемых величин переходного сопротивления при выдержке в солевых растворах в течении 30-100 дней). При добавлении эпоксидной смолы время жизни полиуретано-полимочевинной композиции остается относительно стабильным по мере увеличения концентрации (рост составляет не более 10%). Превышение оптимального количества смолы может привести к разделению фаз, что сильно сказывается на прочности материала. При этом относительное удлинение линейно снижается при росте количества эпоксидного модификатора. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что свойства полиуретано-полимочевинных композиций сильно зависят от типа и концентрации используемой эпоксидной смолы. В рамках данной работы выбор оптимальной концентрации смолы в 5 мас.% обусловлен достижением оптимальных эксплуатационных характеристик в соответствии с требованиями эксплуатации покрытия. Покрытия с использованием в качестве модификатора эпоксидных смол могут быть рекомендованы для объектов, где предъявляются повышенные требования к антикоррозионной защите, например, в магистральных трубопроводах, эксплуатируемых при высоких температурах и значительных нагрузках.

Для цитирования:

Латышев А.В., Братасюк Н.А., Зуев В.В. Модификация полиуретано-полимочевинных антикоррозионных покрытий эпоксидными смолами. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 138-151. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7210.

КИНЕТИКА ВЫСВОБОЖДЕНИЯ НИТРАТА АММОНИЯ ИЗ КАПСУЛИРОВАННЫХ ГРАНУЛ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

Andrey A. Lipin — 2025-05-16

Предложена математическая модель процесса высвобождения нитрата аммония из капсулированной гранулы в пористой среде (например, почве). Модель позволяет прогнозировать изменение во времени степени выделения и концентрации нитрата аммония внутри капсулы, а также эволюцию профилей его концентрации в пористой среде вблизи гранулы. Она предназначена для оперативного прогнозирования времени высвобождения нитрата аммония из капсулированных гранул в почве. Экспериментальная проверка предложенной модели проводилась в дренажных колонках, заполненных песком. Исследовалась кинетика высвобождения нитрата аммония из капсулированных гранул с различной относительной массой полимерной оболочки: 20, 25 и 30%. Капсулированные гранулы были предварительно получены на лабораторной установке с аппаратом псевдоожиженного слоя. Среднеквадратичное отклонение расчетных по модели и опытных данных о степени выделения нитрата аммония не превышало 0,019, что свидетельствует о их хорошем соответствии. Значение эффективного коэффициента диффузии нитрата аммония через слой покрытия составило 4,0·10^-13 м²/с. Рассчитаны профили концентрации нитрата аммония в окружающей пористой среде в различные моменты времени при отсутствии усвоения питательных веществ растениями и с их усвоением. Показано, что при наличии усвоения удобрения растениями, накопление его в пористой среде на расстояниях более 0,015 м от центра гранулы отсутствует, а при отсутствии усвоения удобрение диффундирует в пористой среде на расстояние 0,025 м. Выполнено сравнение кинетики выделения аммиачной селитры в пористой среде и воде. Установлено, что характер высвобождения нитрата аммония при экспресс-анализе в воде и в условиях влажной пористой среды (песок) практически одинаковый. Это означает, что основным фактором, определяющим процесс выделения, является сам слой покрытия, а не внешняя среда, окружающая удобрение, будь то вода или почва.

Для цитирования:

Липин А.А., Липин А.Г., Тихомирова А.А., Крисанова В.А. Кинетика высвобождения нитрата аммония из капсулированных гранул в пористой среде. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 7. С. 152-159. DOI: 10.6060/ivkkt.20256807.7226.