Ученые Института гидробиологии и экологии изучают морфологическое разнообразие и закономерности роста отолитов рыб для оценки питания каспийского тюленя (Pusa caspica) в периоды залегания на лежбищах.
Реферат: Изучены свойства синтезированных ионообменных мембран на основе сополимера глицидилметакрилат-стирол (ГМА-СТ 80:20 мол. %) и полиаминов - поли-2-метил-5-винилпиридина (П2М5ВП) и полиэтиленимина (ПЭИ). В качестве термопластичного связующего выбран поливинилхлорид (ПВХ). Установлены следующие оптимальные параметры для получения ионитов с повышенными сорбционными и физико-механическими свойствами: содержание аминирующего агента в исходной смеси - 4 мас. ч. для ПЭИ и 6 мас. ч. для П2М5ВП; соотношение ионит:ПВХ = 70:30 вес. %; время отверждения - 1,5 ч, т-ра 80 {o}C. В указанных условиях получены анионообменные интерполимерные мембраны со статической обменной емкостью по 0,1 н HCl, равной 5,1 и 3,6 мг-экв/г при использовании ПЭИ и П2М5ВП соответственно. Синтезированные иониты проявили высокую химическую устойчивость, сохранив свои сорбционные св-ва при обработке 5 н р-рами NaOH и H[2]SO[4], и незначительно снизив их при обработке 10 н р-ром H[2]O[2]. Полученные мембраны исследованы методами ИК-спектроскопии и электронной растровой микроскопии, изучены также их электрохимические свойства.
Расчет геометрии и колебательного спектра гидразина полуэмпирическим квантовомеханическим методом АМ1
Автор(ы): Мулдагалиев Х. Х.*Соломин В. А.*Мингишпанова Л. Р.*
Реферат: На основе расчета полуэмпирическим квантовомеханическим методом АМ1 определены геометрические параметры молекулы гидразина, рассчитаны характеристики силового поля и колебательный спектр, предложена новая интерпретация колебательного спектра гидразина. Расчет геометрии, частот и форм колебания гидразина проведен с использованием программ, адаптированных на персональный компьютер PENTIUM. В результате получены следующие геометрические параметры молекулы: r(N-N)=1,38 A{o}; r(N-H)=1,01 A{o}. Углы близки к тетраэдрическим. Угол поворота групп NH[2] относительно друг друга составляет 90 {o}. Использованный в работе метод расчета позволил определить некоторые физико-химические характеристики гидразина: теплоту образования, равную 13,816 kcal/mole; полную энергию - -468,67 eV; потенциал ионизации - 9,16 eV, дипольный момент - 0,012 D.
Синтез и гидратация ароксибутинилпиперидинов
Автор(ы): Курманкулов Н. Б.*Самыратов А. С.*Ержанов К. Б.*
Реферат: С цель получения новых аналогов лекарственных и поверхностно-активных веществ синтезированы 1-фенокси(нафтокси)-4-пиперидилбут-2-ины (1, 2). Для этого проведено аминометилирование по Манниху фенокси- и нафтоксипропинов пиперидином в присутствии параформа и однохлористой меди в среде диоксана. Соединения (1, 2) получены с выходами около 70 %. Далее циклогидратацией ароксибутинилпиперидинов (1 и 2) в условиях реакции Кучерова (среда - 7 %-ная H[2]SO[4], катализатор - HgSO[4], т-ра - 60-70 {o}C) синтезированы бензо(нафто)пираны: 4-метиленпиперидил-2Н-бензо[1,2b]пиран и 4-метиленпиперидил-2Н-нафто[1,2b]пиран (3 и 4) с выходами 55 и 50 % соответственно. Состав и строение синтезированных веществ доказаны методами элементного анализа и ИК- и ПМР-спектроскопии.
Синтез и превращения N-диметоксифосфорил-2,5-диметилпиперидин-4-она
Реферат: С целью разработки методов синтеза новых N-замещенных пиперидинов изучена реакция фосфорилирования 2,5-диметилпиперидин-4-она (1). Установлено, что пиперидон (1) легко вступает во взаимодействие с диметилфосфитом в среде CCl[4] в присутствии N(C[2]H[5])[3] в условиях реакции Тодда - Атертона с образованием N-диметоксифосфорил-2,5-диметилпиперидин-4-она (2) с выходом 64 %. Далее взаимодействием кетона (2) с диметилфосфитом в условиях реакции Абрамова с использованием в качестве КТ насыщенного р-ра метилата натрия с выходом 85 % выделен 1-диметоксифосфорил-2,5-диметил-4-диметоксифосфорилпиперидин-4-ол (3). Кроме того, на основе кетона (2) под действием солянокислых гидроксиламина, семикарбазида и тиосемикарбазида синтезированы соответственно оксим, семикарбазон и тиосемикарбазон 1-диметоксифосфорил-2,5-диметилпиперидона (4-6). Приведены физико-химические и спектральные характеристики полученных соединений, доказывающие их состав и строение.
Изучение фазовых равновесий жидкость - твердое тело в системе н-гексадекан - н-октадекан направленной кристаллизацией
Реферат: Фазовое равновесие в системе н-октадекан - н-гексадекан исследовано методом направленной кристаллизации в пробирках (диаметр 8 мм) при перемешивании. Конструкция используемой установки позволяет проводить непрерывную кристаллизацию одновременно в 3-х перемещающихся со скоростью 1-100 мм/ч пробирках. Зона расплава создается с помощью электропечей, зона кристаллизации - холодильниками со стекающей пленкой воды. Представлены типичный ход кривой распределения концентраций по длине слитка и зависимость эффективного коэффициента распределения от скорости кристаллизации при C[ж] = 86, 72, 61, 46 и 20 мол. % октадекана. Экспериментами при малых конц-иях н-октадекана установлен третий тип по классификации Розебома равновесной диаграммы системы C[18]H[38] - C[16]H[34]. Найдены значения равновесных коэффициентов распределения. Произведен термодинамический расчет равновесной диаграммы состояния системы. Представлены полученные в результате термодинамических расчетов значения равновесных концентраций солидуса и ликвидуса. Показано, что построенная по результатам расчета линия солидуса хорошо согласуется с кривой, полученной методом направленной кристаллизации, что свидетельствует о возможности применения этого метода в физико-химическом анализе с получением надежных с термодинамической точки зрения данных.
Реферат: Исследован процесс очистки капролактама (КЛ) кристаллизацией из стекающей пленки расплава с использованием лабораторной установки, спроектированной в ЮКГУ им. М. О. Ауэзова. Подробно описана схема экспериментальной установки и определены оптимальные условия проведения процесса очистки КЛ предлагаемым методом. Исходным сырьем служили толуольный экстракт КЛ, кубовый остаток обессмоливания и дистиллат лактамного масла (продукты Чирчикского ПО \"Электрохимпром\"). Качество получаемого очисткой КЛ оценено по основным показателям: содержание летучих оснований; оптическая плотность Д[290]; цветность Д[390]; перманганатный индекс. Приведено уравнение для расчета необходимого количества ступеней кристаллизации n в зависимости от показателя качества и вида исходного сырья. Определено, что для достижения норм показателей качества по ГОСТу для очистки КЛ из его толуольного экстракта n = 4, из дистиллата лактамного масла равно 6, из куба обессмоливания - 9. Процесс пленочной кристаллизации рассмотрен и для крупнотоннажных производств. Показано, что для очистки КЛ при мощности производства 10 т/ч кол-во кристаллизуемого в схеме КЛ будет не менее 200 т/ч. Для процесса производительностью 1-10 кг/м*ч рассчитана требуемая поверхность теплообмена, равная 20000-200600 м.
Квантовохимические расчеты электронного строения продуктов взаимодействия винилового эфира моноэтаноламина с хинонами различного строения
Автор(ы): Ергожин Е. Е.*Рубанюк Н. Н.*Шоинбекова С. А.*Мухитдинова Б. А.*
Реферат: Для молекул винилового эфира моноэтаноламина (ВЭМЭА) и продуктов его взаимодействия с хинонами различного строения полуэмпирическим методом АМ-1 с полной оптимизацией геометрии проведены квантовохимические расчеты электронного строения. Показано, что из 2-х теоретически возможных энергетически более выгодна структура ВЭМЭА с этиламинной цепочкой, образующей с атомом кислорода цис-фрагмент (H[q]=-30,04 ккал/моль), а не транс-фрагмент (H[q]=-26,98 ккал/моль). Наиболее реакционноспособными в молекуле ВЭМЭА являются атом азота аминогруппы (заряд q = -0,33) и концевой атом углерода винильной группы (q = -0,28), благодаря которым осуществляется взаимодействие с хинонами и реакции (со)полимеризации. Акцепторные свойства синтезированных мономеров оценены в зависимости от природы использованных хинонов: 1,2-бензохинон (о-Х); 1,4-бензохинон (п-Х); 2,3,5,6-тетрахлор-1,4-бензохинон или хлоранил (ХА); 2,5-дихлор-3,6-дигидрокси-1,4-бензохинон или хлораниловая кислота (ХАК); 2,3-дихлор-5,6-дициан-1,4-бензохинон (ДХДЦХ); 1,2-нафтохинон (НФХ); 2,3-дихлорнафтохинон (ДХНФХ). Для монозамещенных производных ВЭМЭА значения энергии нижней свободной молекулярной орбитали (E[нсмо]) изменяются в зависимости от природы заместителя следующим образом: ДХДЦХ<ХА<ХАК<ДХНФХ<п-Х<о-Х<НФХ; для дизамещенных: ДХДЦХ<ХАК<п-Х<ХА<НФХ<о-Х. Чем ниже E[нсмо], тем прочнее комплекс и более сильным акцептором является молекула.
Реакционная способность полифункциональных производных бензола в процессах синтеза замещенных ароматических нитрилов
Реферат: Полуэмпирические квантовохимические методы применены для выяснения наблюдаемых в экспериментах более высоких скоростей образования замещенных ароматических нитрилов (R[n]C[6]H[5-n]-CN, где R = нитро-, галоидные, метильные, окси-, метокси-, феноксизаместители) из замещенных бензола с хлорметильной, метоксиметильной и сложноэфирной группами, в качестве основного реакционного центра по сравнению с образованием нитрилов из соответствующих замещенных толуола. Расчеты показали наличие значительного положительного заряда на альфа-углеродном атоме перечисленных групп, что способствует гетеролитическому разрыву связей C-Cl и C-O с образованием промежуточных карбкатионов. Согласно расчетам такой механизм окислительного аммонолиза энергетически более выгоден, чем превращение метильных групп соответствующих замещенных толуолов через стадию образования карбанионов. Этим объясняется наблюдаемое возрастание выхода и селективности при получении замещенных бензонитрилов в результате замены CH[3]-группы на гетероатомные группировки: хлорметильную, метоксиметильную и сложноэфирную.
Глицидиловые эфиры L-1-(п-нитрофенил)-2-аминопропандиола-1,3 и L-1-(п-аминофенил)-2-аминопропандиола-1,3
Автор(ы): Менаякова Г. А.*Ергожин Е. Е.*Рубанюк Н. Н.*Атшабарова Р. Б.*
Реферат: Исследовано взаимодействие L-1-(п-нитрофенил)-2-аминопропандиола-1,3 (ПНФАПД) и L-1-(п-аминофенил)-2-аминопропандиола-1,3 (ПАФАПД) с эпихлоргидрином (ЭХГ) с последующим дегидрохлорированием, проводящее к соответствующим глицидиловым эфирам, состав и строение которых доказаны элементным анализом, ИК- и ПМР-спектроскопией. Представлены возможные пути протекания реакций и установлены производные, выделяемые с наибольшим выходом. Для детального рассмотрения процессов, происходящих при эпоксидировании ПНФАПД и ПАФАПД, и качественной оценки конкурентоспособности функциональных групп проведены квантовохимические расчеты методом Харти - Фока МО ЛКАО в полуэмпирическом приближении РМ-3 с полной оптимизацией геометрии молекул исходных соединений и целевых продуктов. Найдена хорошая корреляция вычисленных и экспериментальных данных. Предложены механизмы протекания реакций. Показано, что реакция эпоксидирования осуществляется легче для ПАФАПД. Экспериментально установлены соотношения исходных реагентов, равные ЭХГ:ПНФАПД = 6:1 и ЭХГ:ПАФАПД = 12:1, и продолжительность процесса - 8 ч, позволяющие ввести оптимальное число эпоксидных групп.
Расчет геометрии и колебательного спектра диэкваториальной формы пиперазина полуэмпирическим методом АМ1.I
Реферат: Полуэмпирическим квантовомеханическим методом АМ1 оптимизирована диэкваториальная (ее) конформация пиперазина, вычислены силовое поле и колебательный спектр этой конформации пиперазина и его (ND)[2]-дейтероаналога в зависимых координатах и предложена новая интерпретация колебательного спектра с учетом квантового силового поля. Получены следующие геометрические параметры: r[NH]=1,0032; r[CN]=1,4495; r[CC]=1,5423; r[CH]{e}=1,1257; r[CH]{a}=1,1294 A{o}, CH{e} - экваториальная связь, CH{а} - аксиальная связь; углы близки к тетраэдрическим. Приведены вычисленные заряды и электронная плотность на всех атомах. Валентно-силовое поле, полученное в результате расчета, хорошо описывает экспериментальные колебательные спектры ее-формы пиперазина и (ND)[2]-пиперазина, составляющих основную часть равновесной смеси. Представлены наблюдаемые и вычисленные частоты (см{-1}), осуществлено отнесение колебаний к Au-, Bu-, Ag-, Bg-типам симметрии, дано распределение потенциальной энергии по естественным колебательным координатам для диэкваториальной формы пиперазина и (ND)[2]-аналога.
