С помощью неэмпирических квантово-химических расчетов (в рамках теории функционала плотности с использованием уровня DFT/B3LYP/6-31G(3d,p)) рассчитаны геометрические характеристики сорбционных комплексов диоксида серы с первичными, вторичными и третичными аминогруппами анионитов, которые синтезированы аминированием нитрильных групп полиакрилонитрильного волокна этилендиамином или диметиламинопропиламином, визуализированы их структуры. Установлены основные закономерности сорбции SO₂ из воздуха и особенности протекающих взаимодействий в фазе полимеров: 1) SO₂ с первичными и вторичными аминогруппами анионита в основном взаимодействует с молекулами воды и практически не образует связей непосредственно с азотом функциональной группы; введение молекулы кислорода не изменяет состояние системы; 2) в фазе анионита с третичными аминогруппами SO₂, взаимодействуя с молекулами воды, самопроизвольно трансформируется в гидросульфит-ион с передачей протона на третичный азот; при наличии в системе молекулы кислорода происходит безбарьерное образование аниона пероксокислоты (SO₃OO²-) с возможным дальнейшим окислением гидросульфита в гидросульфат.

Показано, что устойчивость водной и солевой дисперсии каолина уменьшается при введении катионного полиэлектролита и его смесей с поверхностно-активным веществом. Флокулирующая способность катионного полиэлектролита уменьшается с ростом содержания ионогенных групп. Установлено увеличение флокуляции в солевой среде при введении смеси полиэлектролита с анионным ПАВ, а также при последовательном добавлении компонентов в дисперсию каолина.

Поверхностная активность амфифильных полимеров возрастает с увеличением содержания гидрофобных групп в полимере и в присутствии низкомолекулярных поверхностно-активных веществ. В бинарных системах, содержащих сополимер метакриловой кислоты с а-пиненом и цетилтриметиламмония бромид солюбилизация толуола увеличивается в 1,4 раза по сравнению с полимером без ПАВ и в 1,3 раза при концентрации ПАВ в растворе ниже критической концентрации мицеллообразования.

Изучено распределение шести пенициллинов кислотного типа (пенициллина G, пенициллина V, оксациллина, клоксациллина, нафциллина, диклоксациллина) в экстракционных системах водные растворы-орга-нические растворители. В качестве органических растворителей использовали н-гексан, толуол, хлороформ, изоамиловый спирт. Количественное определение пенициллинов проводили методом высокоэффективной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Рассчитаны значения констант распределения. Проанализировано влияние природы растворителя и строения изученных пенициллинов на полученные значения. Показана возможность разработки быстрого, эффективного и недорогостоящего способа извлечения микроколичеств пенициллинов кислотного типа из проб пищевой продукции методом экстракции с использованием хлороформа в качестве экстрагента.

Разработан метод синтеза аминоамидов малеопимаровой кислоты, заключающийся в обработке малеопимаровой кислоты избытком тионилхлорида при 18-20 °С и последующем взаимодействии полученного хлорангидрида с ароматическими диаминами (1,4-диаминобензол, 4,4’-диаминодифенил) с выходами 80,5-94,3 %. Реакцией аминоамидов малеопимаровой кислоты с алифатическими и ароматическими альдегидами (изовалериановый альдегид, бензальдегид, 4-метоксибензальдегид, 4-хлорбензальдегид) получены азометины малеопимаровой кислоты, содержащие мезогенные группы (4-бифенил, 4-фениламинобензилиден) с выходами 56,5-99,3 %. Впервые синтезированы 4-бифениламиды малеопимаровой и цитраконопимаровой кислот реакцией хлорангидридов этих кислот и 4-аминобифенила с выходами 91,3-94,8 %. Установлено, что полученные вещества являются оптически активными, удельное вращение ([α]D) синтезированных соединений составляет -45,0° ÷ -118,2°. Показано, что при введении в нематическую жидкокристаллическую матрицу (MLC 6809-000, Merck) ряда полученных добавок (амидов и азометинов малеопимаровой кислоты) образуется хиральная ЖК-фаза. Закручивающая способность исследованных соединений достигает 12,4 мкм^-1. Полученные данные могут быть применены при разработке новых промышленных хиральных ЖК-композиций для использования в электронной промышленности при производстве ЖК-индикаторов.

Никотиновая кислота играет существенную роль в жизнедеятельности организма человека; широко применяется в медицине, а препараты на ее основе оказывают сосудорасширяющее действие, предотвращают накопление холестерина, нормализуют работу сердца. Изоникотиновую (4-пиридинкарбоновую) кислоту используют в качестве сырья для получения весьма ценных противотуберкулезных препаратов, в производстве антидепрессантов и др. Однако применение никотиновой и изоникотиновой кислот ограничивают побочные эффекты: гиперемия кожи, зуд, возможны образование пептических язв желудка, дисфункция печени, гипергликемия. Для снижения выраженности побочного действия кислот синтезируются их малорастворимые соли, эфиры, амиды. Описан синтез сложных эфиров никотиновой и изоникотиновой кислот с бензальдегидами ванилинового ряда, а также холестерином, 8-гидроксихинолином, хинином и (4,5-дихлоризотиазол-3-ил)метанолом. Сложные эфиры получали ацилированием серии гидроксибензальдегидов и спиртов гидрохлоридами хлорангидридов никотиновой и изоникотиновой кислот в присутствии триэтиламина в безводном хлористом метилене. Приведены ИК- УФ- и ЯМР-спектры полученных соединений.

3-бензил-6-изобутилпиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилфенилаланил)], 3-изобутилпиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилглицил)] и 3-(втор-бутил-)-6-изобутил-пиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилизолейцин)] получены циклизацией метиловых эфиров трет-бутилоксикарбонильных производных дипептидов, для синтеза которых был использован как карбодиимидный метод образования пептидной связи, так и метод смешанных ангидридов.

Разработаны тест-системы для непрямого и прямого иммуноферментного анализа (ИФА) пептидного антибиотика бацитрацина (Бц). Поликлональные антитела для обеих тест-систем получены иммунизацией кроликов конъюгатом Бц и гемоцианина улитки, который синтезировали взаимодействием пептида с белком в присутствии 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)-карбодиимида (EDC). В системе непрямого ИФА твердофазным конъюгированным антигеном служил продукт присоединения Бц к тироглобулину, предварительно активированному EDC и N-гидроксисульфосукцинимидом. Для прямого ИФА на поверхности лунок микропланшета были иммунохимически иммобилизованы антитела к Бц, а жидкая фаза содержала конъюгат Бц с пероксидазой из корней хрена, полученный путем последовательных реакций присоединения аминогрупп Бц к окисленной периодатом углеводной части фермента и восстановления образовавшегося основания Шиффа борогидридом натрия. В системах прямого ИФА и непрямого ИФА связывание конъюгированных антигенов с антителами к Бц обусловливало максимальные колориметрические сигналы около 2,0 и 1,2 единиц оптической плотности соответственно и зависело от содержания Бц в жидкой фазе. При этом концентрации антибиотика, вызывающие ингибирование связывания на 50 %, составили 2,6 нг/мл в прямом ИФА и 10,0 нг/мл в непрямом ИФА. Простая и чувствительная система прямого ИФА послужила прототипом для создания готового набора реагентов и методики выполнения измерений, технико-аналитические параметры и метрологические характеристики которых позволяют определять остаточные количества Бц в пищевой продукции животного происхождения расширенного перечня, включающего 14 наименований, в диапазоне от 9,0 до 405,0 мкг/кг с надлежащей правильностью и точностью.

Созданы биоспецифические сорбенты для удаления IgG и подклассов из биологических жидкостей на основе олигопептидов, содержащих остатки ароматических аминокислот. Проведена функциональная оценка сорбционных качеств экспериментальных образцов сорбентов и их селективности к подклассам IgG. Обнаружено, что все сорбенты имеют хорошие характеристики по удалению IgG из биологических жидкостей, но сорбент на основе Phe-Trp-DTyr эффективней остальных связывает общий IgG. По отношению к подклассам IgG лучшие результаты связывания следующие: Phe-Gln-Tyr-OMe - IgG1(86,53 %), Phe-Ala-Tyr - IgG2(60,2 %), Phe-Trp-DTyr - IgG3 (59,52 %) и IgG4 (55,05 %).

Изучено набухание полиэлектролитного гидрогеля на основе сополимера акриламида и акрилата натрия в водных растворах хлорида Cu(II) с добавками аминокислот глицина и L-гистидина. Актуальность исследований обусловлена применением таких систем в агрохимических препаратах, которые должны сохранять высокую водоудерживающую способность в присутствии ионов микроэлементов и аминокислот, используемых для устранения дефицита питания и придания растениям устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и болезням. Использовали гравиметрический метод анализа, а также атомно-абсорбционную спектрометрию, Фурье-ИК НПВО спектроскопию и молекулярную абсорбционную спектрофотометрию. Определено влияние кислотности (рН 3, 5 и 7) водных растворов хлорида Cu(II) с добавками аминокислот на степень набухания гидрогеля и поглощение им ионов Cu(II). Установлены причины изменения степени набухания гидрогеля в водных растворах хлорида Cu(II) в присутствии глицина и L-гистидина. Высказано предположение, что основным продуктом взаимодействия сшитого сополимера с компонентами 0,01 М водного раствора хлорида Cu(II) с добавкой 0,04 M глицина или L-гистидина при рН 3 является смешанный комплекс ионов Cu(II) с функциональными группами сополимера и аминокислот.

Установлено содержание Cd, Pb и U в поровых водах дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы повышенной влажности при различных температурных условиях. В температурном диапазоне 15-40 °С доли тяжелых металлов (ТМ) в почвенном растворе от общего содержания соответствующего элемента в почве соотносятся следующим образом: α_Cd (0,2-0,3 %) >> α_Pb (0,08-0,10 %) ≥ α_U (0,03-0,08 %). Повышение температуры приводит к изменению физико-химического состояния ТМ в почве, и, как следствие, - изменению их содержания в почвенной поровой влаге, где сосредоточены элементы в наиболее подвижных и биологически доступных миграционноактивных формах. Характер и степень изменения содержания каждого из ТМ в почвенной влаге в зависимости от температуры определяются химической природой элемента и особенностями почвы. В среднесуглинистой почве с нейтральной или слабощелочной реакцией среды при повышении температуры на 5 °С в диапазоне от 15 до 40 °С содержание Pb в почвенной влаге возрастает в среднем на 4,5 %, а Cd и U сокращается соответственно на 4,4 и 13 %. Повышение температуры способствует переходу железа из твердой фазы почвы в почвенную влагу и приводит к снижению сорбционной способности гидроксидов железа, существенно влияющих на закрепление Pb в почве. В соответствии с величинами коэффициентов межфазного распределения K_d в системе «твердая фаза почвы-поч-венный раствор» закрепление ТМ в переувлажненной почве изменяется в следующей последовательности: Cd (180230) << Pb (480-590) ≤ U (570-1 620). В условиях переувлажнения степень закрепления свинца в почве уменьшается при повышении температуры, а кадмия и урана - при снижении температуры почвенной среды, причем урана в большей степени, чем кадмия. Уменьшение степени закрепления ТМ в почве способствует увеличению их подвижности и биологической доступности и ухудшает экологическое состояние наземных экосистем.

Исследован процесс переработки щелоков шламохранилищ калийного производства с целью выделения полезных компонентов методом выпаривания. Установлено, что на первых двух стадиях выпарки в вакуумно-выпарной установке (ВВУ) из горячего щелока (90-95 °С) кристаллизуется хлорид натрия, а при охлаждении до 35 °С - хлорид калия. Содержание основных компонентов (NaCl и KCl) в осадках составляет более 90 %. На третьей стадии при охлаждении до температуры 20-25 °С и на четвертой стадии из горячего щелока 90-95 °С кристаллизуется смесь хлоридов калия и натрия. При дальнейшем выпаривании и охлаждении до 20-25 °С наряду с хлоридом натрия кристаллизуется карналлит, при разложении которого можно получить хлорид калия.

Представлена разработка технологии регенерации отработанных асфальтобетонных покрытий при условии применения отходов промышленности и получения экологически безопасных асфальтобетонных покрытий. Для исследований выбрана технология диспергирования и перемешивания отходов для достижения их однородности и активации смеси с целью повышения физико-химического взаимодействия с вяжущими веществами. Показано, что в материалах на органогидравлических вяжущих тяжелые металлы, содержащиеся в отходах и в асфальтогрануляте, надежно блокируются, их миграция в окружающую среду существенно снижается. При оптимальном содержании битумной эмульсии и цемента наблюдается эффект максимальной структурной прочности дорожностроительного материала и максимальной фиксации ионов тяжелых металлов. Предложенные технические решения обоснованы теоретическими расчетами и позволяют осуществлять экологобезопасную регенерацию асфальтобетонных покрытий.