Array Коллектив авторов - Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области химических наук и наук о материалах. Часть 1

Синтезированы полиэлектролитные нанокапсулы, содержащие низкомолекулярные незаряженные органические соединения, методом поочередного наслаивания противоположно заряженных полиэлектролитов (ПАК и ПЭИ). Установлено, что скорость разложения инкапсулированных субстратов контролируется проницаемостью оболочки микрокапсулы и может регулироваться путем варьирования следующих факторов: рН раствора, количества нанесенных слоев, ультразвуковой обработки.

Таким образом, в зависимости от поставленной цели: хранение, адресная доставка или пролонгированное действие, можно направлено регулировать процесс высвобождения субстратов путем варьирования вышеуказанных факторов в широком временном диапазоне. С точки зрения биотехнологий особенно актуально, что были синтезированы капсулы нанометрового диапазона.

Цель научной работы: определение роли и механизма действия микроволнового излучения на реакции органических соединений в жидкой фазе. Разработка и создание новых регио- и стереоселективных методов получения ценных и полезных органических соединений с заранее заданными свойствами, базирующихся на использовании микроволнового излучения.

Методы исследований, использованные в работе: хроматомассспектрометрия, ИК-спектроскопия, ГЖХ-спектроскопия, ЯМР-спектроскопия.

Основные результаты научного исследования: Установлено, что микроволновое излучение обеспечивает внедрение дихлоркарбена в условиях межфазного катализа по С 2-Н-связи 2-монозамещенных-1,3-диоксациклоалканов с образованием соответствующих 2-дихлорметилпроизводных с количественными выходами за 1 – 1,5 ч; без применения микроволнового излучения аналогичные выходы достигаются за 8 – 10 ч. Показано, что микроволновое излучение ускоряет деацетализацию, и целевые кетоны образуются в течение 1 – 2 ч, тогда как при традиционном нагреве продолжительность реакции, при которой достигаются аналогичные выходы, составляет 18 – 24 ч. Установлено, что микроволновое излучение обеспечивает внедрение дихлоркарбена в условиях межфазного катализа по С 2-Н-связи 4,5бензо-1,3-диоксоланов с образованием соответствующих 2дихлорметилпроизводных с количественными выходами (12-16 %) за 1,5 ч.

Цель научной работы: Настоящая работа направлена на комплексное изучение структуры и энергетики как гетероциклических, так и макрогетероциклических соединений.

Методы исследований, использованные в работе: газовая электронография, масс-спектрометрия, метод теории функционала плотности (DFT).

Основные результаты научного исследования:

Методом газовой электронографии и с помощью квантово-химических расчетов высокого уровня изучены молекулярные параметры молекул C 4Br 4X, где X=O, S, Se, Te.

Исследована энергетика переноса протона внутри координационной полости макроцикла C 30N 15H 15S 3. Объяснено положение таутомерных форм данного соединения на поверхности потенциальной энергии наличием внутримолекулярных водородных связей. Определена энтальпия сублимации этого макроциклического соединения методом высокотемпературной масс-спектрометрии. Исследовано строение металлокомплексов C 30N 15H 15S 3с Y, La, и Lu. Все проведенные в рамках данной работы квантово-химические расчеты являются высокоуровневыми для данного класса соединений и до этого в литературе не приводились.

Цель научной работы: совершенствование способа многочастотной лазерной интерферометрии, основанного на использовании нескольких монохроматических источников света с различными длинами волн, для проведения in situ динамического локально-распределительного анализа многокомпонентных растворов при нестационарных процессах колебательного характера.

Методы исследований, использованные в работе: лазерная интерферометрия, регрессионный анализ.

Основные результаты научного исследования:

Усовершенствована уникальная методика многочастотной лазерной интерферометрии, основанная на линейности и аддитивности смещения интерференционной полосы как функции концентрации и температуры, которая была апробирована для in situ измерений концентрационных профилей при нестационарных процессах электродиализа в многокомпонентных растворах. Особенностью предложенной схемы интерферометрической установки было использование вместо обычно применяемых нескольких лазеров с различными длинами волн одного лазера, дающего одновременное излучение трех длин волн, что позволяет получить выигрыш в чувствительности и селективности, минимизировать измерительные погрешности интерферометрических методов анализа. В систему регистрации интерферограмм внесены изменения, дающие возможность формировать пространственно разнесенные разночастотные интерференционные картины и позволяющие проводить динамический многокомпонентный анализ прозрачных сред. Линейная и поверхностная разрешающая способности метода составляют (1-5)·10 -6м и 10 4-10 5соответственно, временная разрешающая способность – 15 измерений в секунду. Обоснован выбор аналитических систем при интерферометрическом анализе многокомпонентных растворов. Оценка чувствительности анализа двухкомпонентных смесей позволила выявить ее зависимость от дисперсий показателя преломления компонентов; от спектрального интервала, на который отстоят друг от друга длины волн используемых источников света.

Оценены величины измерительных погрешностей, выявлены пути взаимосогласования параметров проведения эксперимента для минимизации и устранения их причин.

Целью работы являлся синтез новых потенциально биологически активных соединений на основе бициклического монотерпена – (+) -камфена, изучение особенностей протекания реакций электрофильного присоединения тиолов в зависимости от их природы.