Получены новые волокнистые иониты путем каталитического аминирования нитрильных групп полиакрилонитрильного волокна тетраэтиленпентаамином и пентаэтиленгексаамином. На их основе получены хелатные иониты с аминодиацетатными функциональными группами. Методом потенциометрического титрования определены кислотно-основные параметры функциональных групп ионитов, полученных в оптимальных условиях: исходные полиамфолиты имеют высокую анионообменную емкость (Е_b = 4,5–5,5 м-экв/г), распределенную между тремя видами групп с рК_а равными 3,3, 6,2 и 9,2, и катионообменную емкость Е_а ≈ 1 м-экв/г с рК_а ≈ 10,7; хелатные иониты на их основе содержат три вида кислотных групп с рК_а ≈ 3,5, 6,0, 10,5 и два типа анионообменных групп с рК_а = 2,0 и 6,0. Показана эффективность исходных полиамфолитов при очистке воздуха от примесей кислотной природы (на примере диоксида серы), хелатных ионитов – при очистке воды от ионов тяжелых металлов.

Методами ДСК и ТГ исследован процесс термической активации палладий–медь–железосодержащей каталитической системы на основе углеволокнистого материала на воздухе и в азоте. Установлено наличие экзоэффекта при прокаливании вследствие взаимодействия продуктов разложения нитрата меди (II) с углеродным носителем, что приводит к спонтанному разогреву и сгоранию образца на воздухе. Метод РФЭС и каталитические эксперименты показали, что прокаливание катализатора в азоте приводит к образованию малоактивных реакционных центров. Кислород играет важную роль в формировании активной фазы, поэтому процедура термической активации катализатора должна проводиться на воздухе.

Изучение радиационно-химического карбоксилирования системы индол−аланин связано с возможностью его использования для получения незаменимой аминокислоты – триптофана. В предыдущей работе исследовано влияние акцепторов заряда − дифенила и перекиси водорода на кинетику радиолиза системы: вода, спирт, индол, серин [1]. Установлено, что сольватированный электрон оказывает определяющую роль в механизме образования триптофана. Целью настоящей работы является формулирование количественной модели радиационного синтеза триптофана на примере водно-спиртового раствора индола и аланина. Радиолиз осуществляли γ-лучами радиоактивного изотопа ⁶⁰Со на γ-установке УГУ-420А в статических условиях при мощности дозы 1,2 Гр/с. Изучаемую систему, состоящую из 0,1М спиртового раствора индола и 0,1 М водного раствора аланина в соотношении 1:1, насыщенную углекислым газом и подвергшуюся радиационной обработке, исследовали методом тонкослойной хроматографии для определения аминокислот. Погрешность определения составила ± 5 %. В облученном растворе методом восходящей бумажной хроматографии с последующим количественным определением обнаружен триптофан. Представлена зависимость концентрации триптофана от дозы при радиационно-химическом карбоксилировании в системе индол–аланин. На основании полученных экспериментальных и расчетных значений радиационно-химического выхода β-индолиламинопропионовой кислоты установлено, что теоретическая модель удовлетворительно описывает экспериментальные данные.

Показана возможность определения иодид-ионов методом инверсионной вольтамперометрии в поливитаминных препаратах, на фоне редокс-активных компонентов с концентрацией, превышающей содержание иодида в 600–1000 (аскорбиновая кислота), 8–20 (тиамин, рибофлавин), 20–40 (ионы железа), 10–12 (ионы марганца), 4–6 (ионы меди) раз. Метод основан на анодном концентрировании иодида в форме иодида ртути Hg₂I₂ на амальгамированном серебряном индикаторном электроде при потенциале 0,0 В (относительно хлорсеребряного электрода сравнения) с последующей регистрацией пика катодного тока на потенциодинамической вольтамперограмме в водном растворе 0,4 моль/дм³ муравьиной кислоты в интервале потенциалов +0,1 ÷ –0,7 В. Метод применим для определения иодид-ионов в растворе с концентрацией 0,5–100 мкг/дм³; относительное стандартное отклонение (при доверительной вероятности 95 %) снижается с 6,1 до 3,2 % при повышении концентрации иодида от 0,5 до 5,0 мкг/дм³, а в интервале 10–100 мкг/дм³ составляет 2,4–3 %.

Изучена экстракция полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), содержащих от двух до шести циклов в молекуле, как срощенных, так и изолированных, ранее не исследованными системами н-гексан – полярный органический растворитель: пропиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, сульфолан и смеси диметилформамида с водой. Исследована экстракция некоторых ранее не изученных ароматических углеводородов, часто встречающихся в пиролизных смесях: инден, 2-метилнафталин, бифенил, 2-этилнафталин, 2-этенилнафталин, бифенилен, дифенилметан системами н-гексан–полярный органический растворитель. Найдено, что зависимости констант распределения от строения молекул ПАУ и природы полярного растворителя имеют общий характер и дополняют установленные ранее закономерности. Предложены наиболее эффективные и селективные растворители для извлечения ПАУ из пиролизных смесей.

Разработана методика экстракционной очистки пикриновой кислоты от примесей динитрофенолов с помощью диэтилового эфира при рН 3. Очищенную пикриновую кислоту применяли для определения креатинина по реакции Яффе на модельных системах и экстракционно-фотометрического определения основного вещества в высших четвертичных аммониевых солях (ЧАС) и примесей аминного характера в них. Показано, что на чувствительность определения креатинина влияет как чистота, так и концентрация пикриновой кислоты. Установлено, что для определения креатинина необходимо использовать раствор HPic с концентрацией 0,035 моль/л. Определение аминов в ЧАС и основного вещества также необходимо проводить только очищенной пикриновой кислотой во избежание искажения результатов.

Проведен синтез новых халконов с потенциальной биологической активностью, включающий реакции хлорметилирования, N-алкилирования, конденсацию Кляйзена–Шмидта. Полученные соединения содержат в своей структуре изоксазольный фрагмент.

Соединения, содержащие в своей структуре индольный цикл, обладают биологической активностью и являются источником для разработки новых лекарственных средств. Для их органического синтеза активно используются в качестве исходных веществ N-ацетил-3-индолиноны. Разработаны препаративные методики получения N-ацетил-3-индолинонов, применяемых в качестве исходных соединений для синтеза конденсированных производных индола, обладающих высокой терапевтической активностью. Синтез N-ацетил-3-индолинонов осуществляли путем диацетилирования и циклизации N-(2-карбоксифенил)глицина и его 4-бромпроизводного с образованием N,O-диацетилиндоксилов с последующим гидролизом полученных соединений до целевых индолинонов. Установлено, что бромзамещенные производные обладают повышенной стабильностью по сравнению с аналогами, не содержащими брома в бензольном кольце индольного ядра, в результате чего при их использовании в реакции повышается выход целевых продуктов.

3-Изобутилгексагидропирроло[1,2-a]пиразин-1,4-дион, [цикло(пролил-лейцил)], обладающий широким спектром биологического действия, получен термолизом как метилового эфира L-пролил-L-лейцина, так и метилового эфира L-лейцил-L-пролина, для синтеза которых были использованы удаление трет-бутилоксикарбонильных аминозащитных групп в трет-бутилоксикарбонилпролилметоксилейцине и трет-бутилоксикарбониллейцилметоксипролине под действием метанольного раствора хлористого водорода и обработка образующихся при этом гидрохлоридов метиловых эфиров L-пролил-L-лейцина и L-лейцил-L-пролина эквимолярным количеством триэтиламина. Исходный трет-бутилоксикарбониллейцилметоксипролин был получен, как и синтезированный ранее трет-бутилоксикарбонилпролилметоксилейцин, карбодиимидным методом. Установлено, что циклизация метилового эфира L-лейцил-L-пролина в целевой дикетопиперазин протекает при более низкой температуре, чем циклизация метилового эфира L-пролил-L-лейцина.

Разработан и испытан набор реагентов «ИФА-ОХРАТОКСИН А» для определения охратоксина А в кормах и пищевой продукции методом прямого конкурентного иммуноферментного анализа в микропланшетном формате. Конъюгат охратоксина А с пероксидазой из корней хрена получен с использованием аминопроизводного микотоксина, присоединенного к углеводной цепи фермента. Моноклональное антитело к определяемому микотоксину иммобилизовано в лунках планшета через антивидовые антитела барана к иммуноглобулинам мыши. Установлены технико-аналитические параметры набора «ИФА-ОХРАТОКСИН А» и метрологические характеристики методики выполнения измерений. Набор позволяет с надлежащей точностью определять охратоксин А в диапазоне содержания от 5 до 375 мкг/кг, предел количественного определения микотоксина в зерне и в продуктах его переработки составляет 5 мкг/кг.

Изучен процесс фосфорилирования лигнина в среде фосфорной кислоты и карбамида, получен продукт, содержащий 1,3–6,8 % фосфора, 0,3–2,3 % азота и имеющий ионообменную емкость от 0,7 до 2,8 мг-экв•г^–1 по Nа⁺, до 1,8–2,3 мг-экв•г^–1 по отношению к Ni²⁺ и 2,6–2,8 мг-экв•г^–1 по UО₂²⁺. Продукт термического разложения фосфата лигнина при 500 °С активно сорбирует пары бензола (величина сорбции 0,42–0,52 см³•г^–1) и имеет ионообменную емкость по Nа⁺ до 2,8 мг-экв•г^–1.

В лабораторных условиях исследовано влияние скорости охлаждения и перемешивания на процесс кристаллизации шенита из насыщенных солевых растворов. Установлено, что по мере увеличения скорости охлаждения и скорости перемешивания системы наблюдается существенное сокращение индукционного периода кристаллизации шенита. Размер кристаллов шенита при уменьшении скорости охлаждения в 5 раз увеличивается в среднем в 2,5−3,0 раза. Увеличение скорости перемешивания приводит к образованию мелкокристаллического осадка (размер кристаллов 10−20 мкм).

Проведены исследования обогащения полигалитовой руды методом отмывки галита с использованием воды в качестве промывочной жидкости. Определены оптимальные условия отмывки галита из полигалитовой руды (расход и температура воды, время контактирования твердой и жидкой фаз, степень измельчения руды), обеспечивающие получение чистого полигалита и фильтрата, близкого к насыщению по хлориду натрия при низких потерях полигалита.

Новый азотсодержащий полимер на основе талловой канифоли, адипиновой кислоты и диэтилентриамина способен одновременно оказывать упрочняющее и гидрофобизирующее действие на бумагу и картон, изготовленные как из первичных волокон (целлюлозных), так и вторичных (макулатурных). Упрочняющее действие обусловлено наличием в его структуре азотсодержащих групп –NH₂ и –NH–, способных образовывать дополнительные межволоконные связи с отрицательно заряженными гидроксильными группами макромолекул волокон. Гидрофобизирующее действие обеспечивают смоляные кислоты, входящие в состав продукта. Получение продукта с заданными физико-химическими свойствами (кислотное число не более 40 мг KOH/г, растворимость в воде, катионный характер, термическая стабильность при температуре не менее 135 °С) осуществляли в три стадии: 1 – модифицирование смоляных кислот талловой канифоли диэтилентриамином; 2 – поликонденсация амидов смоляных кислот канифоли, полученных на первой стадии, с адипиновой кислотой и диэтилентриамином; 3 – разведение продукта, образовавшегося на второй стадии, водой до содержания сухих веществ 10–12 %. В бумажных массах, проклеенных димерами алкилкетенов (например, Fennosize KD 225 YP), осуществляется замена импортного упрочняющего вещества (катионного крахмала Hi-Cat) на новый азотсодержащий продукт, что позволяет, во-первых, увеличить прочность образцов бумаги и картона в сухом состоянии и улучшить их гидрофобность и, во-вторых, предотвратить нежелательный процесс «расклейки» при их хранении.

Развитие металлоорганической химии металлоценов, в частности химии органических производных железа, марганца, титана и ниобия, объясняется их разнообразной каталитической активностью по отношению к реакциям полимеризации, изомеризации и гидрирования олефинов, циклотримеризации ацетиленовых углеводородов, фиксации молекулярного азота в мягких условиях и многих других процессов, использованием этих соединений в качестве добавок к топливам и высокотемпературным смазочным маслам, ускорителей вулканизации каучуков, составляющих лаков и водоотталкивающих пропиток, антидетонаторов, сиккативов, фунгицидов и др. Особый интерес представляют методы синтеза и химические превращения производных титаноцена и ниобоцена, содержащих σ-связь металл–углерод. Большинство из σ-производных титаноцена обладают малой термической стабильностью, а производные ниобоцена чрезвычайно чувствительны к действию кислорода воздуха, что затрудняет изучение их химических превращений. Производные карборанов находят применение для получения различного типа полимеров, используемых в твердых ракетных топливах и в качестве термостойких покрытий, а также в качестве агентов в борнейтронозахватной терапии онкологических заболеваний. В настоящем обзоре представлен краткий исторический экскурс, текущее состояние и дальнейшее развитие работ, выполнявшихся в лаборатории элементоорганических соединений, которые начинал и курировал Ю. А. Ольдекоп и охватывающий период с 1971 по 2018 г.