Химические науки
| | | | | | | Химические науки | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Развитие химических наук началось с 1943, после создания Института хи мии при Киргизском филиале АН СССР. Хи мические науки развивались в основном по двум направлениям. Неорганическая химия. Проведены ряд исследований по изучению при родных солей Киргизии, соединений металлов с физиологически активными органическими ве ществами. Развиты топологические основы че тырёхмерных диаграмм (тетрады, гексады) и выдвинуты нек-рые новые теоретические поло жения относительно образования твёрдых раство ров. Исследованы реакции сульфатов, галогени дов и фосфатов переходных металлов с карбами дом, тиокарбамидом, метионином и пиперази ном. Определен химический состав ряда круп ных соляных месторождений республики, состав лены их физико-химические характеристики, показан генезис и предложены рациональные схемы комплексной переработки соляных пород. Дана характеристика физико-химических условий образования многих глауберитовых отложений, рекомендованы способы обогощения и перера ботки глауберита на сульфат натрия и гипс (рук. И.Дружинин). Разработаны теоретические осно вы получения новых классов карбомидных со единений. Для ряда синтезированных комплексов определены структуры и природа химической связи. Впервые составлена классификация металл-мочевинных комплексов. Среди карба мидных соединений обнаружены комплексы, относящиеся к классу клатратов. Обоснована возможность использования растворов карбами да для интенсификации процессов извлечения и разделения редкоземельных элементов. Выра щены монокристаллы карбамидных комплексов и изучены их электрические и оптические свой ства. Организована добыча кормовой соли, содержащей микроэлементы и обладающей высокой физиологической активностью. Скармлива ние этой солью способствует повышению мяс ной, молочной и шерстяной продуктивности животных (К.Сулайманкулов). Разрабатывается теория образования комплексных соединений в насыщенных водных растворах в рамках кислот но-основного взаимодействия, исследованы взаимодействия ряда аминов и амидов с неоргани ческими солями, а также природа координации лигандов к ионам металлов. Изучено взаимное влияние лигиндов в процессе комплексообразо вания. Установлено, что в насыщенных водных растворах проявляется сильная конкуренция между всеми участвующими в системе основаниями (амины, вода, анионы) за захват координаци онных мест вокруг центрального катиона. Выяс нена роль перекрёстной ассоциации между во дой и амином. Синтезированы физиологически активные соединения микроэлементов с амина ми, амидами, к-рые находят применение в ка честве стимуляторов роста и развития техничес ких культур. Изучены комплексообразующие спо собности ацетамида, гексаметилентетрамина с солями металлов и, для ряда синтезированных комплексов, определена структура (Б.Имана- кунов). Результатом исследований в области химии комплесных соединений явилось создание новой теории устойчивости координационных соедине ний в растворах (Я.Фридман). Были разработаны новые способы исследования равновесия в растворах комплексных соединений и определе ны константы устойчивости нескольких сотен соединений разных типов, многие из к-рых по лучены в твёрдом виде (фторкарбонаты редкозе мельных элементов, соединения металлов с ви таминами и аминокислотами, комплексонаты и др.). Исследованы термодинамические условия об разования комплексов в растворах. Дана коли чественная трактовка основных положений тео рии устойчивости координационных соединений с разнородными лигиндами, установлены гра ницы применимости к процессам комплексооб разования. разработана классификация лигандов на основе потенциалов окислительной димери ации реагентов и установлены количественные зависимости констант устойчивости комплексов от этих потенциалов. В области фазовых равновесий изучены водно-солевые системы из гало- генидов, фосфатов, карбонатов, нитратов, ацетатов металлов с аминокислотами, пиперазином и пиридином (М.Кыдынов). Выявлено влияние природы металлов на характер образования новых двойных соединений, фаз переменного состава, условия кристаллизации и причины вы саливающего действия. Выдвинута гипотеза о пептизации водных дисперсий натриевых глин, основанная на реакции гидролиза и физико-хи мической механики дисперсных систем (К.Ша темиров). Выяснен механизм образования суль фатных высолов на керамических изделиях. Раз работаны и внедрены методы определения груп пового состава коллоидов и обменных ионов натрия, калия в карбонатно-глинистых минералах. Предложена химическая теория процессов высаливания — всаливания неэлектролитов со лями и дано обоснование экстракционному вы делению редких элементов непосредственно из рудных пульп для комплексной переработки по лиметаллического некондиционного минераль ного сырья с низким содержанием металлов (С.Блешинский). Предложены и используются в практике новые эффективные процессы пере работки полиметаллического сырья. Разработа ны способы магнитного конденционирования немагнитных руд и методы их разложения. Со здана новая технология, позволяющая перера батывать низкосортное редкоземельное сырьё, улучшить санитарные условия труда, значительно повысить извлечение металла. Развиты научные направления по использованию энергии ис кровых разрядов в химии. Разработаны способы получения трубчатых стержней из графита и кар бамида кремния и методы нанесения покрытий из этих материалов. Созданы электроискровые установки, предназначенные для химического синтеза (рук. У.Асанов, И.Сакавов, Б.Петрен ко). С помощью метода ионного обмена создана и внедрена в производство единая технология получения сверхчистой сурьмы (СУ — экстра, СУ — 000 и др.) и её соединений (М.Усубаку нов). Предложена новая технология электроли тического рафинирования сурьмы и переработ ки окисленных сульфидных сурьмяных руд (А.Ба тюк). Выявлены условия образования глаубери та, определены оптимальные условия его пере работки (М.Кыдынов). Даны рекомендации по использованию природных солей Кыргызстана в качестве минеральной подкормки тенардитовых и галитовых пород с целью получения сульфата и хлорида натрия (К.Ногоев). Установлены закономерности превращений, заключающиеся в выделении вторичных продуктов из водных систем, образованных щелочным конденсированным фосфатом и катионом поливалентных металлов. На этой основе синтезирован ряд новых соединений, к-рые предложены в качестве неогранических ионнообменников, жаропрочных материалов, эмалей и люминофоров (А.Мустаев). Дана физико-химическая характе ристика и составлены гидрохимические карты минеральных источников и природных вод Кыр гызстана (В.Кадыров). Освоено в промышлен ном масштабе производство минеральных вод: жалал-абад, ак-суу, кара-шоро, арашан и др. Органическая химия. Изучены свойства, таутомерия пиранозного цикла полимерной цепи, реакционная способность целлю лозы в зависимости от среды, молекулярно-массового весового распределения (ММР и МВР) и молекулярной (М) однородности. Вскрыты но вые свойства пиранозного цикла молекулы цел люлозы, реакционная способность гидроксиль ных групп, водородных атомов при углеродах в зависимости от природы реакционной среды. Результаты работ показали, что химические свой ства молекулы целлюлозы определяют возмож ности и средства образования рациональных над молекулярных структур с заданными свойства ми. Использование новых данных позволило най ти пути решения нек-рых практических вопро сов: извлечение весьма ценных физиологических активных веществ из местного сырья Кыргыз стана; разработку путей создания молекулярно- однородных целлюлоз, к-рые повышают качества изделий; получение гидроцеллюлозного корда с повышенной термостойкостью, новых ионооб менных веществ и сорбентов; разработку нового способа производства хлопковой целлюлозы из сырья Кыргызстана для химической переработ ки (рук. В.Иванов). Использование этих дан ных позволило получить ценные продукты: ме дикаментозные средства, катионообменники, селективные сорбенты, эфиры (З.Шаршеналие ва). Разработаны способы получения молекуляр но-однородной целлюлозы и практические ре комендации по созданию высококачественных кинофотоплёнок искусственного волокна. Раз работаны научные основы повышения термостой кости целлюлозы и в промышленность внедрён новый способ изготовления термостойкой элек троизоляционной бумаги, используемой в производстве турбогенераторов высокой мощности (до 1200 мет, Г.Корнева). В результате изуче ния реологических свойств растворов целлюло зы и её эфиров установлен эффект влияния М МР на вязкостные характеристики растворов. На ос нове этих исследований разработан экспресс-ме тод оценки молекулярной однородности целлюлозных материалов и дана практическая рекомендация по применению метода в условиях круп нотоннажного производства (Л.Юдахина). Изу чались вопросы катализа целлюлозы и нек-рых её эфиров кислотами Льюиса. Разработаны: эффективные методы получения: порошковой цел люлозы высокой пористости, ацильных произ водных; смешанных эфиров азотной и карбонатной кислот, а также способы повышения моле кулярной однородности, новые методы получе ния модифицированных целлюлоз с «чужими» блоками в цепи (Р.Сарыбаева). В области химии, физико-химии и техноло гии пектиновых веществ (полигалактуронидов) установлены: закономерная зависимость интенсивности светорассеяния растворов кислых по лусахаридов от степени этерификации карбок сильных групп; получено экспериментальное до казательство химической связи пектинов с цел люлозной и белковой частями в протопектине; установлен углеводный состав протопектина и пектиновых веществ сахарной свеклы; разработан ряд оригинальных методов получения близ ких к нативным желирующим пектинам из жома сахарной свеклы; нейтральных и кислых углеводов; заменителей плазмы крови; растворимых и нерастворимых ионитов, комплексонов, азот-, кислород-, серу-, металлсодержащих производ ных; быстрые, прямые и экспресс-методы коли чественного определения содержания пектино вых веществ в промышленных продуктах, к-рые внедрены на сахзаводах республики и рекомен дованы к повседневному внедрению в свеклоса харное производство. На Кара-Балтийском спир- тозаводе разработана и внедрена технология и получения глутаминовой кислоты и ацидола; со здана непрерывно действующая ультразвукавая экстракционная установка для извлечения мор фина и др. алкалоидов из шелухи коробочек мака (рук. Г.Аймухамедова). В условиях кислотно-основного, металло-ионного и нуклеофильного катализа разработаны теоретические основы оптимизации процессов гли козилирования и эффективные методы синтеза карбамидов Сахаров, гликазиппирозолонов и др. глюкозидов, к-рые внедрены на Шосткинском заводе химреактивов. Проведенные испытания ряда полученных препаратов показали высокую противоопухолевую и фунгицидную активность (рук. В.Афанасьев). Исследован механизм окисления различных классов углеводородов молекулярным кислоро дом в присутствии металлацилатных комплексов, разработаны высокоэффективные гомогенные и гетерогенные каталитические системы для полу чения бензоилкарбоновых кислот, синтеза аль дегидо- и кетиспиртов, синтетических углеводов из формальдегида; способы получения 3-окси- метилбутанона-2, и 2-оксиметилциклогексоно-на внедрены в производство. Способы получе ния нек-рых альдегидо- и кетоспиртов запатен тованы в США, Японии, ФРГ, Великобрита нии и Франции (О.Леваневский). Исследования в области химии стероидов ведутся в направле нии поиска технологии его выделения, установ ления структуры и химической модификации (трансформации) с целью получения биоактивных фармпрепаратов (К.Кошоев). Найдено пер спективное промышленное сырье — семена то матов. Разработаны способы получения из это го сырья стероидного сапогенина, нетигогенина и пути трансформации его в биоактивные медп репараты. Исследования в области гетерогенных равно весий с органическими компонентами — аминокислотами, привели к разработке теоретичес ких основ и метода синтеза производных L — глутаминовой кислоты и мононатрийглутамата с ультра-микроэлементами, обладающими вы сокой растворимостью — всасываемостью, гипо тензивным и кроветворным действием. Линия получения динатриймонокобальтглутамината (ДНМКГ) осуществлена на заводе им. П.Л.Вой кова в Москве (З.Бакасова). Синтезированы ан тигельмитиновые эффективные препараты про тив эндометрита, синегнойной палочки, копыт ной гнили и экземы человека, линии получения к-рых также организованы на заводе им. П.Л.Войкова (А.Акбаев). Лечение ряда заболе ваний животных нек-рыми из этих препаратов запатентовано в США, Великобритании, Авст ралии, Новой Зеландии, Турции. Исследования углей Кыргызстана, начатые в 60-е гг., направлены на разработку единой науч но-генетической классификации и ГОСТов уг лей СССР, изучение функционального состава, окислительных и термоокислительных превраще ний (Н.Назарова, Ш.Сарымсакова). Разработа ны и внедрены рекомендации по борьбе с само возгоранием (Г.Харитонов), методы получения органоминеральных удобрений, буровых раство ров (Н.Назарова), поликарбонатных кислот (Ш.Сарымсаков). В частности, меллитовой кис лоты — сырья для синтеза термостойких полимеров и физиологически активных веществ. Синтезированы более 5000 новых, ранее не описанных, фосфорорганических соединений (К.Джун дубаев), изучены свойства, установлена физио логическая активность нек-рых из них. Препа рат вермицид рекомендован для лечения мони- езизов и аскаридоза животных (А.Алдашев). Об следованы растения флоры республики на содер жание алкалоидов, сапонинов, флаваноидов, ус тановлены, изучены химические и лечебные свой ства василистника, патринии, зайцегуба, вор сянковых; внедрена в медпрактику настойка ва силистника, выделены 15 соединений, 9 из них — новые. Установлено высокое содержание угле водов в растениях флоры Кыргызстана (В.Ива нов, Н.Плеханов). В лабораториях фармакологического профи ля ведётся поиск физиологически активных ве ществ, исследуются токсичность, лечебные свойства, разрабатываются их лекарственные формы. Расширен спектр лечебного действия ликорина как отхаркивающего средства, разработаны мази камфацитол, алтакарин, осуществляется произ водство тонизирующих напитков — бальзама «Арашан» («Киргизский»), созданы бальзамы «Сибирь», «Уссурийский» (совместно с Инсти тутом биоорганической химии Дальневосточно го отделение АН СССР), исследуются производные глутоминовой кислоты с микроэлементами (А.Алтымышев). Разработаны научные основы, регламенты и реализованы прогрессивные технологические схе мы производства по замкнутому циклу глутами новой кислоты и др. аминокислот, биостиму ляторов. Разработаны эффективный ультразвуковой метод и аппаратура экстракции алкалои дов мака и веществ из растительного сырья, эк страктов непрерывного действия, к-рые были переданы Минмедпрому СССР (Г.Аймухомедо ва, Е.Руковишникова и др.). Биостимуляторы и кормовые добавки из отходов производства ука занных аминокислот прошли широкую проверку в птице- и овцеводческих хозяйствах Министер ство сельского хозяйства Киргизской ССР. Ус тановлена их высокая эффективность в повышении продуктивности животных и птиц (Г.Айму-хомедова, Т.Стручалина). На кафедре органической химии Кыргызского гос. нац. университета (КГНУ) изучены способы получения и доказана индивидуальность замещённых фенилэтинил, на фтилэтинил, индолэтинил, антраценоэтинилп- роизводных, N -, G -гликозоидов ацетиленового ряда (С.Адылов и др.). Химиками-органиками разработан способ по лучения органических с.-х. удобрений из углей Кыргызстана. Эти органо-минеральные гумино вые удобрения в виде гумофоса и аммонизиро ванного угля, приготовленные из выветрившихся . углей, прошли производственную проверку на . высокогорных альпийских и субальпийских лугах. Разработаны условия выделения, очистки химической модификаций пектиновых веществ с целью получения продуктов пищевого меди цинского и технического назначения (3. Ашуба ева, Н,Шелухина). В Кара-Балтинском аграр но-промышленном объединении по сахарной свекле и Ново-Троицком сахзаводе внедрены экспресс-метод оценки процесса пептизации и кондуктометрический метод определения пектинов в диффузионных соках свеклосахарного про изводства, обеспечивающие снижение потерь сахарозы за счет более оперативного химическо го контроля. Разработаны: способы получения новых пролонгированных ферментов, антимик робных и антибактерицидных препаратов полимерной природы; новая группа биоактивных ве ществ — разнолигандных полимерных металло- комплексов; способы использования ингибитор ных свойств гуминовых кислот в биотехнологи ческих процессах (Ш.Жоробекова). Успехи в области химических наук были дос тигнуты благодаря созданию Института химии АН Киргизской ССР (1954—60 гг.). В целях дальнейшего развития химической науки были образованы два новых института: Институт неор ганической и физической химии и Институт органической химии (1960—94). Создание институтов позволило значительно расширить те матику исследований. В 1994 два института были объединены в Институт химии и химической технологии НАН Кыргызской Республики. Подготовка специалистов-химиков осуществля ется в основном на химическом факультуте КГНУ.
|