Разработан простой способ получения силикон-гидрогелевых бифазных полимерных материалов и реализована технология реакционного формования, основанные на синтезе последовательных взаимопроникающих молекулярных сеток. Созданный материал обладает уникальным набором свойств, необходимых для получения мягких контактных линз длительного ношения. Проведены успешные медико-биологические исследования материала и изделий. (ОИК СО РАН, СПбФ ИК СО РАН)
Разработан метод получения нанокомпозитов на базе полиэтилена и слоистых силикатов, основанный на интеркаляционной полимеризации этилена. Расслоение частиц силиката на единичные слои нанотолщины происходит непосредственно в синтезируемой полимерной матрице. Для активации слоистых силикатов применены катализаторы циглеровского типа и металлоценовые катализаторы. Полученные наноматериалы характеризуются резким улучшением барьерных свойств по сравнению с чистой полиэтиленовой матрицей. (ИХФ РАН)
Радиационной матричной газофазной сополимеризацией на вытянутых полиамидных пленках получены полимерные полупроводники принципиально новой структуры. В их проводящих цепях фрагменты с сопряженными связями в заданном подложкой порядке чередуются с металлическими кластерами. Электропроводность образцов составляет величину порядка 10-2 (ом.см)-1 и возрастает при нагревании, их прочность соответствует прочности полиамидной пленки. Новые материалы найдут широкое применение в различных областях современной техники, в частности для создания дешевых солнечных батарей больших размеров. (ИНЭОС РАН, ИЭЛ РАН)
Синтетическая органическая и элементоорганическая химия
Разработаны оригинальные методы конструирования азабициклодекадиенов и азаспироалкенов, основанные на двух последовательных процессах: восстановительном аллилборировании пиридинов, изохинолинов и лактамов, приводящем к диаллилированным азотным гетероциклам, и внутримолекулярном метатезисе, катализируемом рутениевым катализатором типа Граббса. Полученные би- и трициклические системы представляют собой основной структурный элемент ряда важных алкалоидов, в частности цефалотаксина, обладающего выраженной антилейкемийной активностью. (ИНЭОС РАН)
Открыт новый метод получения дибензолванадия реакцией дииодида диспрозия и ванадоцена в бензоле, принципиальной особенностью которого является проведение реакции в отсутствие сольватирующих растворителей или добавок, что открывает возможности для получения комплексов лантаноидов, свободных от координационно связанных молекул растворителя. Показана возможность применения указанных дииодидов для синтеза бис(ареновых) комплексов d-переходных металлов. (ИМХ РАН)
Создана новая серия бидентатных и монодентатных лигандов с хиральным атомом фосфора и(или) хиральными центрами в аминных фрагментах, комплексы которых с палладием катализируют ряд превращений дифенилпропенилацетата с высокими химическими выходами и энантиоселективностью (до 95-97%). (ИНЭОС РАН)
Впервые реализовано высокоэффективное присоединение первичных и вторичных фосфинов к цианацетиленам, протекающее в мягких условиях со 100-процентной стереоселективностью и полной утилизацией исходных реагентов (количественных выход). Экспериментально (ЭПР УФ) доказан одноэлектронный канал в реакции первичных фосфинов с фенилцианацетилентом. Реакция открывает простой путь к новым семействам функциональных винилфосфинов с различными реакционноспособными группами и широким диапазоном гидрофобного и
гидрофильного баланса – соединениям, необходимым для направленного синтеза металлокомплексных катализаторов и материалов, используемых в технологиях. (ИрИХ СО РАН)
Разработан новый синтетический путь к производным порфирина. Предложена методика одностадийной функционализации порфирина гетероциклами по арильным заместителям, находящимся в мезо-положениях. Получены порфирины, содержащие один или четыре гетероциклических фрагмента, которые представляют интерес как реагенты для фотодинамической терапии онкологических заболеваний, катализаторы или молекулярные сенсоры. (ИОС УрО РАН)
Открыт новый способ восстановления нитронилнитроксилов в мягких условиях, позволяющий получать ранее недоступные иминонитроксильные радикалы, а также продукты их более глубокого восстановления. Разработаны методы синтеза широкого круга азолов и спин-меченых амидов на основе 2-имидазолинового нитроксила. Продемонстрирована перспективность этих соединений в качестве предшественников для синтеза более сложных нитроксильных радикалов. Результаты важны для создания молекулярных магнетиков. (МТЦ СО РАН)
Разработан новый синтез трифторметилкарбоната и трифторпропилен-
гликоля, исходя из промышленно доступной окиси гексафторпропилена. Полученные соединения представляют собой ценные вещества для полимерной химии и производства литиевых аккумуляторов нового поколения. Метод может быть масштабирован для промышленного применения. (ИФАВ РАН)
Впервые осуществлена реструктуризация скелета С7-С8-секопродуктов дитерпеновых алкалоидов путем восстановительного сочетания дикарбонильного производного с использованием в качестве восстановительного агента йодистого самария, что имеет важное значение для целенаправленного изменения функционального состава дитерпеновых алкалоидов без разрушения основного скелета молекулы. (ИОХ УНЦ РАН)
Впервые осуществлена прямая N-гетероциклизация краун-эфиров, что может иметь значение как для получения новых биологически активных соединений, так и для проведения исследований в области супрамолекулярной химии. (ИТХ УрО РАН)
В продолжение компьютерного моделирования ADMET (absorption, distribution, metabolism, excretion, toxicity) свойств изучена взаимосвязь биодоступности лекарств как глобального параметра с их молекулярной структурой. Для ЭВМ «БИОДОСТ» разработана программа для расчета биодоступности (например, лекарств) на уровне категорий (хорошая, средняя или слабая) на основе данных по биодоступности родственных веществ. Получено свидетельство о регистрации программы. (ИФАВ РАН)
Коллоидная химия и физико-химическая механика
Развита современная теория течения структурированных дисперсных систем, на основе которой впервые установлен неоднородный характер разрушения структуры в потоке. В отличие от общепринятых представлений показано, что реализуемая псевдотекучесть отличается на несколько порядков от истинной текучести, достигаемой при полном изотропном разрушении структуры. Показано, что это является результатом проявления физико-химической неоднородности поверхности частиц и эффекта специфической «динамической памяти» частиц. (ИФХ РАН)
Разработан новый подход к теории уравнения состояния монослоя, основанный на рассмотрении исключенной площади, которую создает в монослое локализованная молекула, как зону, недоступную для центров подвижных молекул. Предложенный подход позволяет генерировать уравнения состояния, удовлетворяющие любым наложенным условиям. (СПбГУ)
Разработан метод получения дисперсий наночастиц серебра в растворах полимеров, при котором в процессе старения дисперсий реализуется антиоствальдовский механизм их созревания. Из синтезированных дисперсий сформированы металлполимерные нанокомпозиты, которые обладают необычными электронными свойствами и могут быть использованы в качестве различного рода датчиков и сенсоров. (ИФХ РАН)
Разработаны методы получения и изучены свойства новых форм криогелей из растворов полимеров с верхней критической температурой растворения на основе поливинилового спирта с добавками электролитов. Разработанные криогели перспективны для создания противофильтрационных завес в гидротехнических сооружениях, расположенных в районах Севера и вечной мерзлоты. (ИХН СО РАН)
Предложены новые методы диагностики неупругого деформирования, основанные на сжатии расходящимися сферическими ударными волнами и на предварительном боковом сжатии образцов. Впервые показано, что существуют высокотвердые хрупкие керамические материалы, ударное сжатие которых происходит пластическим образом, а не растрескиванием, как считалось ранее. Проведенные эксперименты позволили впервые определить условия перехода от хрупкого к пластическому деформированию для керамической окиси алюминия. Результаты исследований могут иметь значение для проектирования и оптимизации керамической брони. (ИПХФ РАН)
Радиохимия
Показано, что трибутилфосфат (ТБФ), насыщенный HNO3, растворяет твёрдый диоксид урана - основу облучённого ядерного топлива (ОЯТ). Это позволяет заменить стадии растворения ОЯТ в азотной кислоте и последующей экстракции U и Pu, на одну операцию - растворение ОЯТ в TБФ-HNO3, что уменьшит количество водных и органических токсичных высокорадиоактивных отходов. (ГЕОХИ РАН)
Разработаны методы синтеза неизвестных ранее кристаллических соединений актинидов с различными лигандами. Выделено более 40 соединений нептуния, плутония, америция, изучены их структура и спектроскопические характеристики. Полученные данные существенно расширяют научные представления о свойствах радиоактивных элементов конца Периодической системы Д.И.Менделеева. (ИФХ РАН)
Разработан новый эффективный способ разделения америция и кюрия с использованием центробежной хроматографии. Изучено влияние гидродинамических и конструктивных параметров планетарной центрифуги на эффективность разделения Am(III) и Cm(III) и показано, что увеличение длины колонки и уменьшение скорости прокачивания подвижной фазы приводит к повышению фактора удерживания неподвижной фазы в колонке и улучшает разрешение кривых элюирования Am(III) и Cm(III). Выбраны оптимальные условия разделения Am(III) и Cm(III) методом жидкостной хроматографии со свободной неподвижной фазой в системе раствор диамида в тетрапропане – HNO3 .