Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2007 номер 1

Приведены обзор литературных данных и результаты собственных исследований авторов в области разработки методов синтеза, изучения реакционной способности и поиска путей практического применения моно- и бис-триорганилсилильных производных 1,1-диметилгидразина с общей формулой R_{4 - n}Si(NH-NMe₂)_n, где n = 1-4, и (R₃Si)₂N-NMe₂.

Рассмотрен комплекс проблем и направлений ускоренного развития методов синтеза фторсодержащих b-сультонов взаимодействием триоксида серы с перфторолефинами в связи с перспективностью их использования для получения фторматериалов широкой сферы практического применения. Например, они нашли применение в качестве полупродуктов для получения полифторированных сульфо- и карбоновых кислот, используемых для изготовления фторированных мембран для электрохимических процессов. Анализируется влияние заместителей при кратной связи на образование четырехчленного цикла и кислот Льюиса на получение ненасыщенных фторсульфатов. Описаны сферы практического использования.

Исследовано содержание тяжелых металлов (ртути, кадмия, свинца, меди и цинка) в хвое сосны обыкновенной, произрастающей на загрязненных и фоновых территориях бассейна р. Селенги. Показана зависимость между содержанием металлов в хвое и в почве. С использованием коэффициентов концентрации для различных зон загрязнения составлены ряды накопления металлов в хвое сосны, отражающие уровень эмиссионной нагрузки на древостои. В зоне сильного загрязнения обнаружены наиболее высокие корреляционные связи между содержанием свинца и кадмия в хвое и морфометрическими параметрами деревьев.

Проведен сравнительный анализ элементного состава рационов питания и тканей (печень) особей рыжей полевки и средней бурозубки, совместно обитающих на химически загрязненных (импактная зона) и ненарушенных (фоновых) территориях (Средний Урал). Полученные данные позволяют оценить роль экологических факторов в формировании биогенных циклов химических элементов с участием млекопитающих, принадлежащих к разным звеньям трофических цепей. В транслокации химических элементов по трофическим уровням млекопитающих особое положение занимает группа фитофагов (рыжая полевка). Специфика рационов питания этих видов и наличие желудочно-кишечного барьера ограничивают накопление элементов в организме животных. В этих же условиях плотоядные (средняя бурозубка) в сооб-ществе млекопитающих играют роль концентраторов ряда химических элементов (Pb, Cd, Cr, As и др.), содержание которых возрастает в организме животных по сравнению с их уровнями в рационах питания. Токсическая нагрузка на организм животных (печень) не зависит от их трофической специализации.

Рассмотрены вопросы синтеза и превращений жидких редокситов в экстракционных системах и системах, содержащих катионы металлов переменной валентности. Предложен новый метод восстановления (либо окисления) катионов d-элементов в водных растворах их солей жидким редокситом, находящимся в органической фазе. Метод может применяться в процессах экстракции и разделения катионов металлов, в системах, где происходят редокс-процессы на границе раздела фаз, а также для органических синтезов, представляющих собой редокс-процесс.

Изучен микроэлементный состав почечных камней у пациентов в Новосибирской и Омской областях. Показано, что содержание элементов в составе почечных камней зависит от минеральной фазы. Общим для почечных камней в сравниваемых регионах является широкой спектр определенных элементов. При сравнении изучаемых коллекций установлено, что в почечных камнях Новосибирского региона доминируют тяжелые элементы, а различное содержание и распределение микроэлементов в образцах связаны с особенностью региона.

Исследовано взаимодействие NaAl(OH)₂CO₃^.0.2H₂O (ГАКН) с водным раствором 5 М LiCl. Показано, что при температуре 90^оС и времени взаимодействия 6 ч происходит полное превращение ГАКН и образование карбонатной формы двойного гидроксида лития_алюминия с формулой [LiAl₂(OH)₆]₂CO₃^.nH₂O. С использованием методов РФА, электронной микроскопии высокого разрешения, результатов измерения удельной поверхности исследованы морфологические и структурные характеристики синтезированного соединения. На основании данных физико-химического и химического анализа продуктов взаимодействия ГАКН с водными растворами LiCl предложена схема образования Li–Al двойного гидроксида.

По литературным данным рассмотрена ситуация с источниками загрязнения ртутью в Сибирском регионе. С учетом современных данных о химических взаимодействиях и результатов оригинальных кристаллохимических исследований выделены устойчивые атомные группировки: [Hg₄O] и [Hg,M)₄S]-тетраэдры (M = Cu, Ag), [Hg₆O₂]-r-октаэдры, [Hg₃S₂]_n – ковалентно-связанные образования разной топологии, которые могут сохраняться в природных процессах, твердофазных и других преобразованиях. Этот факт следует учитывать при обсуждении форм переноса ртути, свинца и других токсичных элементов в окружающей среде.

Исследованы особенности пространственного распределения валового содержания и форм соединений цинка и кадмия в техногенно загрязненном почвенном покрове. Установлено, что максимальное накопление химических элементов в почве распределено в северном и северо-западном направлениях на расстоянии 250 м от контура разреза, минимальное - на востоке на расстоянии 5000 м. Обнаружена тесная связь между содержанием цинка и кадмия в полыни вида Artemisia marschaliana и их накоплением в почвенном покрове угольного месторождения "Каражыра". По концентрированию в надземной части и корнях растений цинк характеризуется базипитальным распределением, а кадмий - акропитальным.

Проведен анализ 30 образцов атмосферных аэрозолей на стекловолокнистых фильтрах с использованием метода реакционной газовой хроматографии и сухого сожжения. Установлено, что данные о содержании общего углерода, полученные при использовании двух методов, согласуются между собой в пределах 30-50 %.

Исследована термоокислительная деструкция полиакролеиноксимов, полученных конденсацией полиакролеинов, которые содержат до 80 % альдегидных групп, с гидроксиламином. В результате диференциально-термического и изотермического анализа, а также ИК- и масс-спектрометрии показано, что процесс термоокислительной деструкции полиакроленоксимов в значительной степени зависит от скорости их нагрева и в меньшей степени - от молекулярной массы и строения полимеров. Установлено, что в температурном интервале от 120 до 250^oС при скорости нагрева до 4^oC/мин (по данным ДТГА, а также результатам, полученным при исследовании термоокислительной и термической деструкции в изотермическом режиме при 170 и 190^oС) наблюдается дегидратация оксимных групп и N-гидроксипиперидиновых циклов, что приводит к образованию в макромолекулах акрилонитрильных звеньев, способных к внутри- и межмолекулярному сшиванию. Таким образом, при термообработке полиакролеиноксимов при 190^oС в изотермическом режиме можно получать термостойкие полимеры.
С увеличением скорости нагрева полиакролеиноксимов до 5^oC/мин и выше уже при 170^oС деструкция осложняется окислительным отрывом боковых групп, входящих в макромолекулы полимеров, по-видимому, за счет инициирования цепного процесса нитроксильными радикалами. В результате наблюдается образование углеводородного полимерного остатка, содержащего в макроцепи сопряженные связи -С=С-, который сгорает в температурном интервале 400-600^oС.

В образцах донных отложений Финского залива в его восточной части методом газовой хроматографии - масс-спектрометрии идентифицировано и количественно оценено 43 органических соединения, содержащих серу. Показана широкая распространенность полисульфидов в донных отложениях исследованной части акватории Финского залива. Обнаружено повышенное содержание сероорганических соединений по мере увеличения солености воды и глубины залива в направлении с востока на запад. Высокое содержание сероорганических соединений в донных отложениях на участке от западной оконечности о.Котлин до 28^о в.д. свидетельствует о наличии условий для образования устойчивых в этом районе сероводородных зон.

Изучена паровая конверсия диметилового эфира (ДМЭ) в водородсодержащий газ на бифункциональных СuO-CeO₂/γ-Al₂O₃-катализаторах, которые содержат поверхностные центры, обеспечивающие протекание реакций гидратации ДМЭ и паровой конверсии метанола. Показано, что катализаторы обладают высокой активностью и селективностью в паровой конверсии ДМЭ. При 350 ^оС, скорости потока реакционной смеси 10000 ч^-1 и мольном отношении Н₂О/ДМЭ, равном 3, их производительность по водороду составляет 0.47-0.61 моль Н₂/(г_кат ^.ч). При этом объемная доля СО в получаемом водородсодержащем газе существенно ниже равновесного значения и не превышает 1 %.