ОТЧЕТ

о работе объединенного диссертационного совета ОД 14.07.01 за 2010 год

Диссертационный совет ОД 14.07.01 утвержден при Карагандинском государственном университете им. академика Е. А. Букетова (г. Караганда) приказом Комитета по контролю в сфере образования и науки от 12 февраля 2008 года, № 218.

Диссертационному совету разрешено принимать к защите диссертации по специальностям:

02.00.01 – неорганическая химия;

02.00.03 – органическая химия

02.00.04 – физическая химия;

02.00.06 – высокомолекулярные соединения.

1. Данные о количестве проведенных заседаний: в 2010 году проведено 49 заседаний совета;

2. Число защищенных диссертаций за 2010 год: 17 кандидатских и 9 докторские диссертации;

3. Краткий анализ диссертаций рассмотренных советом в течение отчетного года:

1. Диссертационная работа Хусаин Сары Хусаинкызы на тему «Физико-химические основы синтеза новых поверхностно-активных и комплексообразующих сополимеров некоторых акриловых мономеров с простыми виниловыми эфирами», была представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности «02.00.06 –высокомолекулярные соединения».

Актуальность темы. В связи с ускоренным развитием экономики, современной техники перед исследователями встает проблема создания и развития материалов с заданными полифункциональными свойствами. Теоретические прогнозы и практический материал, накопленный на сегодняшний день, позволяют создавать и применять новые полимеры с практически полезными свойствами.

Синтез новых сополимеров на основе виниловых эфиров бутанола, этиленгликоля и моноэталамина с такими акриловыми мономерами, как метил- и изопропилметакрилаты, метакриловая кислота и 2-акриламидо-2-метилпропансульфонат натрия является своевременным и актуальным вопросом в области химии высокомолекулярных соединений.

Среди производимых в промышленности более половины полимерных материалов особое место занимают сополимеры, получаемые методом радикальной сополимеризации, позволяющей варьировать свойства конечных продуктов путем подбора сомономеров и регулирования их соотношения, а также реакционной среды в широком интервале. Поэтому расширение ассортимента, применяемых в настоящее время синтетических полимерных реагентов на основе доступных исходных веществ, остается актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Создание новой группы функциональных полимеров путем сополимеризации сопряженных и ионогенных мономеров с такими доступными веществами, как простые виниловые эфиры, синтезируемые на основе местного сырья - карбидного ацетилена, сополимеры которых, обладают комплексом ценных свойств, такими как эластичность, высокая адгезия к различным поверхностям, атмосферостойкость и стойкость к агрессивным средам. С этой точки зрения синтез новых сополимеров простых виниловых эфиров и их модификация, несомненно, может расширить области его применения.

Объектами исследования являлись виниловые эфиры бутанола (ВБЭ), этиленгликоля (ВЭЭГ) и моноэтаноламина (ВЭМЭА), содержащие в своем составе активные функциональные группы, способные к различным химическим реакциям. В качестве сомономеров в реакции радикальной сополимеризации с простыми виниловыми эфирами были выбраны соединения с сопряженной двойной связью, как высокоактивные акриловые производные – метилметакрилат(ММА), изо-пропилметакрилат(ПМА), 2-акриламидо-2-метилпропан­сульфо­нат натрия (Na-AMC), метакриловая кислота (МАК).

Научно-практическая значимость работы. - Предложен способ синтеза сополимеров винилбутилового эфира с акриловыми мономерами, позволяющий увеличить содержание звеньев малоактивного винилового эфира в полимерной цепи путем введения добавок, в количествах, соизмеримых с «каталитиче­ской». Полученные диссертантом новые закономерности и особенности при комплексно-радикальной сополимеризации винилового эфира в присутствии комплексобразующих ароматических модификаторов являются вкладом в химию высокомолекулярных соединений.

Новые синтетические водорастворимые полифункциональные сополимеры на основе 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия и виниловых эфиров моноэтаноламина и этиленгликоля, а также их поликомплексы являются эффективными высокомолекулярными поверхностно-активными веществами многофункционального назначения и могут быть использованы в качестве полимерных реагентов для очистки промышленных сточных вод, загрязненных мелкодисперсными и коллоидными частицами, для повышения скорости оседания твердых частиц в цинковых и свинцовых концентратах, получаемых в обогатительных комбинатах, а также в качестве коллектора при пенной флотации золотосодержащих труднообогатимых руд для повышения извлечения золота в концентрат.

2. Диссертационная работа Яшкаровой Марзии Габитхановны тему «Комплексы линейных и слабосшитых полиамфолитов бетаиновой и чередующейся структур с комплементарными полимерами, ионами металлов, поверхностно-активными веществами и перспективы их использования», представленной на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.06 – «высокомолекулярные соединения».

Актуальность: Среди полиэлектролитов до настоящего времени практически мало изучены полиамфолиты бетаиновой и чередующейся структуры, содержащие в полимерной цепи кислотные и основные группы. В связи с этим представляет теоретический и практический интерес взаимодействие полиамфолитов с комплементарными высоко- и низкомолекулярными соединениями, приводящее к образованию новых композитов с ценными свойствами, нехарактерными для индивидуальных компонентов. Кроме того, свойства синтетических полиамфолитов в растворах позволяют моделировать принципы самоорганизации и функционирования сложных биологических систем.

В целом исследования комплексов линейных и слабосшитых полиамфолитов бетаиновой и чередующих структур являются актуальными, расширяющими фундаментальные аспекты формирования полимерных комплексов с участием сополимеров амфотерной природы. Благодаря особенностям своей структуры полиамфолиты могут адсорбироваться поверхностями различной природы: коллоидными и дисперсными частицами. Это позволяет их рассматривать в качестве антидефляционных агентов для предотвращения ветровой эрозии почв, подавления образования радиоактивных аэрозолей на радиационно-загрязненных площадях и материалов для селективного извлечения ионов металлов из сточных вод, их концентрирования и разделения.

Цель работы. Целью работы является установление некоторых закономерностей комплексообразования линейных и сшитых полиамфолитов бетаиновой и чередующейся структуры с комплементарными полимерами, ионами металлов и поверхностно-активными веществами, а также возможности агрегирования радиационно-зараженных почв Семипалатинского испытательного полигона (СИП) и аккумулирования радиоактивного стронция 90Sr в верхних слоях почв в результате обработки их растворами интерполимерных комплексов.

Научная и практическая значимость: Полученные результаты можно квалифицировать как крупное достижение в химии высокомолекулярных соединений. В области теоретической – это расширение круга полимерных композитов и выявление их свойств, укладывающихся в систему фундаментальных положений о полимерных комплексах. В практической области, изученные интерполимерные комплексы, могут найти применение как новые антидефляционные агенты, предотвращающие выветривание мелких почвенных частиц.

Для внедрения в практику предлагаются оптимальные методы использования интерполимерных комплексов на основе нового полиамфолита КЭАК/АК в качестве антидефляционных агентов для предупреждения ветровой миграции мелкодисперсных почвенных частиц не только на территории бывшего Семипалатинского ядерного полигона, но и в других экологически неблагополучных регионах Казахстана.

Различная сорбционная способность полиамфолита по отношению к ионам отдельных тяжелых металлов может быть использована в системах водоочистки для селективного извлечения этих ионов из сточных вод, их концентрирования и разделения.

3. Диссертационная работа Кураповой Марии Юрьевны на тему «Синтез, строение и свойства новых полифункциональных производных п-аминобензойной кислоты», представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.03 – органическая химия».

Актуальность темы исследования. В последние годы в Республике Казахстан большое внимание уделяется развитию отечественной фармацевтической промышленности, а также ведется интенсивный поиск новых эффективных отечественных препаратов, способных удовлетворить потребности населения нашей республики в лекарственных средствах. В Государственной программе создания и развития фармацевтической промышленности РК отражена цель максимально возможного обеспечения населения отечественными лекарственными препаратами. В настоящее время Казахстан производит только лишь около 5% необходимого количества лекарственных средств, что, естественно, не соответствует потенциальным возможностям государства в данном практически важном вопросе. Эта важная задача предполагает организацию производства новых конкурентоспособных на рынке отечественных лекарственных средств, разработка которых ведется по результатам фундаментальных научных исследований в области тонкого органического синтеза с установлением закономерностей взаимосвязи «химическая структура – реакционная способность» и «химическая структура – биологическая активность».

п-Аминобензойная кислота, являясь уникальным соединением по своим биологическим и практически значимым свойствам, открывает перед исследователями широчайшую область для синтеза новых соединений. Несмотря на то, что эта кислота была открыта более века назад, интерес к изучению ее свойств не иссякает, а многие механизмы ее действия остаются мало изученными.

Цель исследования. Целью диссертационной работы является поиск и разработка целенаправленного синтеза новых производных п-аминобензойной кислоты и ее этилового эфира, содержащих в своей структуре фармакофорные серосодержащие фрагменты и биогенные амины, изучение их строения, реакционной способности и механизмов образования, а также исследование биологической активности синтезированных соединений.

Научная и практическая значимость результатов исследований. Практическая значимость исследования состоит в установлении возможности направленной химической модификации новых производных п-аминобензойной кислоты, представляющих интерес, как для развития тонкого органического синтеза, так и для практического осуществления направленного синтеза соединений с заранее заданной структурой. В результате проведенных исследований осуществлен синтез 30 полифункциональных потенциально биоактивных производных п-аминобензойной кислоты, разработаны оптимальные условия их синтеза. Среди синтезированных соединений выявлены вещества с высокой антимикробной, цитотоксической, солеустойчивой и ростстимулирующей активностью представляющих интерес для углубленных биоиспытаний.

Синтезированные соединения могут быть использованы в качестве синтонов при синтезе биологически активных соединений, лекарственных препаратов для медицины, удобрений для сельского хозяйства.

4. Диссертационная работа Исабаевой Гульсим Максутовны на тему «Синтез, строение и свойства азот- и серосодержащих производных некоторых гетероциклических соединений» была представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.03 – органическая химия».

Актуальность темы исследования. Прогрессирующий рост ряда заболеваний, в том числе и ранее неизвестных (атипичная пневмония, свиной грипп и т.д.), вызванный в значительной степени ухудшением экологической обстановки во многих странах мира, настоятельно требует интенсификации поиска новых высокоэффективных лекарственных средств. Для нашей Республики в то же время продолжает оставаться проблема создания собственной фарминдустрии, способной обеспечить население необходимыми медицинскими препаратами. Актуальность этой проблемы отражена в выступлении Президента РК Н.А. Назарбаева на заседании 12-съезда партии "Нур Отан", в которой была озвучена программа подъема до конца 2014г. фармацевтической индустрии Казахстана и доведения рынка продукции собственными лекарственными препаратами до 50% от их общего числа.

Одним из самых перспективных и интенсивно развивающихся направлений в создании биологически активных соединений является синтез и модификация синтетических гетероциклических соединений, многие из которых являются аналогами природных нуклеотидов. Особый интерес в этом плане представляют азот- и серосодержащие биологически активные гетероциклические соединения, которые находят широкое применение не только в медицинской практике в качестве эффективных препаратов широкого спектра действия, но и в сельском хозяйстве, ветеринарии и других областях.

Цель исследования заключается в поиске и разработке целенаправленного синтеза новых азот- и серосодержащих гетероциклических производных, сочетающих в своей структуре физиологически активные полифункциональные фармакофорные заместители, в изучении механизма их образования, установлении строения и реакционной способности, а также в проведении скрининговых исследований биологической активности некоторых синтезированных соединений.

Научная и практическая значимость результатов исследований состоит в осуществлении синтеза и установлении строения 24 новых полифункциональных азот- и серосодержащих гетероциклических производных 3,5-ди- и 1,3,5-триметилзамещенного пиразола, 5-бромпиридина, тиазолин-2тиона, 5-метил-4-оксо-5,6-дигидро-4H-1,3-тиазина, 3,5-дигидро-2H-тиа­золо­[3,2-a]­пиримидина, 1,4-дигидропиридина, представляющих огромный интерес в качестве объектов изучения теоретических и препаративных вопросов органической химии, а также дальнейшего изучения их биологической активности. Разработаны и изучены оптимальные методы их получения, установлены некоторые аспекты и механизмы их образования, биологическая активность, а также пространственное строение трех производных, сведения о которых пополнят базу данных БАВ и Кембриджский Банк структурных данных, что существенно позволит облегчить установление взаимосвязи «структура-биоактивность».

5. Диссертационная работа Жамбекова Зангара Матыбаевича на тему «Синтез, строение и биологическая активность новых серо-, галоген-, нитропроизводных некоторых алкалоидов, гидразидов и их структурных аналогов»

Актуальность темы исследования. Совершенствование фундаментальных представлений органической химии, таких как реакционная способность, стереохимия и конформационный анализ, в настоящее время сопровождается необходимостью установления закономерностей взаимосвязи «структура-биоло­гическая активность». При всем многообразии синтетических работ в этом направлении, до начала настоящей работы практически не были систематически изучены механизмы реакции синтеза S-, HaI- и NO2-замещенных тиомочевинных производных алкалоидов, углеводов, гидразидов, а также галоген- и нитрозамещенных анилидов N-аминоуксусной кислоты и не изучена их биологическая активность.

Такой химический «симбиоз» соединений позволяет надеяться не только на расширение спектра антибактериальных препаратов, но и на новые синтетические возможности данного класса соединений и установлению закономерностей взаимосвязи между химическим строением и их биоактивностью.

Целью работы является изучение синтеза новых S-, NO2- и галогенсодержащих производных некоторых алкалоидов, их структурных аналогов, гидразидов, тиоамидов, установление строения и стереохимических аспектов механизмов реакций их образования и проведение биологического скрининга синтезированных соединений.

В соответствии с целью исследования определены следующие задачи: 1) изучение и разработка оптимальных методов синтеза новых S-, NO2- и галогенсодержащих производных некоторых алкалоидов, гидразидов и их структурных аналогов; 2) установление строения синтезированных соединений с применением современных физико-химических методов исследования; 3) изучение биологических свойств синтезированных соединений.

Научная и практическая значимость результатов исследований состоит в получении новых полифункциональных производных алкалоидов, тиосемикарбазидов, тиоамидов представляющих интерес как для развития тонкого органического синтеза, так и для изучения взаимосвязи «структура-активность». Разработаны и изучены оптимальные условия получения 52 новых потенциально биоактивных серо-, нитро- и галогенсодержащих производных, сведения о которых пополнят базу данных по структуре биологически активных веществ, что существенно позволит облегчить установление взаимосвязи «структура-биоактивность».

6. Диссертационная работа Свидерского Александра Константиновича на тему «Физико-химические основы создания алюмотермических композиционных материалов с использованием хромитового минерального сырья», представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.04-физическая химия

Актуальность темы исследования. В настоящее время Республика Казахстан импортирует огнеупорные материалы для химических предприятий из России, Украины, Китая, Австрии и других стран по высокой цене, например только АО «Миттал Стил Темиртау» ежегодно использует около 80 тыс.т импортного огнеупорного материала. Острый дефицит в новых высококачественных огнеупорных материалах на внутреннем и внешнем рынках обусловлен неуклонным ростом их потребления в металлургических, энергетических производствах для создания изделий и защитных покрытий высокотемпературных агрегатов (огнеупорные кирпичи и плитки, набивные массы, кладочные растворы). Для обеспечения республики импортозамещающей огнеупорной продукцией, необходимо создавать собственную огнеупорную промышленность, способную обеспечить внутренний и мировой рынок конкурентоспособной продукцией. Однако существующие в настоящее время методы получения композиционных огнеупорных материалов являются далекими от совершенства.

Цель исследования заключалась в разработке методов автоволнового синтеза новых композиционных огнеупорных материалов на основе сложных алюмосиликатных, алюмохромитных систем, в изучении механизмов и кинетических закономерностей протекания процесса СВС в расплаве алюминия, получении фазовых и температурных параметров различных режимов горения в этих системах, расширении концентрационных пределов твердых растворов при использовании доступной сырьевой базы.

Изучение механизмов и кинетических закономерностей автоволнового синтеза огнеупорных материалов при различных режимах горения; исследование фазовых и структурных превращений в первичных продуктах горения с оптимизацией параметров СВС (конструкционных, композитных по массовому составу компонентов, режимных и т.д.) для получения материалов с заданными свойствами, а также с особенностями химических элементов, входящих в состав шихты;

Научная и практическая значимость результатов исследований. Полученные результаты расширяют и углубляют физические представления о процессе СВС в изучаемых системах, а также об основных факторах, влияющих на физико-механические свойства композиционных сплавов. Анализ и сопоставление различных факторов, ответственных за условия синтеза композиционных изделий и формирование их микроструктуры, показывают возможности «конструирования» материалов с заданной комбинацией свойств и эксплуатационных характеристик.

Разработанные подходы позволяют расширить концентрационные пределы оксидных твердых растворов в системах Аl-Cr2O3, Аl-Cr2O3-Al2O3, Аl-Cr2O3-SiO2, Al-CrO2, Fe2O3-Al-Cr2O3, хромитовый концентрат-Аl, научнообоснованно выбирать материалы, использовать доступную сырьевую базу. Разработанное положение метастабильных состояний гетерогенных систем позволяет установить критическую удельная поверхность наполнителя, которая обеспечивает получение максимальных термомеханических свойств алюмотермитных композиционных материалов. Использование перечисленных неформованных материалов позволяет формировать на рабочих поверхностях ряда широко используемых огнеупорных материалов: штучных огнеупоров алюмосиликатного, глиноземистого, периклазового, периклазошпинельного и других классов, а также муллитокремнеземистых и корундовых волокнистых материалов - защитно-упрочняющие покрытия и обмазки с заданными эксплуатационными свойствами. Предложены составы покрытий, обладающие высокой огнеупорностью (до 2000-2200°С), эрозионной стойкостью в среде агрессивных сред и высокотемпературных газодинамических потоков, сопротивляемостью процессам абляции, механохимической износоустойчивостью, механической прочностью (на сжатие, изгиб и т.д.). Разработанные методики проведения СВС огнеупорных композиций могут быть применены как в лабораторной практике, так и на производстве.

7. Диссертационная работа Мажит Алии Аманжоловны на тему «Синтез, рентгенографические, термодинамические и электрофизические свойства тройных хромитов состава LaMeIМеIICr2O6 (MeI – щелочные, МеII – щелочноземельные металлы)», представлена к защите на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.04 физическая химия».

Актуальность темы исследования. Соединения на основе оксидов редкоземельных метал­лов в силу особенностей электронного строения лантаноидов обладают уникаль­ным сочетанием электрических, магнитных, тепловых, оптических и других свойств, которые могут найти широкое использование в современной микроэлек­тронике и многих областях новой технике при создании систем многофункцио­нального назначения. Многообразие указанных свойств зависит от состава, строе­ния и способа получения того или иного оксида. Следует особо подчеркнуть, что такие крупнейшие открытия в области химии и физики в конце ХХ века, как сверхпроводимость керамических материалов типа YBa2Cu3OX и гигантское от­рицательное магнитное сопротивление в манганитах, обязаны именно сложным оксидным соединениям, состоящим из оксидов р.з.э., переходных и щелочнозе­мельных металлов.

Цель исследования. Разработка метода синтеза, рентгенографиче­ское изучение новых хромитов, экспериментальное и расчетное исследование температурной зависимости теплоемкости, энтропии, энтальпии, приведенного термодинамического потенциала, оценка стандартных термодинамических свойств и электрофизических характеристик тройных хромитов состава LаMeIMeIICr2O6 (MeI – Li, Na, K; MeII – Mg, Ca, Sr, Ba) с получением функцио­нальных материалов для опто- и микроэлектроники является целью данной диссертационной работы.

Научная и практическая значимость результатов исследований. связана с разработкой технологии синтеза тройных хромитов редкоземельных элементов, щелочных и щелочноземельных металлов, обладающих полифункциональными свойствами. Синтез сложных по составу хромитов и их физико-химические характеристики имеют практическое значение для неорганического материаловедения, для физической химии сложных оксидных соединений, а также для фундаментальных банков данных и справочников.

Результаты исследований:

Твердофазным высокотемпературным отжигом по керамической технологии из оксидов La(III), Cr(III), карбонатов Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Bа синтезированы 12 хромитов состава LaMeIMeIICr2O6 где MeI – Li, Na, K; MeII – Mg, Ca, Sr, Ba. Определены типы сингонии и параметры элементарных ячеек всех синтезированных фаз. Выявлено не монотонное изменение значений параметров решеток для ряда хромитов сверху вниз по группам щелочных и щелочноземельных металлов, связанных со вторичной периодичностью.

Методом динамической калориметрии в интервале 298,15-673 К исследована изобарная теплоемкость всех 12 соединений. Установлены значения фундаментальной термодинамической константы исследуемых соединений – стандартной теплоемкости, [Дж/мольК]: 212±13 (LaLiMgCr2O6), 240±23 (LaNaMgCr2O6), 185±13 (LaKMgCr2O6), 193±11 (LaLiCaCr2O6), 184±13 (LaNaCaCr2O6), 220±15 (LaKCaCr2O6), 189±16 (LaLiSrCr2O6), 209±13 (LaNaSrCr2O6), 231±18 (LaKSrCr2O6), 195±17 (LaLiBaCr2O6), 178±11 (LaNaBaCr2O6), 193±10 (LaKBaCr2O6).

У всех соединений на температурной зависимости теплоемкости выявлены - образные эффекты, относящиеся, по-видимому, к фазовому переходу II – рода: для LaLiMgCr2O6, LaNaMgCr2O6, LaKMgCr2O6 и LaKСаCr2O6 при 523 К, LaLiСаCr2O6 – 448 К, LaNaСаCr2O6 – 398, 498 К, LaLiSrCr2O6 – 423, 498 К, LaNaSrCr2O6 – 523 К, LaKSrCr2O6 – 548К, LaLiBаCr2O6 – 423 К, LaNaBаCr2O6 – 398 К, LaKBаCr2O6 – 398, 498 К. Эти температуры указывают на наличие особых свойств, связанных с точками Кюри, Нееля, эффектами Шоттки, с изменениями электропроводности, диэлектрической проницаемости и др. С учетом температуры фазовых переходов выведены уравнения температурной зависимости теплоемкости всех исследованных хромитов.

8. Диссертационная работа Кириллова Виталия Юрьевича на тему: «Теоретические исследования электронной структуры, физико-химических свойств, биологической активности виниловых эфиров оснований Шиффа и их соединений с О,О'-диалкилфосфитами», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.04 – физическая химия».

Актуальность темы исследования. Современная технология ставит перед учеными задачу разработки методов надежного предсказания структуры, физико-химических свойств и биологических видов активности различных классов химических соединений. Известно, что особенности строения молекул определяют комплекс физико-химических свойств веществ, и данное обстоятельство делает структурные исследования неотъемлемой частью современной химии. Хорошие перспективы при решении данной проблемы имеют методы компьютерной химии, которая включает не только квантово-химические расчеты, с помощью которых можно проводить расчеты электронной структуры и геометрии самых разнообразных химических систем, но и эмпирические и полуэмпирические методы расчета физико-химических свойств веществ.

Цель работы: теоретические исследования электронной структуры, физико-химических свойств, биологической активности виниловых эфиров оснований Шиффа и их соединений с О,О'-диалкилфосфитами. Изучить пространственное и электронное строение виниловых эфиров оснований Шиффа и их соединений с О,О'-диалкилфосфитами с применением квантово-химических расчетов.

Практическая значимость. Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, имеют теоретический характер, но, несомненно, полезны и важны химикам-органикам для анализа свойств и реакционной способности синтезированных соединений.

Рассчитанные физико-химические свойства исследуемых соединений можно рекомендовать в качестве справочных данных, в том числе, и для создания информационного банка данных.

Используемые в расчетах компьютерные программы позволяют делать прогноз структуры, физико-химических свойств, биологической активности и биотрансформации соединений еще до синтеза, и на ранних этапах планирования синтеза удалять те структуры, которые обладают нежелательными свойствами.

Результаты работы вносят определенный вклад в области практического применения компьютерных методов прогнозирования физико-химических и биологических свойств сложных органических соединений.

9. Диссертационная работа Матаева Мукаметкали Мусагалиевича на тему «Синтез, строение и термодинамические показатели сложных, смешанных ферритов, манганитов и висмутитов» представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.01-неорганическая химия.

Актуальность темы исследования. Cложные смешанные висмутиты, манганиты, ферриты являются удобными объектами для создания новых смешанных кластерных неорганических соединений. Определение их термодинамических показателей, кристаллохимических характеристик, параметры элементарных ячеек, рентгеновских и пикнометрических плотностей, люминесцентных и электрофизических свойств обусловлена необходимостью и востребованностью более детального изучения данных соединений.

Цель работы: направленный синтез новых неорганических материалов с перспективными электрофизическими свойствами. Предметом исследования являются изучение связи между химическим составом, кристаллохимической структурой и их термодинамическими свойствами. Установление зависимости параметров кристаллической решетки с ионными радиусами, пределами устойчивости связи, координационными числами атомов в составе сложных оксидов. Определение зависимость теплоемкости от температуры, термолюминесцентных и электрофизических характеристик смешанных сложных висмутитов, манганитов, ферритов.

Практическая значимость. Результаты термостимулированной люминесценции показали, что сложные смешанные висмутиты, манганиты, ферриты являются широкозонными полупроводниками. По данным электрофизических исследовании сложные манганиты имеют высокие значения коэффициента преломления, на основании этого они являются оптически активными и радиолюминесцентными материалами. По данным электронной микроскопии сложные смешанные висмутиты, манганиты, ферриты можно отнести наноструктурным фазам. Таким образом область применения этих соединений, а также практическая значимость их определяется вышеуказанными их важными свойствами.

10. Диссертационная работа Колпек Айнагуль на тему: «Комплексные соединения солей марганца с протонироавнным карбамидом», представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.01 – неорганическая химия».

Актуальность темы исследования. Одной из актуальных задач неорганической химии остается проблема синтеза и изучения строения, свойств соединений, представляющих интерес для теории и практики. Немаловажная роль при этом принадлежит химии координационных соединений с органическими лигандами, являющейся одной из актуальных направлений современной химической науки и технологии. Особое место имеют координационные соединения, содержащие соли биометаллов, амиды.

Систематическое изучение процессов и продуктов взаимодействия солей металлов, неорганических кислот с амидами позволило установить образование большого количества двойных соединений, обладающих широким спектром полезных качеств нашедших применение в промышленности, сельском хозяйстве, органическом синтезе и медицине.

Целью работы являлось систематическое исследование процессов и продуктов взаимодействия солей марганца с протонированным карбамидом в водных растворах методом растворимости при 25 0С и определение физико-химических свойств полученных соединений.

Практическая значимость. Данные по растворимости в изученных системах дают необходимую информацию для выбора оптимальных условий синтеза новых координационных соединений. Физико – химические характеристики новых соединений дополняют справочные данные по координационным соединениям. Полученные данные вносят вклад в неорганическую, координационную химию, химию водородных связей. Результаты квантово – химических расчетов могут быть использованы в качестве индексов при оценке относительной реакционной способности карбамида, карбамидных комплексов марганца и они рекомендуются в качестве справочных данных. Наряду с этим, некоторые синтезированные новые соединения могут быть применены в сельском хозяйстве в качестве удобрений для повышения урожайности растений.

11. Диссертационная работа Сатыбалдина Амангельды Жарылгасыновича на тему:«Влияние электрогидроимпульсного воздействия на физико-химические характеристики высоковякой нефти месторождения Каражанбас», представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.04 – физическая химия».

Актуальность темы исследования: непрерывный рост потребления нефти и нефтепродуктов в связи с прогрессивным развитием нефтепотребляющих отраслей, а также ожидаемым истощением запасов классических нефтей щсновных месторождений ставит перед многими государствами, которые базируются на ее использовании, задачу радикального изменения технологии ее переработки или на замещения не менее дорогую, более доступную высоковязкую нефть, запасы которой в настоящее время значительны. Высокая вязкая нефть является источником производства не только моторных масел, нефтебитумов и котельного топлива, но и ценнных нефтехимических веществ, таких как гетероорганические и сульфокислотные соеднения, нафтеновые кислоты, простые и сложные эфиры, а также некоторых тяжелых металлов.

Цель работы. Изучение влияния электрогидроимпульсного воздействия на высоковязкую нефть месторождения Каражанбас, определение оптимальных условий повышения выхода легкой и средней фракций в присутствии донора водорода и каталитической добавки на основе железа и серы, установление кинетических и термодинамических параметров изучаемого процесса.

Научно и практическая значимость работы. Полученные новые данные значительно расширяют представления о реакционной способности и стереохимии, а также о процессах биосинтеза природных сесквитерпеновых -лактонов. Кроме того, существенным образом расширяют представления о реакциях внутримолекулярной карбоциклизации, прямых и сопряженных нуклеофильных присоединений к карбонильным соединениям; аллильных и диенонфенольных перегруппировок, а также о концепции жестких и мягких кислот и оснований. Разработанные в работе методы позволяют осуществлять синтез большого количества новых веществ, многие из которых представляют интерес для изучения их фармакологической активности. Практическая ценность данного исследования подтверждается обнаружением веществ с выраженными антимикробной, антиоксидантной и гербицидной активностями, а также разработкой препаративных методов синтеза природных гваянолидов, с выраженными противоопухолевой и инсектицидной активностями.

12. Хрусталева Дмитрия Петровича на тему: «Синтез и модификация промышленно востребованных азотсодержащих гетероциклических соединений в условиях микроволнового облучения» представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.03-органическая химия

Актуальность: В настоящее время микроволновая активация в органическом синтезе (Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS)) является одним из наиболее бурно развиваемых направлений в органическом синтезе. Прежде всего, это связано с многократным (в десятки, сотни и тысячи раз) сокращением времени химических реакций. Потенциальный экономический эффект является бесспорным стимулом к развитию и продвижению данного направления органического синтеза, к созданию промышленно востребованных технологий.

Нельзя не отметить, что накопленный экспериментальный опыт применения микроволновой активации в органическом синтезе меняет и расширяет сложившиеся теоретические представления о направлении протекания и реакционной способности известных органических реакций. По этой причине всестороннее изучение протекания органических реакций в условиях микроволнового облучения имеет высокий теоретический интерес.

До 2005г. в Республике Казахстан не проводились исследования в этой бурно развивающейся и перспективной области. Разработка и внедрение методов органического синтеза в условиях микроволнового облучения в технологии химического и фармацевтического производства могут стать существенным фактором их развития.

Второй не менее важной задачей является поиск оригинальных лекарственных препаратов. Органический синтез в условиях микроволнового облучения является признанной технологией получения больших библиотек (до нескольких тысяч структурно-подобных соединений), что позволяет ускорить процесс поиска вещества с необходимыми фармакологическими свойствами в сотни раз.

Цель работы. заключается в разработке новых высоко эффективных методов проведения промышленно-востребованных реакций таких как: реакция Манниха, N-оксидирования азотсодержащих гетероциклов пиридинового ряда, окисления карбонильных соединений диоксидом селена, а также в разработке методов синтеза таких классов гетероциклических соединений как 1,3-оксазолидины, 1,3-диоксоланы, 2-аминотиазолы, 2-фенилпиразин, 2-фенилхиноксалина. Также целью диссертационного исследования была разработка новых методов синтеза лекарственных веществ группы 1,4-дигидропиридинов и 3,4-дигидропиримидинонов (-тионов) по реакциям Ганча и Биджинелли.

Научная и практическая значимость работы. В ходе исследования были разработаны новые методы проведения 14 органических реакций, которые могут быть использованы для синтеза библиотек изученных классов органических соединений. Осуществлен синтез более ста гетероциклических соединений, обладающих различными видами биологической активности и другими практически ценными свойствами. Среди синтезированных соединений выявлено вещество – дианабазинилметан, обладающий выраженной ростстимулирующей активностью.

Описаны методы синтеза действующих веществ следующих лекарственных препаратов: «Нитрендипин», «Нимодипин», «Изониазид», «Метазид», «Фтивазид». Разработанные методы соответствуют принципам концепции «Зеленая химия»

13 Диссертационная работа Братухина Степана Михайловича на тему: «Моделирование физико-химических свойств арилпропаргиловых эфиров фенолов и несимметрично 1,1'-бисзамещенного ферроцена»,

Актуальность. Нематические жидкие кристаллы (НЖК) на основе арилпропаргиловых эфиров фенолов (АПЭФ) демонстрируют перспективность при формировании ЖК материалов с улучшенными температурными характеристиками. Температурный интервал существования мезофазы некоторых из них составляет 55С, а при некоторых составах бинарных смесей с их участием достигает 90С. Несимметрично 1,1'-бисзамещенный ферроцен является новым смектическим ЖК (СЖК), проявляющим интересные мезогенные свойства.

Для дальнейшего совершенствования их свойств требуется понимание характера

процесса, протекающего в них при различных воздействиях. При этом желательно условия компьютерного моделирования максимально приближать к эксперименту. Одним из них является учет жидкого агрегатного состояния, при котором проявляется дальняя ориентационная упорядоченность. Это осуществляется отсутствием периодических граничных условий, при котором допускается непосредственное взаимодействие молекул системы.

Целью работы является выяснение особенностей моделирования мезогенных соединений в условиях жидкого агрегатного состояния, в том числе НЖК на основе АПЭФ и СЖК на основе несимметрично 1,1'-бисзамещенного ферроцена, а также моделирование спектров инфракрасного поглощения (ИК) некоторых соединений АПЭФ.

Научная и практическая значимость: обусловлена тем, что подобные исследования позволяют прогнозировать физико-химические свойства будущих мезогенных соединений. Предложенная методика моделирования позволяет увеличивать количество молекул в кластере, приближая условия проведения к экспериментальным. Полученные зависимости «строение-свойство» дают возможность для дальнейшего совершенствования физико-химических свойств исследованных соединений.

14. Диссертационная работа Ибатаева Жаркына Абыкеновича на тему: «Синтез, строение и биологическая активность новых гетероциклических соединений на основе тиомочевины и ее производных», представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.03 – органическая химия».

Актуальность. В Послании Н.А.Назарбаев поставил конкретную задачу – 50% необходи­мых населению лекарств должно производиться в нашей стране. Эта важная задача предполагает организацию производства новых конкурентоспособных на рынке отечественных лекарственных средств, разработка которых ведется на результатах фундаментальных научных исследований в области тонкого органического синтеза с установлением закономерностей взаимосвязи «химическая структура – реакционная способность» и «химическая структура – биологическая активность».

В этом плане теоретический и практический интерес представляют новые гетероциклические соединения, ввиду их высокой реакционной способности и широкого применения в медицинской практике в качестве противово­спалительных, анальгезирующих, противомикробных, антисептических и других средств.Особо следует отметить, что тиомочевины вступают во взаимодействие со многими веществами разных классов, образуя самые различные гетероциклические соединения, которые в подавляющем большинстве являются физиологически активными.В связи с этим, изыскание и создание новых эффективных лекарственных средств, поиск новых реакционноспособных синтонов для целенаправленного синтеза, изучение связи «структура – активность» среди производных тиомочевин и биогенных аминов представляется весьма актуальным, интересным и перспективным.

Цель работы заключается в поиске и разработке целенаправленного синтеза новых потенциально биологически активных соединений, сочетающих в своей структуре биогенные амины, алкалоиды, физиологически активные S, N-содержащие гетероциклические системы, в изучении строения и реакционной способности полученных веществ, а также в проведении скрининговых исследований биологической активности некоторых синтезированных соединений.

Научная и практическая значимость: состоит в разработке оптимальных направлений и путей химической комбинации тиомочевины и ее производных со структурами известных природных биоактивных соединений и их аналогов. В результате проведенных исследований осуществлен синтез и установлено строение 39 новых серо-, азотсодержащих гетероциклических соединений, представляющих интерес как в качестве объектов для изучения теоретических и препаративных вопросов органической химии. Разработаны и изучены оптимальные методы получения биоактивных полифункциональных сероорганических производных алкалоидов, сведения о которых пополнят базу данных БАВ, что существенно позволит облегчить установление взаимосвязи «структура-биоактивность». Среди синтезированных соединений выявлены вещества, обладающие ростстимулирующей активностью.

15. Диссертационная работа Парецкой Наталии Алексеевны на тему: «Исследование реакции сополимеризации модифицированного винилового эфира моноэтаноламина с некоторыми винильными мономерами, представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.06 – высокомолекулярные соединения».

Объекты исследования: гомо и сополимеры на основе следующих мономеров: ацетил- (АВП), бензоилпризводных (БВП) 1,2,5-триметил-4-винилэтинилпиперидола-4 (ВП) и их гидрохлоридов (ГХВП, ГХАВП, ГХБВП), стиролсульфонат калия (КССК), акрилат натрия (AkNa), метакриловая кислота (МАК), виниловые эфиры этилен- (ВЭЭГ), диэтилен- (ВЭДЭГ) гликолей и моноэтаноламина (ВЭМЭА).

Целью исследования является разработка физико-химических основ синтеза новых линейных и сшитых полиэлектролитов кислотного, основного и амфотерного типов в процессе радикальной (со)полимеризации непредельных кислот и винильных производных азотистых оснований в средах различной природы, установление основных закономерностей их физико-химического поведения и комплексообразующих свойств при взаимодействии с большими и малыми молекулами и ионами, выявление наиболее перспективных аспектов их практического использования.

Основные практические рекомендации вытекают из установленных в работе полиэлектролитных свойств новых полимеров, что позволяет использовать их в качестве эффективных полимерных реагентов: флотаторов и сорбентов при извлечении металлов из руд, ингибиторов сероводородной коррозии металлов, блескообразователей в гальванических процессах металлизации.

Научная и практическая значимость: Испытание синтезированных сополимеров на основе винилового эфира моноэтаноламина с солями (мет)акриловых кислот показало, что они являются эффективными флокулянтами в процессах обогащения углей и руд цветных металлов, а также сенсибилизаторами эмульсионных взрывчатых веществ.

Показана возможность эффективного использования полученных сополимеров как комплексообразующих реагентов при извлечении йода и меди. Данные медико-биологических испытаний показали низкую цитотоксичность исследуемых полимеров и их противовирусную активность в отношении вируса гриппа птиц. Сополимеры на основе ацетата винилового эфира моноэтаноламина можно рассматривать как перспективные поверхностно-активные вещества при электрорафинировании цветных металлов.

16. Диссертационная работа Никольского Сергея Николаевича на тему: «ЭПР-спектроскопия кинетики протолитических реакций в растворах органических кислот и оснований», представленная на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности «02.00.04 – физическая химия».

Физической химии межмолекулярного переноса элементарных частиц электрона и протона всегда уделяется пристальное внимание, так как постоянное совершенствование инструментальных и компьютерных методов исследования позволяет раскрывать все новые детали механизмов этих фундаментальных квантовых явлений в химии, физике и биологии. В настоящей работе основным инструментом исследования быстропротекающих реакций в жидкой фазе является ЭПР-спектроскопия высокого разрешения, использование которой в динамическом режиме, т.е. в широком температурном интервале, позволяет проследить за кинетикой протолитических процессов в растворах, осуществляющихся с наносекундными временами. При этом, поскольку растворы обычных диамагнитных кислотно-основных систем являются прозрачными для радиоволн, в качестве спин-репортеров или спиновых зондов информирующих о динамике химических процессов в жидкостях нами были выбраны стабильные семихинонные радикалы.

Практическое применение спиновых зондов требует, помимо радиоспектрометров, хорошего математического программного обеспечения для расчета спектров ЭПР динамических систем. Как правило, для этого используются новые версии алгоритмического языка Фортран, например реализованные в фирменных продукциях «Compaq Visual Fortran» и др.

Помимо вышеуказанного проблема поиска новых типов стабильных радикалов, обладающих свойствами спиновых зондов целевого назначения, является актуальной и сегодня. Об этом свидетельствуют материалы работ многих симпозиумов и рабочих совещаний, проводимых ежегодно Международным обществом по ЭПР-спектроскопии (IES).

Цель работы. Данная диссертационная работа преследовала собой цель создание на базе стабильных семихинонных радикалов специальных типов спиновых зондов для ЭПР-спектроскопического определения констант скоростей протонирования или протонного обмена в растворах широкого класса различных кислот и оснований. Разработку для этих спиновых зондов соответствующего математического программного обеспечения по симуляции их динамических спектров ЭПР в реакционных смесях, включающих в себя всю кинетическую информацию о протолитических процессах в исследуемых жидкостях.

Научная и практическая значимость. Исследованные нами в работе стабильные семихинонные радикалы, прошедшие уже тщательную и систематическую апробацию на примере множества их протолитических реакций с различными соединениями, могут быть использованы в физической, органической и аналитической химии как спиновые зонды для ЭПР-спектроскопической оценки кинетических основностей и кислотностей различных химических веществ. Создано соответствующее математическое программное обеспечение на алгоритмическом языке Фортран для расчета динамических спектров ЭПР спиновых зондов в растворах различных соединений. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс химического факультета КарГУ им. Е.А. Букетова по общим и специальным курсам различных профильных специальностей, посвященным инструментальным и квантово-химическим методам исследования в современной физической химии.

17. Диссертационная работа Давренбекова Сантая Жанабиловича на тему: «Кристаллохимическое, термодинамическое и электрофизическое исследование ряда двойных и тройных хромитов редкоземельных, щелочных и щелочноземельных металлов

Актуальность работы: Возрастающее внедрение электронной техники в различные отрасли народного хозяйства выдвигает в качестве первоочередной научной задачи поиск новых разнообразных неорганических материалов с перспективными электрофизическими свойствами и их углубленное физико-химическое изучение.

Определенный научный и практический интерес представляет исследование новых химических соединений на основе редкоземельных элементов (РЗЭ) и создание на их основе полифункциональных материалов с комплексом физико-химических свойств.

К ценным электрофизическим свойствам соединений можно отнести такие характеристики материала, как полупроводниковые, сегнетоэлектрические, радиолюминесцентные, пьезо-, пироэлектрические и, наконец, сверхпроводниковые. Поэтому проблема получения новых неорганических веществ с подобными свойствами является актуальной для исследователей в данной области.

Образующиеся в системах с участием оксидов РЗЭ, щелочных, щелочноземельных и других переходных металлов, в частности хрома (III), подобного рода материалы в силу их большой термической устойчивости (температура плавления и разложения выше 1500-1700 °С), не токсичны, нерастворимы в кислотах, щелочах и воде, а также экологически безвредны.

Открытие явления высокотемпературный сверхпроводимости (ВТСП) у купратов РЗЭ в 1986 г. положило начало фундаментальным исследованиям кристаллической структуры, физико-химических свойств аналогичных фаз и поиску возможных областей их применения.

В настоящее время идет поиск новых ВТСП значительно дешевых и с проводимостью при более высоких температурах.

В последнее время внимание ученых привлекает исследование в области синтеза и изучения физико-химических свойств хромитов РЗЭ, легированных щелочными и щелочноземельными металлами.

Цель работы. В связи с вышесказанным целью диссертационной работы является синтез соединений, образующихся в системах Ln2O3 – M2IО – Cr2O3, Ln2O3 – MIIO – Cr2O3, Ln2O3 – M2IО – MIIO – Cr2O3 (Ln – редкоземельные, MeI – щелочные, MeII – щелочноземельные металлы), исследование их термохимических, термодинамических характеристик и электрофизических свойств.

Научная и практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты вносят определенный вклад в кристаллохимию, термохимию и термодинамику многокомпонентных оксидных материалов. Данные результаты могут быть использованы в дальнейшем при направленном синтезе хромитов и аналогичных соединений, обладающих ценными физико-химическими свойствами. Экспериментальные и расчетные рентгенографические и термодинамические характеристики новых соединений могут быть использованы как исходные материалы для фундаментальных справочников и банков данных.

Полученные новые соединения, обладающие ценными электрофизическими характеристиками представляют интерес для полупроводниковой и конденсаторной технологии.

18. Диссертационная работа Малаховой Ирины Владимировны на тему: «Синтез, строение новых N,S-производных бензимидазола и бензтиазола», представленная на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.03 – органическая химия».

Актульность работы: В настоящее время химия лекарственных средств развивается как по пути создания новых лекарственных средств, так и по пути модификации уже существующих лекарственных препаратов и их синтетических аналогов. Введение в молекулу исходного вещества различных функциональных групп и биологически активных фрагментов позволяет надеяться не только на расширение спектра биологической активности, но и на новые синтетические возможности полученных соединений.

Приоритетным направлением в синтезе новых биологически активных веществ является химические превращения гетероциклических соединений с участием различных групп, приводящие к разнообразным соединениям с широким спектром биологического действия.

В этом плане особый интерес представляют бензимидазол и бензтиазол, которые благодаря неравномерному распределению электронной плотности в молекуле обладают высокой и разнообразной реакционной способностью и имеют высокие синтетические возможности.

Химия бензимидазола и бензтиазола является достаточно изученной областью химии. Многие производные вышеуказанных конденсированных гетероциклических систем проявляют высокую биологическую активность и широко применяются в медицинской практике и сельском хозяйстве.

Цель работы заключается в синтезе новых производных бензимидазола и бензтиазола, изучении их строения, физико-химических свойств, реакционной способности и механизмов образования, а также в исследовании биологической активности синтезированных соединений.

Научная и практическая значимость работы состоит в выборе путей модификации структуры исходных соединений известных своей биологической активностью. Осуществлен синтез 37 новых соединений, в числе которых тиомочевины, гидразоны, азометины, основания Манниха, содержащие фрагменты бензимидазола и бензтиазола. Полученные данные представляют интерес, как для развития тонкого органического синтеза, так и для практического осуществления направленного синтеза соединений с заранее заданной структурой. Среди синтезированных соединений выявлено вещество, обладающие высокой ростстимулирующей активностью. Получены новые данные для установления взаимосвязи «структура-биологическая активность», которые могут широко применяться в процессе поиска и синтеза новых высокоэффективных биологически активных препаратов для медицины и сельского хозяйства.

19. Диссертационная работа Султановой Лилии Минулловны на тему: «Синтез тиазоловых и сульфаниламидных производных с использованием фосфорсодержащих реагентов», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.03 - органическая химия».

Актульность работы: Развитие фундаментальных исследований в органической химии является основой создания новых методов тонкого органического синтеза, на которых базируется производство оригинальных конкурентноспособных лекарственных препаратов. В достаточной степени надежным путем создания новых биологически активных веществ, приводящим к ценным продуктам с высокой степенью вероятности, является модификация соединений с заведомо обладающих тем или иным видом биологической активности. Изученные в диссертационной работе классы органических соединений представляют огромный научный и практический интерес. Успехи современной медицины в лечении инфекционных заболеваний во многом достигнуты благодаря применению антибиотиков группы тиазола и сульфаниламида.

В настоящее время в связи с появлением новых видов вирусных заболеваний («атипичная пневмония», «птичий грипп», «спид», теперь и «свиной грипп») интерес специалистов к поиску новых антибактериальных соединений в ряду вышеуказанных соединений все более возрастает вследствие их широкого спектра антибактериальных свойств. Несмотря на то, что описанные классы органических соединений широко применяются в течение многих лет, усовершенствование методов их синтеза является одним из проблемных направлений в тонком органическом синтезе. Это связано с имеющимися недостатками в способах их получения: многостадийность, сложное аппаратное оформление, использование токсичных и требующих утилизации растворителей, высокая энергоемкость. По этой причине, большой интерес представляют применение методов микроволновой активации в синтезе этих соединений, который позволит разработать экологически безопасные и экономически эффективные методы их синтеза.

Цель работы заключается в поиске и разработке методов целенаправленного синтеза новых потенциально биологически активных производных тиазоловых и сульфаниламидных соединений с использованием фосфорсодержащих реагентов, а также в изучении их строения, реакционной способности и механизмов реакций.

Научная и практическая значимость работы состоит в получении новых полифункциональных производных тиазоловых и сульфаниламидных соединений, а также оптимизации путей и способов их синтеза в условиях конвекционной и микроволновой активации. Предложенные способы синтеза тиазоловых и сульфамидных соединений позволяют сократить количество стадий, длительность процесса и повысить выход конечных продуктов, за счёт чего достигается экономия реагентов, растворителей и времени. Полученные результаты представляют интерес, как для развития тонкого органического синтеза, так и для изучения влияния МВА на характер протекания химических реакций. Разработанные методики проведения органических реакций в условиях МВА могут быть применены как в лабораторной практике, так и на производстве для синтеза различных классов органических соединений.

20. Диссертационная работа Нуртаевой Жанны Тулегеновны на тему «Физико-химические характеристики электрохимических реакций на границах раздела молибденовый, вольфрамовый электроды - раствор», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.04 – физическая химия».

Актульность работы: Современные представления в области электрохимии как науки о механизме электродных процессов дают возможность осуществить целенаправленное проведение электрохимических реакций. Одним из направлений электрохимии, раздела физической химии, является поиск новых металлических электродов, обладающих высокой чувствительностью, коррозионной стойкостью и другими электродными характеристиками, а также совершенствование известных индикаторных электродов. Металлические индикаторные электроды должны удовлетворять не только требованиям высокой электропроводности, химической и термической стабильности, механической прочности, но и должны обладать сравнительной дешевизной, доступностью, удобством в изготовлении, эксплуатации и хранении. Поэтому в настоящее время продолжается поиск новых высокоэффективных электродных материалов. Среди металлов, перспективных для изготовления индикаторных электродов, несомненный интерес представляют молибден и вольфрам, которые устойчивы в агрессивных средах, обладают ценными физико-химическими свойствами, характеризуются относительной дешевизной и доступностью, особенно на территории Казахстана. Изучение проблем, протекающих на границе раздела фаз в различных электрохимических системах из молибдена и вольфрама, представляет теоретический и практический интерес, так как позволяет сделать вывод о возможности применения этих металлов в качестве индикаторных электродов в потенциометрии.

Цель работы заключается в установлении закономерностей электрохимических реакций, протекающих на границах раздела фаз молибденовый, вольфрамовый электроды - водные растворы потенциалопределяющих ионов и возможности использования их в вариантах потенциометрии.

Научная и практическая значимость работы: Предложены электроды из элементов VI группы молибдена и вольфрама, проявляющие электродную функцию к ряду потенциалопределяющих ионов в широком диапазоне концентраций. Экспериментально обоснована возможность применения металлических молибденового и вольфрамового электродов для потенциометрического титрования ионов хрома (VI) в пробах технической воды.

Результаты работы используются в лекционном и практическом курсах «Физико-химические методы анализа», читаемом в Западно-Казахстанском аграрно-техническом университете для специальностей «Химическая технология органических веществ» и «Химическая технология неорганических веществ».

21. Диссертационная работа Бектемисовой Айнаш Утешевны на тему: «Структурообразование, свойства и применение смешанных водных растворов желатина с гуматом и поливинилпирролидоном», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.06. – высокомолекулярные соединения»

Актульность работы: Большой научный и практический интерес представляют исследования интерполимерных (ИПК) и полиэлектролитных комплексов (ПЭК), образующихся при смешении разнородных полимеров и полиэлектролитов в результате кооперативного взаимодействия их макромолекул друг с другом за счет электростатического, водородного или гидрофобного связывания.

Одним из важнейших приемов получения таких материалов является смешение растворов полимеров разной природы, способных к межмакромолекулярным взаимодействиям. Этот способ позволяет во многих случаях принципиально изменять эксплуатационные и технологические свойства материалов, снижать их стоимость и, следовательно, является мощным инструментом технологов и материаловедов для создания материалов с заданными характеристиками.

Процесс совмещения водных растворов полимеров сопровождается студнеобразованием (или гелеобразованием), при котором возникают пространственные структуры, обладающие свойствами твердых тел. Изучение процессов гелеобразования смешанных растворов полимеров и возможность управления свойствами образующихся пространственных структур является актуальной проблемой. Актуальность исследования определяется тем, что многие технологические процессы переработки полимеров осуществляются в растворе с использованием двух, трех и более полимерных компонентов, особенности взаимодействия которых, следует учитывать. Кроме того, во многих случаях смешения реализуется синергетический эффект повышения желаемых свойств.

Большие перспективы для получения практически значимых и экологически безопасных полимерных смесей и комплексов представляют природные полимеры. Одним из наиболее широко применяемых в народном хозяйстве биополимеров является гелеобразующий желатин из класса белков, получаемый из коллагена и широко используемый в фотографической, фармацевтической и пищевой промышленности. Студни и гели на основе желатины были предметом изучения многих исследователей. С целью регулирования и улучшения поверхностно-активных, стабилизирующих, сорбционных и других заданных свойств разработаны разные модификации желатина. Малоизученными модификаторами для желатины, как гелеобразователя, являются природные и синтетические полимеры.

Цель работы заключается в установлении закономерностей и особенностей процессов геле- и комплексообразования в смешанных водных растворах желатина с гуматом натрия и поливинилпирролидоном, исследование свойств и определение областей применения полученных новых полимерных комплексов.

Научная и практическая значимость работы: Проведенными укрупненными испытаниями гуматов, желатина, поливинилпирролидона и их поликомплексов в качестве кормовой добавки для цыплят и утят в условиях птицефабрики показано, что их применение позволяет повысить продуктивность, сохранность птицы и снизить удельные затраты кормов. Полимерные комплексы гумата и его производных с желатином представят также практический интерес для получения эффективных, доступных, экономичных, водо- и огнестойких сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов. Способ получения кормовой добавки для цыплят защищен патентом РК.

22. Диссертационная работа Махмутовой Алмагуль Сатыбалдиевны на тему: «Циклизация монотерпеноидов в моно- и бициклические структурные типы. Строение и реакционная способность сантолинового спирта и производных некоторых монотерпенов», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.04 – физическая химия

Актульность работы: Соединения растительного происхождения всегда привлекали внимание исследователей своими ценными свойствами, в частности, высокой биологической активностью, сочетающейся с избирательностью физиологического действия и низкой токсичностью. Интересным в этом плане представляется и проведение химических модификаций природных соединений с целью получения на их основе новых производных с выраженной биологической активностью. Также немаловажным фактором является возможность получения из растительного источника оптически чистых соединений, что, как правило, невозможно в синтетической органической химии.

Интерес к монотерпеноидам, рассматриваемым в данной работе, в первую очередь, обусловлен широким использованием их в фармацевтической и парфюмерной промышленности, что связано с высокой биологической активностью, ароматическими свойствами, промышленно-значимым содержанием в растительном сырье. В процессе создания новых соединений с практически ценными свойствами одним из важных моментов является установление их строения. Строение молекулы является определяющим фактором для биоактивности, углубленное изучение пространственного строения имеет важное значение, в частности, для установления корреляции «структура-биоактивность», понимания механизмов их действия на человеческий организм и решения задач направленного синтеза новых химических соединений с практически ценными свойствами из промышленно доступного сырья. Кроме того, многие ациклические представители монотерпеноидов легко претерпевают реакцию циклизации, а некоторые бициклические продукты легко перегруппировываются, поэтому вызывает интерес и изучение путей образования различных структурных типов монотерпеноидов, обуславливающих их разнообразие в природе.

Цель работы - установление пространственного строения, стереохимии кристаллических молекул природных монотерпеноидов и их производных, а так же изучение возможных путей образования моно- и бициклических монотерпеноидов из ациклических предшественников.

Научная и практическая значимость работы: Информация по строению изученных производных монотерпенов включена в Кембриджский банк структурных данных. Результаты квантово-химического исследования реакционной способности представляют определенный интерес при химических превращениях с участием монотерпенов для объяснения механизмов реакции.

23. Диссертационная работа Иманбаева Сабыржана Шайзатовича на тему: «Физико-химические основы каталитическо-кавитационного воздействия на органическую массу первичной каменноугольной смолы», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности «02.00.04-физическая химия»

Актульность работы: Известно, что каменноугольная смола является источником целого ряда ценных ароматических углеводородов, продукты переработки смолы находят широкое применение в органическом синтезе, в черной металлургии и других отраслях народного хозяйства. Кроме того, количество, состав и свойства образующейся смолы зависят непосредственно от природы твердых горючих ископаемых, технологических условий и особенностей процесса переработки.

На сегодняшний день разработка научных основ переработки тяжелого углеводородного сырья является одной из самых актуальных задач, так как это позволит не только теоретически обосновать выбор технологических и рабочих условий переработки подобных объектов, но и выявить доминирующие факторы, влияющие на качество и количество продуктов. Необходимо отметить, что создание физико-химических основ переработки углеводородного сырья обеспечит разработку новых высокоэффективных, экологически и технологически безопасных, более глубоких способов облагораживания тяжелых топливно-энергетических ресурсов отечественного производства.

В связи с этим диссертационная работа Иманбаева Сабыржана Шайзатовича на тему «Физико-химические основы каталитическо-кавитационного воздействия на органическую массу первичной каменноугольной смолы», посвященная изучению физико-химических основ процесса каталитическо-кавитационной переработки каменноугольной смолы отечественного производства, является актуальной как с теоретической, так и с практической стороны.

Цель работы заключаются в изучении влияния кавитации и ПГК на качественный, количественный химический состав продуктов переработки первичной КС, определение оптимальных условий экстракции фенолов этанолом из первичной каменноугольной смолы, влияния гетерогенных железосульфидных каталитических добавок на гидроизомеризацию смеси полиароматических углеводородов (3-,4-компонентного состава); определение маршрута деструкции с помощью методов квантовой химии РМ3 (UPM3), ROHF/3-21G, UHF/3-21G.

Научная и практическая значимость работы: Использование псевдогомогенных каталитических добавок и кавитацию как одного из очень эффективных, глубоких и безопасных альтернативных методов для процесса облагораживания и переработки каменноугольной смолы; использование данных физико-химических методов анализа при выборе оптимальных условий каталитическо-кавитационной переработки первичной каменноугольной смолы; использование способа экстракционно-кавитационного обесфеноливания первичной каменноугольной смолы для внедрения в ТОО «Сары-Арка Спецкокс».

24. Диссертационная работа Мустафина Едиге Суиндиковича на тему: «Синтез и физико-химические исследования ряда оксоарсенатов s- и d- элементов», представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.01-неорганическая химия.

Актуальность работы: Развитие современной неорганической химии требует вовлечение в сферу исследований все новых, ранее не исследованных объектов. Эти новые объекты должны соответствовать как требованиям теоретической и экспериментальной химии, так и запросам близких и смежных дисциплин, как неорганическое материаловедение, термохимия, химическая информатика и другие. Одним из таких объектов является синтез и исследования свойств кислородных соединений мышьяка, особенно оксоарсенатов или солей мышьяковой кислоты. Исследование химических и физико-химических свойств оксоарсенатов имеет важное теоретическое и прикладное значение для восполнения пробелов в знании неорганической химии мышьяксодержащих соединений, для получения арсенатов, обладающих полупроводниковыми, сегнетоэлектрическими и другими свойствами, физико-химического обоснования процессов вывода мышьяка при производстве цветных металлов, получения новых информационных массивов, которые служат исходными базовыми материалами для загрузки в банки данных и справочники фундаментальных термохимических, термодинамических констант.

Современная неорганическая химия, получение новых материалов с заданными свойствами, синтез особо чистых веществ немыслимо без фундаментальных исследований в области фазовых равновесий, особенно сложных Р-Т-х фазовых диаграмм, состоящих из нескольких компонентов.

Следует особо отметить, что исследование и построение Р-Т-x фазовых диаграмм состояния систем как простых, так и сложных оксидных систем требует огромного количества экспериментальных и расчетных данных. Исследования таких сложных фазовых диаграмм требует решения фундаментальных вопросов.

Цель работы заключается в изучении фазовых равновесий в системах Аs2O5-МеО, где Me- Sr(II), Cr(III), Mn(II), Cd(II), Hg(II) и исследование термохимических и термодинамических свойств арсенатов ряда щелочных и переходных металлов.

Научная и практическая значимость работы: Полученные результаты вносят определенный вклад в неорганическую и физическую химию соединений s-, р-, 3d-, 4d-, 5d-элементов и мышьяка. Они могут быть использованы для направленного синтеза арсенатов с ценными электрофизическими свойствами, в химической информатике могут служить в качестве исходных информационных массивов для справочников и банков данных фундаментальных кристаллохимических и термодинамических констант, представляют интерес для физико-химического моделирования химико-технологических и металлургических процессов с участием соединений мышьяка, а также для учебного процесса вузов химического профиля при чтении спецкурсов «Рентгенофазовый анализ», «Фазовые равновесия», «Термохимия», «Химия переходных металлов» и др.

25. Диссертационная работа Шамбиловой Гульбаршин Кожахметовны на тему: «Реологические закономерности процессов полимеризации в условиях фазовых переходов», представлена на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности 02.00.06-«высокомолекулярные соединения».

Актульность работы: Полимерные материалы играют огромную роль в современной жизни, широко используясь как при создании передовой техники, так и в повседневной жизни. Этим определяется постоянный интерес к технологии получения этих материалов, от реализации которых зависит как экономическая эффективность соответствующих крупнотоннажных процессов, так и качество получаемых продуктов. Выбор правильных технологических решений также предопределяет экологичность производства, что особенно важно в современных условиях.

Среди различных элементов создания технологического процесса (подбора и конструирования оборудования, выбора сырья, решения вопросов размещения оборудования и т.д.) особое место занимает кинетика процессов образования полимеров (полимеризации) и отверждения (структурирования) олигомеров. Именно кинетические характеристики технологических процессов влияют на производительность производственных процессов, а, следовательно, на техно-экономические показатели получаемых материалов.

Вопрос о влиянии химических превращений на свойства реакционной среды особенно важен, именно в случае синтеза полимеров и отверждения олигомеров. Это определяется тем, что в первом случае вязкость реакционной среды может изменяться на 8 десятичных порядков, а при отверждении неограниченно возрастает, поскольку из жидкости получается твердая фаза. Сама постановка задачи о реологических превращениях при реакциях полимеризации и отверждения была поставлена и развита в трудах проф. А.Я. Малкина и д.х.н. С.Г Куличихина, которые были пионерами в создании новой науки – реокинетики.

Цель работы заключается в изучении фазовых диаграмм ряда полимеров, в особенности полужесткоцепных и жесткоцепных полимеров, поскольку именно для них характерны фазовые превращения в процессах полимеризации; изучении реологических свойств получаемых полимеров в зависимости от условий синтеза и концентрации продуктов в системе; изучении влияния деформирования на положение линий переходов на фазовых диаграммах исследуемых объектов;

изучении влияния деформирования и фазовых переходов на кинетику полимеризационных (и поликонденсационных) процессов; исследовании неизотермических эффектов при реакциях полимеризации (отверждения) и их влиянии на кинетические особенности соответствующих реакций; изучении однородности продуктов синтеза с точки зрения, как молекулярно-массовых распределений, так и эффекта образования микро- (макроскопических) структур в реакционной системе; изучении свойств получаемых продуктов полимеризации и отверждения.

Научная и практическая значимость работы: Получены технические характеристики ряда промышленно значимых материалов, к числу которых относятся такие линейные полимеры, как различные полиамиды, поливиниловый спирт и поливинилацетат, полиамидобензимидозол, полисульфон, поликарбонат, а также многотоннажные отверждаемые олигомеры, такие как эпоксидные, кремнийорганические, фенол-формальдегмидные, амино-формальдегидные, полиуретановые, меламиновые смолы и др. Эти экспериментальные результаты являются основой для выбора технологических режимов их переработки и формования изделий. Построенные фазовые диаграммы различных полимерных систем являются основой для выбора температурно-концентрационных условий формования высокомодульных высокопрочных волокон из жесткоцепных полимеров.Разработаны конкретные технологические рекомендации, позволяющие осуществлять научно обоснованный выбор важного технического процесса омыления поливинилацетата в производстве поливинилового спирта. Разработанная теория неизотермических процессов при отверждении олигомеров позволяет количественно оценить влияние различных технологических факторов на сокращение величины индукционного периода и, как следствие, на сокращение «времени жизни» исходного материала. Полученные соотношения показывают, какие именно параметры материала влияют на это явление, и как следует количественно оценивать его значимость для тех или иных материалов и обоснованно выбирать технологические параметры процесса переработки.

26. Диссертационная работа Кездикбаевой Асель Таупыковны на тему: «Синтез и физико-химическое исследование сложных висмутитов s-, p-, d- и f- элементов», представлена на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01-неорганическая химия.

Актуальность работы: Усилия исследователей, работающих в области химии твердого тела, в последние годы направлены на изучение материалов, обладающих такими ценными свойствами, как полупроводниковые, сегнето- и пьезоэлектрические, высокотемпературная сверхпроводимость, радиолюминесценция и др. В течение последней четверти века огромный интерес к исследованиям и разработке новых технологий получения материалов с вышеописанными свойствами обусловлен наличием у них уникальных физических, механических, химических и биологических свойств, а также до сих пор не выясненными до конца возможностями их использования. Тенденция имеет достаточно ясную фундаментальную и прикладную мотивацию, поскольку свойства таких веществ позволят создавать новые системы, имеющие перспективы использования в наукоемких областях современного приборостроения, микроэлектроники и химической промышленности.

Предположительно, в системах с участием оксидов висмута, редкоземельных и щелочноземельных элементов можно ожидать перечисленные ранее электрофизические свойства. Как показывает анализ литературы, до сих пор химия сложных смешанных висмутитов является недостаточно изученной. Кроме того, ряд ценных свойств, присущих им, существенно расширит спектр практического применения сложных висмутитов.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что синтез и изучение поликристаллических фаз систем и (где -редкоземельные элементы) представляют актуальную проблему современной неорганической химии.

Цель работы заключается в синтезе и исследований рентгенографических, термодинамических и некоторых физико-химических свойств висмутитов, образующихся в системах и (где – редкоземельные элементы).

Научная и практическая значимость работы: Полученные результаты расширяют базу данных по строению и термодинамике керамических материалов на основе многокомпонентных оксидов. Висмутиты с ценными физико-химическими свойствами можно использовать в неорганическом материаловедении и для построения физико-химических моделей для разделения висмута в цветной металлургии.

Отдельные теоретические и экспериментальные положения, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, внедрены в учебный процесс кафедры неорганической и технической химии КарГУ им. Е.А. Букетова при преподавании дисциплин специализации («Кристаллохимия», «Термохимия» и др.).