Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0). Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).
Термостойкие теплоизолирующие композиционные материалы на основе полых микросфер и твердых фосфатных связующих: разработка и исследование
Предложены новые термостойкие теплоизолирующие композиционные материалы на основе твердых магний-фосфатных и кальций-фосфатных связующих, зольных и стеклянных полых микросфер. Изучены термические и фазовые превращения, определены прочностные характеристики исходных композитов и продуктов их термообработки при температуре до 1000 °С. Показано, что полученные фосфатные композиты являются термически стабильными в интервале температур 20–1000 °С, имеют плотность 0,4 – 0,6 г/см3 , теплопроводность 0,11– 0,19 Вт/(м ⋅ К), а также обладают достаточно высокими прочностными свойствами (σсж = 1,4 –3,2 МПа).
Copyright (c) 2022 Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Синтез, структура и свойства комплексов поздних переходных металлов с 2-(тетразол-1-ил)пиридином
Комплексы состава [MII(2-pytz)Cl2] (M(II) = Pt, Pd; 2-pytz = 2-(тетразол-1-ил)пиридин) синтезированы прямым взаимодействием 2-pytz с хлоридами соответствующих поздних переходных металлов (K2PtCl4 или PdCl2). RuCl3 не вступает в реакцию комплексообразования с 2-pytz в среде протонных растворителей, а их кипячение в N, N‑диметилформамиде в присутствии LiCl сопровождается разложением тетразольного цикла и образованием комплексного соединения Ru(III) с производным N, N-диметил-N ′-(пиридин-2-ил)формимидамида состава Li[RuIII(Py — N =C — NMe2)2Cl2]. В результате реакции 2-pytz со специально синтезированным прекурсором цис-[Ru(ДМСО)4Cl2], где ДМСО – диметилсульфоксид, в метаноле выделен комплекс состава [Ru(2-pytz)(ДМСО)3Cl2] ⸱ MeOH. Взаимодействием цис-[Ru(ДМСО)4Cl2] с 2-pytz в этаноле получен комплекс состава [Ru(2- pytz)(ДМСО)2Cl2]. Выделенные продукты охарактеризованы с помощью элементного анализа, масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением и детекцией положительных и отрицательных ионов, инфракрасной спектроскопии, комплексного термического анализа, спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах 1Н и 13С. Структурные параметры комплексов [Pd(2-pytz)Cl2] и [Ru(2-pytz)(ДМСО)3Cl2] ⋅ MeOH установлены методом рентгеноструктурного анализа монокристаллов. В структуре [Pd(2-pytz)Cl2] тетразольный лиганд выступает в качестве N, N-бидентатно-хелатирующего за счет атома азота пиридинового цикла и атома N2 тетразольного кольца, а в структуре [Ru(2-pytz)(ДМСО)3Cl2] ⋅ MeOH данный лиганд координирован монодентатно посредством атома N4 тетразольного цикла. Согласно данным ЯМР-спектроскопии на ядрах 1Н в составе комплекса [Ru(2-pytz) (ДМСО)2Cl2] 2-pytz также выполняет N, N-бидентатно-хелатирующую функцию и координируется посредством атома азота пиридинового цикла и атома N2 тетразольного кольца.
рентгеноструктурный анализ монокристаллов
Фазовый состав и локальное окружение ионов железа в наночастицах оксида железа, легированного гадолинием
Химическим осаждением из водных растворов получены порошки FeO ⋅ Fe2O3 ⋅ nH2O, Fe2,95Gd0,05O4 и Fe2,9Gd0,1O4. Методами рентгеноструктурного анализа и спектроскопии ядерного гамма-резонанса (ЯГР) исследованы фазовый состав и локальное окружение ионов железа в наночастицах оксида железа, легированного гадолинием. Интерпретация рентгенограмм и ЯГР-спектров свидетельствует о наличии в образцах суперпозиции маггемита γ-Fe2O3 и гидроксида железа α-FeOOH. Обнаружено, что при осаждении порошков в присутствии нитрата гадолиния наблюдается увеличение содержания гидроксида железа α-FeOOH, который исчезает после отжига при 200 °C.
Синтез и люминесцентные свойства алюминатов стронция, активированных ионами висмута
Методом твердофазного синтеза получены Bi‑активированные алюминаты стронция состава SrAl2O4 и Sr3Al2O6. Исследованы их структурно‑фазовые и спектрально-люминесцентные свойства. Показана возможность управления спектром люминесценции, ее интенсивностью и, следовательно, цветовыми характеристиками образцов за счет изменения состава матрицы, природы активатора и его концентрации.
Преподавание зеленой химии: взгляд из Беларуси через призму мировых тенденций
Представлен анализ учебных программ по дисциплинам «зеленая химия» и «химия устойчивого развития», преподаваемых в различных университетах мира. Описаны тенденции развития образования и науки в области зеленой химии, а также актуальные проблемы преподавания зеленой химии, требующие решения. Исходя из полученных данных были выделены три подхода к построению траектории преподавания базовых основ зеленой химии: британский, европейский и американский. Первый подход предполагает углубленное изучение зеленой химии и формирование компетенций в этой области, второй подход – включение зеленой химии в традиционные химические дисциплины (органическую химию, аналитическую химию и др.), третий подход – включение зеленой химии в качестве раздела в такие практико-ориентированные дисциплины, как биотехнология, пищевая безопасность, экология и др. Рассматриваются содержание лабораторных занятий в программах по зеленой химии и применение метрики «зеленая звезда» (green star) для оценки их безопасности. Предлагается объединить усилия разных стран для продвижения и трансфера идей зеленой химии за счет создания центров передового опыта по использованию принципов и методов зеленой химии в научных исследованиях и образовательном процессе.
Синтез и строение новых триподальных лигандов на основе тетразол-5-тиолов
Новые триподальные лиганды (R1N4CS)3CH, где R1 = Me, Ph, были получены алкилированием 1-R-тетразол-5-тиолов иодоформом в щелочной среде. Эти лиганды идентифицированы на основании данных элементного анализа, спектроскопии ядерного магнитного резонанса, комплексного термического анализа, а также рентгеноструктурного анализа монокристаллов.
Электрохимическое осаждение меди на цинк и его сплавы
Предложен новый состав электролита. Подобраны условия осаждения качественных (светлых, плотноупакованных, однородных) медных покрытий на цинк и его сплавы. Установлено, что электрохимическое осаждение меди возможно из щелочного раствора, содержащего пропиленгликоль. Введение в раствор оксиэтилидендифосфоновой кислоты стабилизирует электролит при хранении и эксплуатации, а добавка морфолина позволяет получать качественные медные покрытия на цинке и его сплавах в широком диапазоне плотностей тока.
Синтез новых мультитопных тетразолсодержащих лигандов
На примере 5-фенил- и 5-пиридилтетразола показано, что классические методы, такие как нитрование и восстановление, в сочетании с характерными для производных тетразола реакциями алкилирования могут использоваться для получения мультитопных полиядерных тетразолсодержащих лигандов. Разработаны методы получения ряда ранее не описанных полиядерных производных тетразола, сочетающих в молекуле как тетразольный, так и пиридиновый цикл. Состав и строение полученных соединений выявлены методами элементного анализа, ЯМР- и ИК-спектроскопии. Для (5-(пиридин-2-ил)тетразол-2-ил)(5-(пиридин-2-ил)тетразол-1-ил)метана методом рентгеноструктурного анализа определена кристаллическая структура. Установлено, что это соединение образует полимерный 3D-каркас за счет неклассических водородных связей. В структуре данного соединения существует сеть π – π-стекинг-взаимодействий между тетразольными циклами соседних молекул, а также между пиридиновыми циклами.
Термозащитная способность электрохимически осажденных никелевых и никель-борных покрытий
Исследована термозащитная способность электрохимически осажденных покрытий Ni и Ni – B в целях их потенциального применения в производстве подфильерных холодильников ламельного типа. Установлено, что все изученные покрытия на основе никеля сохраняют термическую стабильность при прогреве в воздушной атмосфере в диапазоне температур от 500 до 700 °С. При более высокой температуре прогрева (800 °С) происходит окисление покрытий (в наибольшей степени никелевого) с образованием оксидного слоя толщиной до 7–8 мкм, основным продуктом окисления является Ni0,8Сu0,2O. Показано, что наиболее высокую термическую стабильность проявляет покрытие Ni – B, содержащее 4,5 ат. % бора, из-за формирования на его поверхности при прогреве тонкой сплошной пленки бората никеля (Ni3(BO3)2), которая препятствует контакту кислорода воздуха с поверхностью и, соответственно, образованию смешанных оксидов меди и никеля, являющихся следствием термической нестабильности никелевых покрытий при прогреве.
Агрегативная устойчивость коллоидных 3D- и 2D-наночастиц серебра, стабилизированных 11-меркаптоундекановой кислотой, в присутствии однозарядных катионов
Изучена агрегативная устойчивость коллоидных квазисферических наночастиц и двумерных нанопластин серебра, стабилизированных 11-меркаптоундекановой кислотой, в присутствии фосфатных буферов, содержащих различные однозарядные катионы (Li+ , Na+ , K + , Cs+), а также трис-буфера с рН 8,0 и концентрацией 0,02 моль/л, которые соответствуют условиям конъюгации наночастиц с биомолекулами посредством карбодиимидной реакции. Выявлено, что в присутствии Na-фосфатного буфера наблюдается агрегация нанопластин серебра, тогда как квазисферические наночастицы при тех же условиях остаются коллоидно-стабильными. Различие в агрегативной устойчивости 3D- и 2D-наночастиц серебра связано с возрастанием показателя константы диссоциации 11-меркаптоундекановой кислоты на базальных гранях нанопластин и увеличением специфического мостикового взаимодействия наночастица – катион – наночастица, которое можно устранить путем введения в лигандную оболочку наночастицы неионогенного спейсера 11-меркаптоундеканола. Нанопластины серебра со смешанной лигандной оболочкой из 11-меркаптоундекановой кислоты и 11-меркаптоундеканола обладают повышенной коллоидной стабильностью в широком диапазоне рН.
Термодинамические свойства темозоломида в кристаллическом и газообразном агрегатных состояниях
Темозоломид (4-метил-5-оксо-2,3,4,6,8-пентазабицикло[4,3,0]нона-2,7,9-триен-9-карбоксамид) является действующим компонентом противоопухолевых иммунодепрессивных алкилирующих препаратов и широко используется для лечения различных видов злокачественных образований, в том числе трудно поддающихся лечению хирургическим путем злокачественных глиом (мультиформной глиобластомы и анапластической астроцитомы). Подобная сфера применения темозоломида диктует необходимость комплексного определения его термодинамических свойств. В рамках настоящей работы методом адиабатической калориметрии получена температурная зависимость теплоемкости и рассчитаны стандартные термодинамические функции кристаллического темозоломида в интервале температур 80–370 К. Стандартные термодинамические функции вещества в состоянии идеального газа в температурном диапазоне 0–1000 К вычислены с использованием методов статистической термодинамики. Стандартные внутренняя энергия и энтальпии сгорания и образования темозоломида в кристаллическом состоянии при Т = 298,15 К определены методом бомбовой калориметрии сгорания. Стандартная газофазная энтальпия образования вещества получена по методу изодесмических реакций с привлечением квантово-химических расчетов, а его стандартная энтальпия сублимации вычислена в рамках модели электростатического потенциала. Представленные результаты могут применяться при решении задач оптимизации процессов производства темозоломида, а также для валидации экспериментально полученных значений его физико-химических свойств.
Экстракция анаболических стероидов водно-органическими смесями из гексановых растворов
При температуре (20 ± 1) °С изучена экстракция ряда анаболических стероидов (1,4-андростадиен-3,17-дион; 17α-метилтестостерон; 19-норэтиохоланолон; 4-гидрокситестостерон; 4-андростен-3,17-дион; 5α-андростан-3β, 17β-диол; дегидроэпиандростерон; калустерон; клостебол; метандиенон; метилдиенолон; нандролон; тестостерон; эпитестостерон; тиболон; 19-норандростендион; 1-метилен-5α-андростан-3α-ол-17-он) водно-органическими смесями из гексановых растворов. На основании полученных экспериментальных данных рассчитаны константы распределения анаболических стероидов, которые были использованы для оптимизации стандартной методики пробоподготовки в процессе определения исследуемых соединений в биологически активных добавках к пище и специализированном спортивном питании. Найдено, что наиболее эффективными и селективными экстрагентами из углеводородных растворов являются водно-ацетонитрильные смеси, содержащие от 10 до 20 об. % воды. Разработана экстракционная методика пробоподготовки биологически активных добавок к пище для последующего газохроматографического определения в них анаболических стероидов с использованием масс-спектрометрического детектора типа «тройной квадруполь». Для предложенной методики относительное стандартное отклонение составляет 10–15 %, предел обнаружения – около 10 мкг/кг биологически активных добавок к пище, что позволяет надежно выявлять в них примеси запрещенных анаболических стероидов. Ключевые слова: анаболические стероиды; биологически активные добавки к пище; экстракция; константы распределения; газовая хромато-масс-спектрометрия.
Тонкие композиционные пленки полиметилметакрилата с наночастицами диоксида кремния
Оптимизированы методики формирования тонких полимерных пленок на основе полиметилметакрилата и композиционных покрытий с наночастицами диоксида кремния на стеклянных и кремниевых подложках, исследованы их структурные характеристики методом атомно-силовой микроскопии. Описано влияние введения наночастиц диоксида кремния и их содержания на структуру и смачиваемость сформированных композиционных покрытий. Приведены экспериментальные данные, доказывающие, что встраивание наночастиц SiO2 в структуру полимерной матрицы полиметилметакрилата приводит к изменениям параметров шероховатости покрытий.
Copyright (c) 2021 Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Пробоотбор и концентрирование полициклических ароматических углеводородов из отходящих газов установки синтеза углеродных наноматериалов
В настоящее время в мире наблюдается рост производства углеродных наноматериалов, что связано с их уникальными физико-механическими свойствами и применением в различных областях науки, промышленности и техники. Исследование химического состава отходящих газов установки пиролиза пропан-бутановой смеси при получении углеродных наноматериалов имеет научную и прикладную ценность, поскольку позволяет не только изучить химию процесса пиролиза углеводородных смесей, но и оценить степень токсичности отходящих газов пиролизных установок. Количественное определение полициклических ароматических углеводородов в газообразных продуктах пиролиза пропан-бутановой смеси при синтезе углеродных наноматериалов показало, что при пробоотборе с небольшим количеством адсорбента Supelpak-2, широко используемого в международных и отечественных методиках, не обеспечивается эффективное улавливание многоядерных ароматических углеводородов. По этой причине важным вопросом является разработка простой и эффективной методики пробоотбора полициклических ароматических углеводородов с последующим их анализом методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС). Принципиальная суть данной методики заключается в том, что улавливание отходящих газов проводится с помощью стекловолоконных фильтров, пропитанных малолетучим органическим растворителем – диэтиленгликолем, тетраэтиленгликолем или диметилсульфоксидом. Последний характеризуется наиболее высокой экстрагирующей способностью по отношению к полициклическим ароматическим углеводородам, в том числе многоядерным (от четырех колец в молекуле). В результате разработанная методика позволяет повысить эффективность улавливания многоядерных ароматических углеводородов до 96–98 %, тогда как в случае применения твердого адсорбента при одинаковых условиях (режим пиролиза, время, температура, скорость отбора проб, масса картриджа) степень их извлечения составляет 1–5 %.
полициклические ароматические углеводороды
Получение и исследование термостойких композитов на основе твердых магний-фосфатных и кальций-фосфатных связующих
Разработаны и исследованы термостойкие композиционные материалы на основе твердых магний-фосфатных, кальций-фосфатных, а также смешанных кальций-магний-фосфатных связующих, изучены термические и фазовые превращения, определены прочностные характеристики композитов в диапазоне температур 20–1000 °С. Показано, что полученные фосфатные композиты обладают высокими прочностными свойствами (прочность при сжатии достигает 120–130 МПа) и имеют высокую термическую стабильность в интервале температур до 1000 °С. Малая потеря массы исследованных композитов (не более 10 %) и отсутствие значительных термоэффектов свидетельствуют о перспективности их использования в качестве термостойкой матрицы для получения функциональных композиционных материалов.
смешанные кальций-магний-фосфатные связующие
Квантово-химическое исследование механизма восстановления NO на катализаторах Ag /Al2O3
Показано, что увеличение содержания N2O среди продуктов реакции восстановления NO при повышении концентрации серебра в катализаторе связано с изменением природы каталитических центров и, как следствие, изменением механизма реакции. Предложены и исследованы методами квантовой химии два механизма реакции: двухстадийный механизм, протекающий через образование димера NO на катализаторах с высоким (более 2 мас. %) содержанием серебра, и механизм, предусматривающий параллельное образование N2O и N, с участием изоцианатов на катализаторах с низким (менее 2 мас. %) содержанием серебра. Установлено, что на катализаторах с высокой концентрацией серебра реализуется механизм, включающий последовательное восстановление NO сначала до N2O, а затем до N2. При этом протекание заключительной стадии осложняется тем, что промежуточно образующиеся интермедиаты и N2O склонны десорбироваться с поверхности катализатора. В случае катализаторов с низкой концентрацией серебра образование обоих продуктов (N2O и N2) идет параллельно, и более низкие активационные барьеры реакции, ведущей к N2, а также термодинамическая выгодность его образования приводят к преобладанию целевого продукта. Изучена конкуренция предложенных механизмов в случае каталитических центров, представленных димерами серебра. Показано, что активационные барьеры реакции, протекающей через образование димера NO, ниже, чем соответствующие барьеры реакции с участием изоцианатов, что подтверждает преимущественную реализацию первого процесса и преобладание N2O среди конечных продуктов. Полученные результаты объясняют экспериментальные данные и являются значимыми для дальнейшего моделирования механизма реакции каталитического восстановления оксидов азота с учетом подложки Al2O3.
Взаимодействие нитробензоксадиазольных производных пиперазина и анилина с бычьим сывороточным альбумином in silico и in vitro
Рассматривается альбумин как глобулярный белок плазмы крови млекопитающих, который участвует в транспорте гидрофобных метаболитов и некоторых лекарств. Описываются синтез и результаты взаимодействия бычьего сывороточного альбумина in silico (докинг) и in vitro (спектрофотометрическое и спектрофлуориметрическое титрование) и четырех новых 7-нитробензоксадиазол-4-ил (NBD) производных анилина и пиперазина. Экспериментальная кажущаяся константа диссоциации для NBD-этиниланилина 4 составила приблизительно 10 мкмоль/л. На основании исследований, посвященных связыванию различных соединений с альбумином, проводятся оценки новых потенциальных лекарств или флуоресцентных проб для использования in vivo.
Теоретическое описание лигандной функции ионоселективных электродов, обратимых к анионным комплексам металлов. 3. Моделирование отклика электрода в растворах лиганда и посторонних ионов в рамках модели многочастичного приближения
Предложено описание лигандной функции тетрароданоцинкат-селективного электрода в рамках модели многочастичного приближения, учитывающей одновременное протекание на межфазной границе, в условиях диффузионного контроля; ионообменных процессов между тетрароданоцинкатом, роданидом и посторонними ионами, не образующими комплексов с цинком; распределения электронейтрального комплекса цинка между фазами; частичного разложения соли тетрароданоцинката с четвертичным аммониевым катионом; процессов ступенчатого комплексообразования в водной фазе. Модель базируется на решении системы уравнений, описывающих ряд меж- и внутрифазных равновесий при условии стационарности диффузионных потоков на межфазной границе по всем компонентам мембраны и раствора. Модель дает адекватное описание отклика тетрароданоцинкатселективного электрода в растворах лиганда, посторонних ионов, а также в их смешанных растворах и позволяет прогнозировать влияние фоновой концентрации хлорида цинка в исследуемом растворе на наклоны электродных функций, значения нижнего предела обнаружения и коэффициенты селективности.
Адсорбция цефотаксима натрия на активированных углях различного происхождения
Изучена адсорбция антибиотика цефалоспоринового ряда цефотаксима натрия на двух активированных углях в интервале температур 288–313 К. Установлено, что лабораторный образец угля АС, полученный из гидролизного лигнина, является мезопористым и проявляет значительно большую адсорбционную активность по отношению к цефотаксиму натрия, чем промышленно выпускаемый уголь ОУ-А, изготовленный из древесины березы и имеющий поровую структуру, представленную микро- и мезопорами. Модификация поверхности обоих углей водорастворимым полиэлектролитом сульфатом ацетатом целлюлозы привела к увеличению удельной адсорбции антибиотика. Анализ полученных данных с использованием модели полислойной адсорбции с насыщением позволил определить число молекул на адсорбционном центре, плотность адсорбционных центров, общее количество сформированных слоев адсорбата, а также энергетические характеристики взаимодействий адсорбат – адсорбент на межфазной границе и адсорбат – адсорбат в пределах адсорбционного слоя.
модель полислойной адсорбции с насыщением
Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Синтез интеркалированных бензотриазолом дисперсных оксидов молибдена, вольфрама и ванадия для трибохимических приложений
Исследовано влияние дисперсий слоистых оксидов молибдена, вольфрама и ванадия на смазывающие свойства минеральных масел. Показано, что введение в масло дисперсии гексагонального оксида MoO3 позволяет снизить коэффициент трения в 2 раза (с 0,08 до 0,04), причем при повышении механических нагрузок наблюдается дальнейшее уменьшение коэффициента трения в результате диспергирования оксида, это придает последнему свойства адаптивного лубриканта. Интеркаляция бензотриазола в триоксид молибдена обеспечивает дополнительное снижение механического износа в паре трения вследствие эффективного подавления трибокоррозии.
Метод определения содержания летучих компонентов в алкогольной продукции с использованием этанола в качестве внутреннего стандарта: результаты межлабораторных испытаний
Представлены результаты межлабораторных испытаний с международным участием метода прямого количественного определения летучих компонентов в алкогольной продукции, основанного на использовании этанола в качестве внутреннего стандарта. При проведении эксперимента 9 лабораториям из 4 стран – Беларуси, Чехии, Турции, России – были предоставлены гравиметрически приготовленные стандартные образцы для газохроматографических измерений: 5 стандартных водно-этанольных образцов с объемным содержанием этанола 40 %, включающих исследуемые компоненты в концентрациях от 10 до 400 мг/л абсолютного алкоголя. Экспериментальные результаты обработаны в соответствии с серией стандартов ИСО 5725 и руководством «ЕвроХим». Выполнены оценки прецизионности, правильности и неопределенности предложенного метода. У всех исследуемых компонентов величины пределов повторяемости варьировались между 0,4 и 7,5 %, а прецизионность метода входила в интервал, предсказанный по Горвицу. Воспроизводимость изменялась в диапазоне 0,5–10,0 %. Впервые были получены экспериментальные оценки правильности. Анализ значений достоверности показал, что смещение метода является незначимым при уровне значимости 5 %. Результаты межлабораторных испытаний подтвердили, что способ «этанол в качестве внутреннего стандарта» по своим метрологическим характеристикам не уступает традиционному методу внутреннего стандарта. Кроме того, он является более простым, менее затратным и исключает источники погрешностей, связанные с процедурами приготовления и ручного введения внутреннего стандарта, что обусловливает перспективность его использования в качестве референтного на международном уровне. При этом предложенный метод может быть валидирован в любой лаборатории без дополнительных экспериментальных исследований по результатам, полученным при валидации традиционного способа.
Синтез и строение макроциклического биядерного комплекса никеля(II) с 5-(4-пиридил)тетразолатом в качестве солиганда
Биядерный комплекс никеля(II) [Ni2LmClO4] + , где Lm представляет собой 24-членный макроциклический гексааза-дитиофенолятный лиганд, при реакции с 5-(4-пиридил)тетразолом (PyrCN4H) образует биядерный комплекс [Ni2Lm(PyrCN4)]+ . Новый комплекс был выделен в виде солей перхлората или тетрафенилбората и охарактеризован на основании данных элементного анализа и ИК-спектроскопии. Структура [Ni2Lm(PyrCN4)]BPh4 ⋅ MeCN определялась с помощью рентгеноструктурного анализа на монокристалле, который показал, что тетразолат проявляет N2,N3-мостиковую координацию, генерируя диоктаэдрическое ядро N3Ni(µ-S)2(µ-N4CPyr)NiN3.
Комплексообразование канамицина с сульфатом ацетатом целлюлозы: перспективный путь от инъекционной лекарственной формы к пероральной
Нерастворимые в воде полиэлектролитные комплексы сульфата ацетата целлюлозы в форме натриевой соли (Na-САЦ) и аминогликозидного антибиотика (AБ) канамицина (КАН) были получены смешением водных растворов компонентов. Состав комплексов определялся кислотностью среды и порядком смешения. Показано, что увеличение количества целлобиозных единиц Na-САЦ на моль AБ коррелирует со снижением значения pH. Образование комплекса исследовали методами инфракрасной фурье-спектроскопии, термического анализа, рентгеноструктурного анализа, лазерной дифракции, анализа траектории движения наночастиц и сканирующей электронной микроскопии. Квантово-химическое исследование относительной стабильности протонированных форм КАН в водном растворе было выполнено для определения предпочтительных центров протонирования молекулы КАН. Значения pKa для КАН рассчитывались с помощью метода изодесмических реакций. Структуры и энергия связи для димера КАН и комплекса КАН – САЦ также исследованы квантово-химическими методами. Выявлено, что сам комплекс Na-САЦ – КАН, иммобилизованный на активированном угле, демонстрирует in vitro в два раза большую антибактериальную активность в сравнении со стандартной (инъекционной) формой КАН против Mycobacterium tuberculosis и может быть рекомендован для клинических испытаний in vivo как новая форма аминогликозида AБ для перорального применения.
ЯМР-спектроскопия комплексов Cu(II) с ω-аминокислотами и сополимером акриламида и акрилата натрия
Макромолекулярные комплексы сополимера акриламида и акрилата натрия с микроэлементами, в том числе Cu(II), образуются при приготовлении защитно-стимулирующих составов для растениеводства, в которых сополимер выполняет функции адгезива, водоудерживающего и пленкообразующего компонента. Препараты растениеводческого назначения содержат и аминокислоты, которые защищают растения при действии стрессовых факторов (холод, засуха и т. п.). Карбоксильные группы сополимера, карбоксильные и аминогруппы аминокислот участвуют в образовании смешанных комплексов с ионами Cu(II). При этом количество метиленовых групп, разделяющих амино- и карбоксильную группу аминокислоты, влияет на возможность формирования устойчивого хелатного цикла и, соответственно, на лигандный состав смешанных комплексов ионов Cu(II) с аминокислотой и сополимером акриламида и акрилата натрия. Целью данной работы является установление лигандного состава смешанных макромолекулярных комплексов ионов Cu(II) с сополимером акриламида и акрилата натрия и ω-аминокислотами (β-аланин, γ-аминомасляная кислота, ε-аминокапроновая кислота). Для определения состава комплексов использовали спектроскопию ЯМР 13С и 1H. Обнаружено, что в водном растворе ионов Cu(II) и ω-аминокислот (β-аланин, γ-аминомасляная кислота, ε-аминокапроновая кислота) при мольных отношениях Сu(II) – аминокислота, равных 1 : 6, формируется комплекс, лигандами в котором являются карбоксильные группы аминокислоты. Установлено, что в растворе, содержащем ионы Cu(II), β-аланин и сополимер акриламида и акрилата натрия в мольных отношениях Cu(II) – β-аланин – СОО− сополимера, равных 1 : 6 : 30, образуется хелатное соединение с участием карбоксильных и аминогрупп β-аланина. Кроме того, в состав комплекса входят карбоксильные группы сополимера. Выявлено, что в водном растворе, содержащем ионы Cu(II), γ-аминомасляную либо ε-аминокапроновую кислоту, а также сополимер акриламида и акрилата натрия, в образовании комплекса принимают участие карбоксильные группы аминокислоты и сополимера.
Динамика развития кавитационной области при ультразвуковой обработке суспензий частиц магния
Исследована кавитационная активность в процессе ультразвуковой обработки частиц магния. Активность кавитации, регистрируемая в непрерывном режиме ультразвукового воздействия, изменяется в широком диапазоне при постоянных выходных параметрах генератора. Скорость и характер изменения активности кавитации зависят от массовой доли частиц в суспензии. В процессе ультразвуковой обработки можно выделить следующие этапы: рост кавитационной активности, достижение максимума с последующим снижением и выход на плато либо повторяющиеся циклы увеличения и уменьшения кавитационной активности. Сложный характер динамики кавитационной активности связан с участием водорода, выделяющегося в результате химического взаимодействия частиц магния с водой, в образовании кавитационной области. Модифицированные частицы были охарактеризованы с использованием сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового и термического анализа. Установлено, что в результате ультразвуковой обработки частиц магния происходит формирование фаз гидроксида магния, а также гидрида магния.
Адсорбция метиленового голубого энтеросорбентами различной природы
Представлены результаты исследования адсорбции маркера низкомолекулярных токсинов красителя метиленового голубого из его водных растворов угольными, кремниевыми, лигниновыми и другими полимерными энтеросорбентами. Показано, что модификация активированных углей водорастворимым целлюлозным полиэлектролитом позволяет повысить их адсорбционную способность. Проведена оценка применимости адсорбционных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Темкина и Редлиха – Петерсона для аппроксимации экспериментальных изотерм адсорбции метиленового голубого на энтеросорбентах. На основании сопоставления значений коэффициентов регрессии, констант и параметров всех указанных уравнений установлено, что трехпараметрическое уравнение Редлиха – Петерсона лучше других описывает этот процесс.
Переизлучающие пленки состава оксид – йодид меди(I) для кремниевых солнечных элементов
Исследовано влияние пленок состава Al2O3 – CuI на фотоэлектрические параметры кремниевых солнечных элементов (СЭ). Наибольший прирост внешней квантовой эффективности фотоэлектрического преобразования СЭ в ближнем ультрафиолетовом диапазоне наблюдается для однослойных пленок состава 50Al2O3 – 50CuI, прошедших термообработку при 280 оС в течение 30 мин, что соответствует относительному увеличению фототока при воздействии излучения спектрального состава АМ1,5 (1000 Вт/м2 ) более чем на 35 %. Это подтверждает эффективность использования переизлучающих пленок состава Al2O3 – CuI для увеличения КПД кремниевых СЭ.
Исследование процессов получения нанопорошка железа при неизотермических условиях
Проведено исследование кинетических параметров процесса получения нанопорошка железа водородным восстановлением гидроксида α-FeOOН при неизотермических условиях. Показано, что восстановление нанопорошка α-FeOOН протекает в интервале температур 180–550 °С с максимальной удельной скоростью при температуре 500 °С. Величина энергии активации процесса восстановления нанопорошка α-FeOOН составила ~ 43 кДж/моль, что говорит о смешанном режиме реагирования. Установлено, что восстановление α-FeOOН при температуре 500 °С обеспечивает получение продукта с необходимыми свойствами. Полученные наночастицы Fe, размер которых – от 70 до 100 нм, имеют округлую форму.
Синтез триазолсодержащего конъюгата ципрофлоксацина и in silico тестирование его как лиганда цитохромов P450
Цитохромы P450 - это гемсодержащие монооксигеназы, которые катализируют реакции биосинтеза различных соединений, важных для нормального функционирования клеток, превращения лекарств и ксенобиотиков. Одни цитохромы P450 (например, CYP19 и CYP17 человека, CYP51 грибков) являются белками-мишенями ряда лекарственных соединений, другие представляют интерес для фармакологических исследований. Для создания нового флуоресцирующего ингибитора цитохромов P450 был получен азолсодержащий конъюгат ципрофлоксацина (CPF-bab-Z1). В целях оценки потенциала этого соединения в качестве лиганда для цитохромов P450 проведен высокопроизводительный виртуальный скрининг CPF-bab-Z1 и множества известных 3D-структур P450. Среди 28 структур цитохромов CYP51 наилучшая аффинность обнаружена у белка 5esh (минимальное значение энергии связывания составило -12,5 ккал/моль). Положение CPF-bab-Z1, рассчитанное в активном центре этого белка, характеризуется близостью циклопропильного (не азольного) фрагмента к гемовому железу CYP51. Полученные данные показывают перспективы исследований CPF-bab-Z1 in vitro с цитохромами P450.
Синтез и строение комплексных соединений тиоцианата и нитрата меди(II) с 1-третбутил-1H-1,2,4-триазолом
Методом прямого синтеза в результате взаимодействия металлической меди, соли аммония NH4X (Х = NCS, NO3) и 1-трет-бутил-1Н-1,2,4-триазола (L) получены комплексные соединения меди(II) – [Сu(NCS)2L3], [Сu(NO3)2L4] и [Cu(NCS)2L4]·L. Их состав и строение определены методами элементного анализа, рентгеноструктурного анализа монокристаллов и ИК-спектроскопии (область 4000–500 см–1). Установлено, что все синтезированные комплексы имеют моноядерное строение. В них триазол выступает в качестве монодентатного лиганда, координированного атомом N4 гетероцикла. Анионы NCS– и NO–3 проявляют монодентатную N- и О-координацию соответственно. В комплексе [Сu(NCS)2L3] катион меди(II) имеет квадратно-пирамидальное окружение из атомов азота двух лигандов L и двух тиоцианат-анионов в базальных позициях и лиганда L в апикальном положении. В комплексах [Сu(NO3)2L4] и [Cu(NCS)2L4]·L катион меди(II) формирует октаэдрическое окружение из атомов азота лиганда L в экваториальных позициях и атомов O или N анионов в аксиальных позициях.