ENGLISH

ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ

Отдел высокомолекулярных соединений

Лаборатория ионного обмена и сорбции

Лаборатория синтеза и исследования свойств ионообменных материалов

Лаборатория мембранных процессов

Группа механохимии высокомолекулярных соединений

Группа синтеза и исследования адгезионных полимеров

Отдел органической химии

Лаборатория элементоорганических соединений

Лаборатория органического катализа

Группа синтеза и изучения свойств органических пероксидов

Отдел лекарственных веществ

Лаборатория гетерогенного катализа

Лаборатория поляроидных пленок

Лаборатория спектроскопии и электронной микроскопии

Лаборатория радио- и масс-спектроскопии

Лаборатория физико-химических методов исследования

Информационно-патентный отдел

Группа компьютерного обеспечения

ОТДЕЛ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Зав. отделом - доктор химических наук, академик НАНБ, профессор Солдатов Владимир Сергеевич

Лаборатория ионного обмена и сорбции
Зав. лабораторией - доктор химических наук, академик НАНБ, профессор Солдатов Владимир Сергеевич

Организована в 1966 году в Институте общей и неорганической химии НАН Беларуси, с 1981 года - в составе ИФОХ НАН Беларуси.
Основные направления научных исследований:
- теория ионного обмена и ее приложение для разработки новых методов оценки свойств ионитных материалов и создания усовершенствованных ионообменных технологий;
- разработка методов и средств очистки воздуха с применением волокнистых ионообменных материалов;
- разработка методов получения, способов использования и исследование свойств новых материалов для выращивания растений.
Разработаны рамные ионообменные фильтры (РИФ) очистки воздуха от токсичных газов кислой и основной природы производительностью от 0,5 до 25 тыс. м³/час. Фильтры внедрены на десятках предприятий Беларуси, России, Украины.
Разработано облегченное средство защиты органов дыхания от кислых газов и аэрозолей (HF, SiF₄, H₂SO₄) с одновременной защитой от пыли, дыма и тумана - респиратор "Акация ГП-В".
Систематические исследования сорбции волокнистыми ионитами ионов тяжелых металлов из водных сред позволили разработать и наладить промышленный выпуск первого в Беларуси индивидуального фильтра безнапорного типа для доочистки питьевой воды "Крынiчка".
На основе изучения закономерностей ионного обмена биогенных ионов на различных природных и синтетических ионитах разработаны искусственные ионообменные субстраты БИОНА^® для выращивания и размножения растений в искусственных условиях. Получены субстраты гранульной и волокнистой формы, позволяющие получить 1 - 3 и более кг сырой биомассы растений с одного кг субстрата без внесения дополнительных удобрений, что соответствует урожайности 100 - 500 кг/м².
Тематика группы компьютерного квантовохимического моделирования (руководитель к.х.н. Зеленковский В.М) - теоретические исследования и компьютерное моделирование физико-химических свойств ионитов и процессов ионного обмена в сложных многоатомных системах.
Разработана методика, позволяющая оценивать влияние особенностей пространственной структуры полимерных сеток на свойства ионитов. В соответствии с этой методикой сетка представляется в виде совокупности небольшого числа элементарных фрагментов.
Начата разработка методики компьютерного моделирования ассоциатов многоатомных систем на примере динонилнафталинсульфокислоты (HD) и ее солей.

Организована в 1987г. на базе Института физико-органической химии АН Беларуси и НИИ физико-химических проблем БГУ.
Основные научные направления: разработка методов синтеза и технологий получения ультра- и микрофильтрационных мембран МИФИЛ на базе широкого круга полимеров, создание технологических процессов мембранного разделения жидких смесей, получения питьевой воды высокого качества, комплексных технологических схем обработки воды с учетом минерального состава и специфических особенностей вод различного происхождения, разработка аппаратурного оформления.
Освоено промышленное производство ультрафильтрационных мембран на основе целлюлозы и ее производных, полисульфона, ароматических полиамидов, сополимеров акрилонитрила; микрофильтрационных мембран на основе алифатического полиамида; модифицированных мембран с повышенной задерживающей способностью к молекулам среднего размера; установок для ультра- и микрофильтрации на базе плоскорамных, кассетных и половолоконных мембранных элементов с рабочей площадью до 200 м²; бытовых фильтров очистки водопроводной воды.
Разработаны и внедрены технологические процессы мембранного разделения в пищевой, фармацевтической, обрабатывающей и других отраслях промышленности, процессы очистки сточных вод и регенерации технологических сред на десятках предприятий Беларуси, России, Украины.
Выполнена Республиканская научно-техническая программа "Мембраны".
Проводятся исследования по разработке и совершенствованию мембранных элементов с повышенной плотностью упаковки, промышленных фильтров очистки воды различного назначения.

Организована в 1994 г для проведения теоретических и экспериментальных работ в области механохимии ВМС.
Разработан способ механохимической активации растворов карбоксиметилцеллюлозы, изготовлены и внедрены промышленные активаторы, позволившие на 20 % сократить норму расхода реагента.
Раскрыт механизм механохимической клейстеризации растворов природных полисахаридов (крахмалов) и изготовлено промышленное оборудование. Технология внедрена на трех обогатительных фабриках ПО "Беларуськалий" (г. Солигорск).
Выполнен комплекс исследований по утилизации отходов переработки картофеля (мезги) с помощью механомодификации в высокоскоростных дезинтеграторах, обеспечивающих полное освобождение и одновременную клейстеризацию зерен связанного в мезге крахмала. Разработана технология, оборудование, проектная документация, введен в эксплуатацию завод по безотходному производству реагента депрессора из местного сырья.

Основное научное направление - исследование каталитической полимеризации олефинов, синтез и изучение полимеров с высокими адгезионными свойствами и полимеров с повышенной термостойкостью.
Разработаны высокоактивные каталитические системы полимеризации α-олефинов и изучен механизм модифицирующего действия добавочных металлоорганических компонентов в комплексных металлоорганических катализаторах. Разработан синтез сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с высоким выходом и молекулярной массой от 1x10⁶ до 20x10⁶. Разработаны композиционные СВМПЭ материалы с повышенной износостойкостью, электро- и теплопроводностью, антифрикционными свойствами, которые могут найти применение в различных отраслях техники для изготовления деталей узлов трения, антикоррозионных и антифрикционных покрытий, торцовых уплотнителей, деталей, работающих в химических агрессивных средах, радиотехники и т.д.
Синтезированы высокоадгезионные сополимеры стирола и диеновых углеводородов, на их основе разработаны клеевые и лаковые композиции для обувной и радиоэлектронной промышленности.
Разработаны методы синтеза пленкообразующих полиимидов и полиимидные материалы для межслойной изоляции и пассивации в технологии изготовления сверхбольших интегральных схем.

ОТДЕЛ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Заведующий - доктор химических наук, член-корреспондент НАН Беларуси,
Поткин Владимир Иванович

Лаборатория элементоорганических соединений
Заведующий - доктор химических наук, член-корреспондент НАН Беларуси,
Поткин Владимир Иванович

Организована членом-корреспондентом АН БССР Ю.А.Ольдекопом (1918-1992гг.) на базе существовавшей ранее в Институте химии АН БССР лаборатории органической химии. Основными научными направлениями являются: синтез металлоорганических соединений (МОС) и полифункциональных галогенорганических соединений.
Открыта и подробно изучена неизвестная ранее реакция инициированного декарбоксилирования диацилатов ртути, приводящая к образованию ртутноорганических ацилатов. Установлен цепной гомолитический характер этой реакции; на ее основе разработаны удобные способы получения ртутных соединений. Предложен способ синтеза солей арилртути, основанный на взаимодействии ароилпероксидов с ацилатами закисной ртути. Разработан общий путь препаративного получения π-комплексов переходных металлов электролизом СН-кислот (циклопентадиенов, фульвенов, инденов, β-дикетонов, карборановых производных) на растворяющихся металлических анодах. Предложены эффективные способы получения металлоценовых и металлокарборановых производных железа, кобальта и никеля, их гетеролигандных аналогов и родственных соединений, β-дикетонатных комплексов большого числа переходных металлов. Синтезированы и охарактеризованы МОС неизвестных ранее типов. Среди них выявлены вещества потенциально перспективные как катализаторы, вспомогательные вещества для микроэлектроники, структурообразующие составы для нефтепродуктов и иных органических жидкостей.
Разработан новый способ синтеза различных полихлорбутенов и -бутанов. Введены в практику органического синтеза новые высокореакционноспособные селективные реагенты - нитрозамещенные галогенбутадиены (Р.В.Кабердин, В.И.Поткин). На основе полученных веществ синтезированы труднодоступные полифункциональные соединения различных классов. Обнаружены новые перегруппировки свободных радикалов с 1,2-миграцией атома хлора, установлено нуклеофильное расщепление С=С связи под действием спиртов, открыта новая реакция нитросоединений, представляющая собой удобный путь построения изотиазольного цикла. В ходе исследований синтезированы вещества, обладающие высокой пестицидной, антимикробной и противоопухолевой активностью.

Организована в 1935 году профессором Н.С.Козловым. Основное направление - разработка методов синтеза алициклических и гетероароматических азотсодержащих производных терпенов и фенантренов, а также изучение их химических превращений.
Изучены превращения в условиях кислотного катализа терпенов и их кислородсодержащих производных. Разработана методология глубокой структурной модификации природных соединений, позволяющая осуществлять синтез новых азотсодержащих веществ, в том числе синтонов простагландинов.
На основе реакции каталитической конденсации азометинов с СН-кислотами (синтез Н.С.Козлова) разработаны новые эффективные методы получения конденсированных азотсодержащих гетероциклов ряда бензо[а]фенантридина, бензо[f]хинолина, индено[с]- и индено[f]хинолина, 4,7-фенантролина, содержащих в молекулах активные фармакофорные группы. В качестве альтернативного синтетического подхода к аннелированным производным аза- и диазафенантрена предложена трехкомпонентная конденсация циклических моно- или β-дикетонов с синтетическими предшественниками азометинов - 2-нафтил-, 2-хинолиламином и ароматическими (гетероароматическими) альдегидами. Установлена зависимость направленности трехкомпонентной конденсации от строения карбонильных соединений и условий реакции. Осуществлен синтез большого числа ранее неизвестных, потенциально полезных биологически активных (антибактериальных, антиферментных, противовирусных, гипотензивных) соединений азафенантренового ряда.
Получен ряд четвертичных аммониевых оснований и изучены их свойства как антистатиков.

Основное научное направление - разработка методов синтеза органических и элементоорганических пероксидов, определение их термической устойчивости и полезных свойств, синтез амфифильных соединений.
Разработаны нетрадиционные пути синтеза элементсодержащих и органических пероксидов, основанные на реакциях по C≡CH группе пероксиалкинов. Обнаружена неизвестная ранее для терминальных пероксиалкинов реакция металлирования, которая приводит к синтезу пероксиацетиленидов ртути, серебра и лития, являющихся новыми реагентами при синтезе труднодоступных функционально замещенных пероксидов. На основе этих реагентов разработаны способы синтеза пероксиалкинов новых типов - пероксисодержащих алкиновых кислот, кетонов, альдегидов, пероксиспиртов, алкинилфосфонатов, кремнийсодержащих пероксидов, длинноцепочечных, карборан- и ферроценсодержащих пероксидов.
Разработан удобный препаративный способ получения дипероксикеталей, дипероксиацеталей, пероксиэфиров с использованием триметилхлорсилана.
Предложены различные пути получения гидрокси- и карбоксизамещенных диацетиленовых соединений с длинной цепью, представляющих интерес в качестве амфифильных соединений.
Ряд пероксидов эффективен в качестве структурирующих агентов полиэтилена, промоторов адгезии полиолефинов к меди, алюминию, стали, никелю. Нарабатывается в лабораторных условиях гидроперит для реализации, разработана растворная композиция на основе кремнийорганических соединений для процесса планаризации при производстве интегральных схем.

ОТДЕЛ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
Заведующая - доктор химических наук Куваева Зоя Ивановна

Отдел организован в 1999 году на базе лаборатории ионообменной экстракции.
В отдел входит три тематические группы: микробиологическая (руководитель - к.т.н. Якимович Н.Н.), экстракционная (руководитель - к.х.н. Микулич А.В.), органического синтеза (руководитель - к.х.н. Лопатик Д.В.) и лаборатория фармакологии аминокислот (заведующий. - д.м.н. Дубовик Б.В.).
Основные научные направления:
- селекция промышленных штаммов микроорганизмов продуцентов аминокислот, витаминов и ферментов, разработка биосинтеза биологически активных веществ;
- изучение взаимодействия ионообменных экстрагентов с биологически активными веществами с целью создания технологических процессов их выделения из сред микробиологического синтеза;
- синтез и изучение свойств органических соединений, применяемых в качестве лекарственных средств;
- изучение фармакологической активности аминокислот, их производных и композиций в качестве потенциальных лекарственных средств.
В отделе выполнены следующие важнейшие исследования.
Создан новый штамм продуцент L-лейцина с повышенной активностью. Разработаны и оптимизированы составы питательных сред, необходимые для производства незаменимых аминокислот.
Проведен комплекс исследований в области ионообменной экстракции, позволивший установить основные закономерности межионных и межмолекулярных взаимодействий в жидких сульфокатионитах (сульфоэкстрагентах), установить основные закономерности процессов экстракции ионизированных веществ разной природы (неорганических, простых органических и диполярных ионов); разработаны технологии выделения аминокислот из сред микробиологического синтеза, включая научные основы и практическую реализацию этих исследований на Гродненском заводе медпрепаратов. Номенклатура завода - высокоочищенные аминокислоты медицинского назначения и лекарственные препараты различного терапевтического действия на основе композиций аминокислот и их производных.
Разработаны оригинальные способы синтеза ряда аминокислот, их производных, а также других органических соединений, обладающих фармакологической активностью.
Разработаны и внедрены в производство новые технологии получения препаратов различного терапевтического действия: Аспаркам (препарат для лечения сердечно-сосудистых заболеваний), Таурин (радиопротекторный препарат), Лейцин (иммунокорректор), Тетурам и Глиан (антиалкогольные препараты). В стадии разработки находятся противоопухолевые, противоанемические, гепатопротекторные, антинаркотические препараты.

Организована в 1996 году.
Основное научное направление - разработка гетерогенно-каталитических систем для реакций кислотно-основного и окислительно-восстановительного типов, исследование природы и закономерностей формирования активных центров, кинетики и механизма протекающих реакций.
Созданы и испытаны в промышленности катализаторы: титан-оксидный для процесса Клауса, медноцинковый для дегидрирования циклогексанола, меднотитанкальциевый, палладий-титанкальциевый и никельхромпалладиевый для обезвреживания газовых выбросов.
Установлено, что активность волокнистого сульфокатионита ФИБАН К-1 в синтезе метил-трет-алкиловых эфиров превышает активность гранульных макропористых сульфокатионитов, используемых в промышленности (например, DOWEX msm 31).
Катализатор, содержащий небольшие количества палладия на Ва-форме ФИБАН К-1 и активизированный в определенных условиях, обладает высокой активностью в окислении H2, работает со 100%-ной конверсией в автотермическом режиме (без подведения тепла со стороны).
На основе волокнистых анионитов разработаны каталитические системы и хемосорбенты, обеспечивающие полное окисление H2S до элементарной серы и восстановление NO2 до N2 при комнатной температуре. Полученные контакты могут быть использованы для очистки воздуха в производственных помещениях и для изготовления респираторов.
Проводятся исследования по созданию катализаторов низкотемпературного окисления CO с использованием в качестве носителя волокнистых ионитов и углеродного волокна.
Хемосорбент на основе активированного угля для глубокой очистки сжиженных газов от сероводорода и меркаптанов испытан в промышленных условиях и внедряется на ОАО "Брестский завод бытовой химии".

Создана в 1998 г. как совместная лаборатория ИФОХ НАНБ и Института химии новых материалов НАНБ.
Основное направление работы - разработка материалов и технологических процессов изготовления пленочных поляризаторов различных типов для жидкокристаллических (ЖК) устройств отображения информации для УФ-, ИК- и видимых областей спектра.
Разработана технология изготовления поляроидных пленок для ЖК-устройств отображения информации. Получены опытно-промышленные образцы пленочных поляризаторов пропускающего и отражающего типов для ЖК-индикаторов. Создана композиция для изготовления пленок на основе поливинилового спирта и способ введения в них дихроичных красителей; композиция для изготовления отражающих и полупросветных слоев, липкого адгезивного покрытия для сцепления поляризатора с поверхностью ЖК-индикатора; технология изготовления на основе полииодидов поливинилового спирта пленочных поляризаторов пропускающего и отражающего типа.
Лаборатория имеет опытно-промышленную линию по производству пленочных поляризаторов.
Проводятся исследования по созданию термостойких поляризаторов, содержащих органические дихроичные красители, разрабатывается технологический процесс изготовления пленочного поляризатора полупросветного типа.

Основана в 1996 году. Обеспечивает потребности института в ЯМР-исследованиях, оптической спектроскопии и электронной микроскопии.
Основные научные направления:
- исследование влияния температуры на протекание фотохимических реакций;
- изучение проявления магнитных и спиновых эффектов (химическая и оптическая поляризация ядер, влияние магнитных полей на протекание химических реакций, магнитный изотопный эффект);
- анализ влияния слабых УЗ колебаний на химические реакции;
- исследование структуры и строения органических и неорганических соединений в УФ, видимой и ИК областях;
- изучение микроструктуры полимерных объектов различных классов
Изучены механизмы и получены кинетические параметры реакций фото- и терморазложения органических соединений различных классов. Впервые наблюдали оптическую поляризацию протонов воды и растворенных в ней веществ при облучении гетерогенных систем светом, который поглощается полимерными токопроводящими пленками. Обнаружен магнитный изотопный эффект в газовой фазе и влияние УЗ волн мощностью ниже порога кавитации на фотохимические реакции.
Разработана компьютерная программа, позволяющая выполнять тонкоструктурный анализ методом производной спектроскопии и подгонку контура сложного ИК спектрального распределения элементарными полосами в отсутствии априорной информации о числе и спектральных параметрах этих полос. Использование этой программы позволило получить новые данные о строении поверхности гидроксидов алюминия: гиббсида, байерита и бемита.

Организована в 1997 году. Основное направление - исследование свойств органических и неорганических соединений для создания химических дозиметров.
Изучены изменения физико-химических свойств дитионатов щелочноземельных металлов при воздействии на них ионизирующих излучений (гамма- , рентгеновского- и бета-). Разработаны химический дозиметр на основе дитионата бария (ТУ РБ 035.95 196.040-98. Химический спин-резонансный дозиметр ДБ-1) и методика выполнения измерений поглощенной дозы рентгеновского излучения с помощью ЭПР-станции (14801519.ЭИС.1998002-01-МВИ).
Систематические исследования сорбционных свойств волокнистых ионитов типа ФИБАН® по отношению к радионуклидам Cs-137 и Sr-90 (совместно с лабораторией ионного обмена и сорбции) позволили создать ряд методик подготовки проб воды и молока для последующего определения содержания Cs-137 и Sr-90 по заданиям ГНТП "Радиоэкология". Методики согласованы с органами Госстандарта РБ и внесены в государственный реестр.
Лаборатория занимается методическим обеспечением научных подразделений института по ЭПР- и РФЭ-спектроскопиям, масс-спектрометрии и радиометрии. Широко применяются методы спиновой и радиоактивной меток.

Организована в 1972 году с целью обеспечения научных исследований института современными физико-химическими методами исследования.
В настоящее время лаборатория обеспечивает институт методами:
- атомно-абсорбционной спектрометрии (Spectr AA200 фирмы Varian);
- атомно-эмиссионной спектроскопии (количественное определение 82-х элементов периодической системы в водных и органических средах: анализ вод, почв, минералов, сплавов и др. на ICP-спектрометре Vista PRO фирмы Varian).
- классического микроанализа органических соединений (твердых и жидких) для элементов H, C, N, Br, J, S, Na, B, Si, P и металлов, дающих стабильные окислы;
- термического дифференциального анализа (анализируются органические и неорганические соединения в инертной среде и на воздухе);
- рентгеновской дифрактометрии (определяются фазовый состав неорганических соединений, степень кристалличности полимерных материалов).
Лаборатория занимается методическим обеспечением научных подразделений института по ЭПР- и РФЭ-спектроскопиям, масс-спектроскопии и радиометрии. Широко применяются методы спиновой и радиоактивных меток. Получили признание научной общественности следующие разработки: интерпретация так называемого "кислородного эффекта" в спектроскопии ЭПР углеродосодержащих материалов; модель плавающей микрогетерогенности для объяснения сложных спектров ЯМР твердых гидратированных соединений; представления о диссоциации координированной воды в твердых гидратах и в связи с этим новые модели действия кислотно-основных катализаторов (В.Н.Макатун).

Создан в 1963 году. Обеспечивает сотрудников института научно-технической и патентной информацией по основным направлениям деятельности института. Ведет подготовку информационных, рекламных материалов об институте и его разработках; организует участие института в выставках.
Участвует в выявлении объектов промышленной собственности, созданных в институте, обеспечивает их правовую защиту в Республике Беларусь и за рубежом; заключает лицензионные договора на использование научно-технических разработок и запатентованных изобретений. Институтом получено более 900 авторских свидетельств СССР, патентов РБ и РФ на изобретения, созданные сотрудниками при выполнении служебных заданий.

Создана в 1996 году с целью централизованного обслуживания компьютерной техники в институте.
В обязанности группы входит комплектование аппаратно-технических средств и программных продуктов, оперативная диагностика и устранение неисправностей, техническое обслуживание.
В 1997 году создана локальная компьютерная сеть института, позволяющая сотрудникам пользоваться электронной почтой и обеспечивающая выход в Академсеть BASNET и в INTERNET.

HOME     ABOUT      ФИБАН      БИОНА      МИФИЛ     АМИНОКИСЛОТЫ