Научно-практический рецензируемый журнал
Научный журнал «Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук» зарегистрирован Министерством информации Республики Беларусь в Государственном реестре средств массовой информации (свидетельство о регистрации № 390 от 18 мая 2009 г.). Периодичность – 4 номера в год. Территория распространения – Республика Беларусь, зарубежные страны (по подписке и в розницу).
В журнале публикуются результаты научных исследований, проводимых в Национальной академии наук Беларуси и других научных учреждениях и учреждениях высшего образования в области неорганической, органической, аналитической, физической, биоорганической химии, геохимии, физико-химических проблем экологии, химии высокомолекулярных соединений, технической химии и химической технологии.
Статьи публикуются на русском, белорусском и английском языках. Журнал рассчитан на сотрудников научно-исследовательских институтов, профессорско-преподавательский состав, аспирантов и магистрантов. Содержание номеров журнала и аннотации опубликованных в нем статей размещаются на сайте издателя – belnauka.by и сайте НАН Беларуси – nasb.gov.by. Журнал входит в Перечень научных изданий Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований, включен в базу данных Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), а также в международную базу данных Scopus.
Объем журнала – 88 с.
Внесен в каталог подписных изданий Республики Беларусь: индекс для индивидуальной подписки – 74847, ведомственной – 748472.
Текущий выпуск
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Гидратированный оксид алюминия широко используется в различных сферах деятельности – от производства катализаторов до медицины. Известны различные модификации гидратированного оксида алюминия – гиббсит, байерит, нордстрандит, псевдобемит, бемит. Определенный интерес представляет способ получения Al 2O3 ⋅ nH2O со структурой псевдобемита, который относится к высокодисперсному гидроксиду алюминия с развитой удельной поверхностью. Исследовано влияние концентрации, природы соли алюминия, температуры и продолжительности старения на фазовый состав, свойства образующихся осадков гидратированного оксида алюминия и его структурно-адсорбционные характеристики. Показано, что коэффициенты фильтрации осадков, полученных в сульфатных, нитратных, хлоридных растворах при нейтрализации аммиаком, находятся на уровне 6,7 · 10–5– 7,8 · 10–7 м/с. Установлено, что из хлорид- и нитратсодержащих растворов с концентрацией аниона 1,8 моль/л фор мируется слабо окристаллизованный псевдобемит, в то время как из сульфатсодержащего раствора той же концентрации – рентгеноаморфный материал. При разбавлении сульфатсодержащей системы до концентрации 0,9 моль/л SO 4 2– происходит образование окристаллизованного псевдобемита, а до концентрации 0,3 моль/л SO42– – гиббсита. Понижение температуры старения осадков до 40 °С приводит к формированию слабо окристаллизованного псевдо бемита. Слабо окристаллизованный псевдобемит – порошкообразный продукт с частицами неправильной формы размером 20,0–50,0 мкм. Установлено, что удельная поверхность псевдобемита, полученного из сульфата алюминия, сравнительно выше, чем для образцов, полученных из растворов хлорида и нитрата алюминия, и составляет 407,41 м2/г. Это обусловлено наличием в нем пор диаметром, равным 3,826–4,544 нм, что в ≈1,5 раза меньше, чем для образцов, синтезированных из хлорида и нитрата алюминия.
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Изучены поверхностные свойства аминов с различным молекулярным строением (алифатический амин – алкиламмония хлорид, алициклический амин – алкилморфолин, ароматический амин – бензетония хлорид) в водных и солевых (NaCl) растворах. Определены критическая концентрация мицеллообразования, поверхностная активность и адсорбция на межфазной границе, минимальная площадь, занимаемая молекулой амина. Показано, что критическая концентрация мицеллобразования снижается, поверхностная активность и адсорбция на границе раздела раствор ПАВ/воздух увеличивается при переходе от алифатического к алициклическому и ароматическому амину и в присутствии низкомолекулярного электролита.
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Представлена модель межфазового потенциала ионоселективных электродов, сочетающая простоту стационарных подходов с возможностью описания динамического отклика ионоселективных электродов, характерной для динамических диффузионных моделей. Получены уравнения, в явном виде описывающие зависимость величины межфазового потенциала потенциометрических сенсоров от времени, наблюдающуюся при работе с высокоселективными электродами в растворах постороннего иона, а также в смешанных растворах, содержащих посторонний и основной ионы, например при определении коэффициентов селективности рекомендуемыми ИЮПАКметодами. Достоинством предложенной модели является минимизация времени вычислений до долей секунды (в отличие от требующего десятков минут численного решения систем дифференциальных уравнений в рамках известных аналогов). Благодаря получению уравнений в аналитическом виде предложенный подход исключает необходимость использования ресурсоемких систем компьютерной алгебры (таких как Wolfram Mathematica) и позволяет оперативно прогнозировать отклик ионоселективных электродов. Высокая прогностическая способность разработанной модели подтверждена сопоставлением результатов расчетов с экспериментальными данными по динамике изменения отклика тетрабутиламмоний- и пикрат-селективных электродов в растворах, содержащих посторонние ионы, и с результатами, полученными в рамках экстракционно-обусловленной динамической диффузионной модели.
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Изучена противовирусная активность 17 содержащих адамантан азотистых гетероциклических соединений в отношении вируса осповакцины в культуре клеток Vero и проведено сопоставление полученных данных с результатами квантово-химических расчетов ab initio методом DFT (теории функционала плотности, англ. density functional theory). Методом анализа расчетных дескрипторов исследованных молекул, а именно разности энергий граничных орбиталей и дипольных моментов, а также данных их противовирусной активности разработан удобный способ предварительной выбраковки наименее активных соединений, что позволяет оптимизировать процесс поиска новых биологически активных веществ.
БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Синтезированы комплексные соединения на основе кристаллогидрата хлорида марганца (II) MnCl2∙4H2O с аминокислотами различного класса: алифатическими – глицином и гетероциклическими − гистидином и трипто фаном с соответствующими выходами. Идентификацию полученных соединений проводили методами ИК-спектро скопии, дифференциально-термического анализа, электронной микроскопии и элементного анализа. На основе химического анализа и электронной микроскопии установлен количественный состав комплекса [NH2CH2COO]2Mn ∙ 2H2O. Исследована каталитическая окислительная активность [NH2CH2COO]2Mn ∙2H2O, использованного в качестве активной добавки в модельной реакции аэробного окисления изопропилбензола (кумола). Установлено, что соеди нение обладает высокой каталитической активностью и ускоряет реакцию в 10 раз по сравнению с контрольным образцом. Синтезированные комплексы были апробированы на биологическую активность. Выявлено, что они обла дают антибактериальными, антивирусными и психотропными свойствами.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Представлены результаты исследований влияния двухстадийной кислотно-щелочной обработки на компонентный состав, структуру и показатель белизны короткого волокна льна-долгунца. Предварительная обработка 1,0%-й азотной кислотой в течение 1 ч с последующей щелочной варкой растворами гидроксида натрия с концентрацией 1,0‒5,0 % в течение 1‒5 ч позволила установить, что увеличение концентрации щелочи и продолжительности варки способствует снижению содержания лигнина с 5,9 до 0,25 % и зольности с 1,2 до 0,3 %, при этом содержание альфа-целлюлозы увеличивается с 84,0 до 95,4 %. Анализ данных показывает, что двухстадийная обработка короткого волокна льна существенно повышает белизну целлюлозы, обеспечивая максимальное увеличение показателя белизны при использовании 5,0%-го раствора щелочи в течении 5 ч обработки. Это связано с интенсивным удалением окрашивающих компонентов ‒ преимущественно лигнина, пигментов и экстрактивных веществ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что обработка азотной кислотой обеспечивает ключевые технологические преимущества двухстадийного процесса (малая продолжительность процесса, проведение варки при атмосферном давлении и невысокой температуре) и позволяет повысить эффективность процесса получения целлюлозы высокого качества из короткого льняного волокна.
Предложена и описана технология определения состава бумаги по волокну с применением ИК-НПВО-спектроскопии, позволяющая повысить скорость и репрезентативность измерения. Технология включает идентификацию микроскопическим методом волокон определенного вида в композиции бумаги и определение процентного содержания волокон, отличных от волокон лиственной и хвойной сульфатной целлюлозы, используя полученные калибровочные зависимости. Применяли стандартные лабораторные отливки двух видов с различным составом по волокну: из хвойной и лиственной беленой товарной сульфатной целлюлозы (в соотношении 50 : 50 %) с добавлением беленой химико-термомеханической массы взамен лиственной и хвойной в количестве от 5 до 40 % и из небеленой сульфатной хвойной (21 ед. каппа) и лиственной (16 ед. каппа) целлюлозы, в композицию которой вводили небеленую целлюлозу из бамбука (17 ед. каппа) в количестве от 10 до 50 %. С использованием ИК-НПВО-спектроскопии установлено, что увеличение доли беленой химико-термомеханической массы или бамбуковой целлюлозы приводит к систематическим изменениям спектральных характеристик бумаги, обусловленным различиями в содержании и составе лигнина, гемицеллюлоз и экстрактивных веществ компонентов бумаги. Для количественной оценки изменений в спектрах выбраны соотношения интенсивностей аналитических полос, не зависящие от условий съемки спектра: 1 500, 1 400, 1 110 см–1 для беленой химико-термомеханической массы и 1 070, 667, 1 736, 1 580 см–1 для бамбуковой целлюлозы. На основе установленных калибровочных зависимостей получены уравнения регрессии, позволяющие определять содержание беленой химико-термомеханической массы или бамбуковой целлюлозы в образцах бумаги по соотношению интенсивностей аналитических полос в ИК-спектрах. Предложенный метод существенно превосходит традиционные химические и микроскопические подходы по скорости, воспроизводимости и трудозатратам и может быть полезен на целлюлозно-бумажных предприятиях для оперативного контроля композиций.
ОБЗОРЫ
Брассиностероиды (БС) представляют собой уникальный класс полигидроксилированных стероидных фитогормонов, регулирующих рост, развитие и реакции на стресс у растений. Определяющей и консервативной структурной особенностью всех биологически активных БС является наличие вицинальных 1,2-диольных мотивов, наиболее выраженных в 2α,3α-положениях А-кольца и в 22,23-положениях боковой цепи. Эти цис-диольные функциональные группы придают химические свойства, которые отличают брассиностероиды от всех других основных классов фитогормонов и делают возможной обратимую координацию с соединениями бора. Обобщаются аналитические, химические и физиологические данные, подтверждающие концепцию 1,2-диольных БС как фитогормонов, чувствительных к бору, проводятся параллели между химией образования боронатных производных in vitro и комплексообразованием с бором in vivo, а также предлагается рассматривать координацию с бором в качестве ранее недооцененного регуляторного уровня в биологии брассиностероидов. Интегрируя неорганическую химию с сигнализацией растительных гормонов, данная концепция углубляет наше понимание эволюции, транспорта и функции брассиностероидов и позиционирует 1,2-диольные БС в качестве модельной системы для изучения корегуляции минералов и гормонов у растений.
ISSN 2524-2342 (Online)


























