Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук
Not a member yet
588 research outputs found
Sort by
Получение и анализ пиролизных масел
A critical review of the methods for producing pyrolysis waste oils was carried out, the possibilities and limitations of each approach were discussed. Liquid pyrolysis products (pyrolysis oils) are promising source of valuable chemical compounds, and can be also used as a fuel. A reliable analysis of pyrolysis oils is necessary to study their component composition, basic characteristics and to select the most suitable methods for the extraction of the necessary compounds. It is known that the results of GC-MS analysis of liquid pyrolysis products are usually ambiguous: there are problems of peaks overlapping and incorrect interpretation of the data, due to the complexity of the matrix and the multicomponent composition of the object. The paper presents data on the chemical composition of pyrolysis oils obtained by elemental analysis, IR spectroscopy, NMR spectrometry, GC-MS, GC-GC/MS. Based on the presented results, pyrolysis oil usually contains aromatic compounds, water-soluble substances and hydrocarbons. It was found out that there are conflicting data on the chemical composition of the pyrolysis oils of waste tires in the scientific literature. It is proposed to carry out sequential extraction sample preparation of pyrolysis mixtures to increase the reliability and accuracy of the componential and quantitative composition of the GC-MS method. Obviously, a reliable analysis of complex pyrolysis mixtures without preliminary targeted sample preparation seems unlikely.Проведен аналитический обзор способов получения пиролизных масел различных отходов, обсуждены возможности и ограничения каждого подхода. Жидкие продукты пиролиза (пиролизные масла) являются перспективным источником ценных химических соединений, а также могут использоваться в качестве топлива. Достоверный анализ пиролизных масел необходим для изучения их компонентного состава, основных характеристик и поиска наиболее эффективных методов извлечения из них соединений. Известно, что результаты газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) жидких пиролизатов, как правило, не однозначны: существуют проблемы наложения пиков и неверной интерпретации полученных данных, обусловленные сложностью матрицы и многокомпонентностью состава объекта. Представлены данные по химическому составу пиролизных масел, полученных методами элементного анализа, ИК-спектроскопии, ЯМР-спектрометрии, ГХ-МС, ГХ-ГХ-МС. Исходя из представленных результатов, пиролизное масло содержит, как правило, ароматические соединения, водорастворимые вещества и углеводороды. Обнаружено, что в научной литературе имеются противоречивые данные по химическому составу пиролизных масел изношенных автомобильных шин. Предложено проводить последовательную экстракционную пробоподготовку пиролизных смесей для повышения достоверности и точности компонентного и количественного состава ГХ-МС методом. Очевидно, достоверный анализ сложных пиролизных смесей без предварительной целенаправленной пробоподготовки маловероятен
Переработка сырья торфяного месторождения Славное
The estimation of the resources and qualitative content of the raw materials of Slavnoe peat deposit, which is reserved by the government for biothermochemical proceeding, has been conducted. The potential directions of the complex use of raw materials are grounded based on the conducted complex of the research of organic and mineral, group and botanical contents, technological characteristics and the peat funds of Slavnoe deposit. Activated carbon, oil sorbent and concentrated microfertilizer are suggested as the main types of the products of the deep complex processing of the peat studied.Произведена оценка ресурсов и качественного состава сырья торфяного месторождения Славное, зарезервированного государством для биотермохимической переработки. На основании проведенного комплекса исследований органоминерального, группового и ботанического составов, технологических характеристик и запасов торфа месторождения Славное обоснованы возможные направления комплексного использования сырья. В качестве основных видов продукции глубокой комплексной переработки исследованного торфа предложены: активированный уголь, нефтесорбент и концентрированное микроудобрение
Комплексное антикоррозионное покрытие на основе водно-дисперсионных грунтовки и лака для защиты металлопродукции
The regularities of changes in the physicochemical properties of the compositions and the resulting coatings of anticorrosive soil from the qualitative and quantitative content of the ingredients included in them are established. It is shown that the chemical nature and concentration of polymer film-forming agents, pigments, fillers and small functional additives, especially those of a nanoscale level, have the great influence on their parameters. The obtained regularities and dependencies made it possible to experimentally justify the selection of components for the primer composition and to develop its preliminary formulation, and the evaluation of the properties of the composition and coatings based on it as a result of testing the manufactured experimental sample made it possible to create its optimal formulation and to produce an experimental batch in the factory. Extended tests of this batch indicate that its physicochemical, technological and operational parameters fully comply with the technical specifications. Experimental studies have also been carried out to study the properties of aqueous dispersions of epoxy oligomers and compositions based on them, which are supposed to be included in the composition of water-dispersed epoxy varnish. The selection of ingredients for its manufacture has been done. So, it was advisable to use a 60-70 % aqueous dispersion of an epoxy oligomer of our own patented composition containing the necessary surfaceactive agents as a film-forming agent, and the commercial product TELALIT 180 as a hardener for it was developed. A technology for applying a complex coating using water-based dispersion, fireproof primers and varnishes, which showed high anticorrosive properties in the protection of metal structures operating in conditions of increased corrosion real danger, has been developed.Установлены закономерности изменения физико-химических свойств композиций и получаемых покрытий антикоррозионного грунта от качественного и количественного содержания входящих в их состав ингредиентов. Показано, что наибольшее влияние на их параметры оказывают химическая природа и концентрация полимерных пленкообразователей, пигментов, наполнителей и малых функциональных добавок, в особенности имеющих наноразмерный уровень. Полученные закономерности и зависимости позволили осуществить экспериментально обоснованный подбор компонентов для состава грунтовки и разработать ее предварительную рецептуру, а проведенная оценка свойств композиции и покрытий на ее основе в результате испытаний изготовленного экспериментального образца позволила создать оптимальную ее рецептуру и выпустить в заводских условиях экспериментальную партию. Расширенные испытания этой партии указывают на полное соответствие ее физико-химических, технологических и эксплуатационных параметров техническому заданию. Проведены также экспериментальные исследования по изучению свойств водных дисперсий эпоксидных олигомеров и композиций на их основе, предполагаемых для включения в состав водно-дисперсионного эпоксидного лака. Осуществлен выбор ингредиентов для его изготовления. Так, в качестве пленкообразователя целесообразно использовать 60-70 %-ную водную дисперсию эпоксидного олигомера собственного запатентованного состава, содержащего необходимые поверхностно-активные агенты, а в качестве отвердителя к ней - коммерческий продукт TELALIT 180. Разработана технология нанесения комплексного покрытии с применением водно-дисперсионных, пожаробезопасных грунтовки и лака, продемонстрировавшего высокие противокоррозионные свойства при защите металлоконструкций, эксплуатируемых в условиях повышенной коррозионной опасности
Синтез производных акридина, бисакридина и хинолина с 1,2-азольными, пиридиновыми и ферроценовыми фрагментами анионитами
Natural and synthetic derivatives of acridine and pyrimidoquinoline series are of considerable interest for study as antiviral, antitumor, antibacterial, antiparasitic agents; they are also useful in the treatment of Alzheimer’s disease. The combination of acridine and pyrimidoquinoline cycles with other pharmacophore groups can lead to a synergistic effect of their properties, the appearance of new types of biological activity, as well as a reducing of the severity of side effects. The synthesis of new derivatives of 8,9,10,12-tetrahydrobenzo[a]acridin-11(7H)-one and 10,12-dihydrobenzo[f] pyrimido [4,5-b] quinoline-9,11 (7H, 8H)-dione containing isoxazole, isothiazole heterocycles, ferrocene fragment, as well as nicotinic and isonicotinic acid residues covalently attached via ester groups to different positions of the aromatic nucleus, is described. A three-component cascade condensation of aromatic amines, aldehydes and cyclic β —dicarbonyl compounds was carried out by refluxing in butanol. The heat effects of the cyclization reaction have been determined using the DFT / B3LYP1 / MIDI method. The cytotoxic activity of the synthesized compounds was assessed on four different cancer cell lines (RKO, COLO320, LS174T, SW480).Природные и синтетические производные акридинового и пиримидохинолинового ряда представляют значительный интерес для исследования. Их используют в качестве противовирусных, противоопухолевых, антибактериальных, противопаразитарных агентов, они также применимы при лечении болезни Альцгеймера. Комбинация акридинового и пиримидохинолинового циклов с другими фармакофорными группами может привести к эффекту синергизма их свойств, появлению новых, неустановленных для данных структурных фрагментов видов биологической активности, а также снижению выраженности побочных эффектов. Описан синтез новых производных 8,9,10,12-тетрагидробензо[а]акридин-11(7H )-она и 10,12-дигидробензо [f] пиримидо[4,5-b ]хинолин-9,11(7H,8H)-диона, содержащих изоксазольный, изотиазольный гетероциклы, ферроценовый фрагмент, а также остатки никотиновой и изоникотиновой кислот, ковалентно присоединенных с помощью сложноэфирных групп к различным положениям ароматического ядра. Трехкомпонентную каскадную конденсацию ароматических аминов, альдегидов и циклических β -дикарбонильных соединений проводили кипячением в бутаноле. Путем квантово-химических расчетов с использованием метода DFT/B3LYP1/MIDI определены тепловые эффекты реакции циклизации. Проведена оценка цитотоксической активности синтезированных соединений на четырех различных линиях раковых клеток (RKO, COLO320, LS174T, SW480)
Синтез изоксазольных и изотиазольных производных куркумина
Curcumin is a chemical compound with antioxidant properties as well as strong anti-inflammatory, antiviral, analgesic, antimicrobial and antitumor effect, contained in the tuberous rhizomes of the turmeric plant (Curcuma longa). Curcumin derivatives are being intensively studied as potential drugs – antitumor drugs for the treatment of certain forms of cancer. The presence of reactive functional groups makes curcumin a convenient starting compound for the further chemical modification. The esters of curcumin and 5-phenylisoxazole-3-carboxylic acid, 5-(p-tolyl)isoxazole-3-carboxylic acid, 4,5- dichloroisothiazole-3-carboxylic acid and adduct of 5-(p-tolyl)isoxazol-3-carbaldehyde with curcumin were synthesized. Esters were obtained by acylation of curcumin with heterocycle-containing carboxylic acid chloride in diethyl ether in the presence of triethylamine. The IR and NMR spectra of the obtained compounds are described.Куркумин – химическое соединение, содержащееся в клубневидных корневищах растения куркума и обладающее антиоксидантными свойствами, а также оказывающее сильное противовоспалительное, противовирусное, болеутоляющее, антимикробное и противоопухолевое действия. Производные куркумина интенсивно исследуются в качестве потенциальных лекарственных средств – противоопухолевых препаратов для терапии некоторых форм онкологических заболеваний. Благодаря присутствию в его молекуле реакционноспособных функциональных групп может служить удобным и легкодоступным исходным соединением для последующей химической модификации. Описан синтез сложных эфиров куркумина и 5-фенилизоксазол-3-карбоновой, 5-(р-толил)изоксазол-3-карбоновой, 4,5-дихлоризотиазол-3-карбоновой кислот и аддукта 5-(р-толил)изоксазол-3-карбальдегида с куркумином. Сложные эфиры получали ацилированием куркумина хлорангидридами гетероциклосодержащих карбоновых кислот в среде диэтилового эфира в присутствии триэтиламина. Приведены ИК- и ЯМР-спектры полученных соединений
Синтез химерных амидов 2-ариламинопиримидинового ряда
Methodological approaches to the synthesis of 2-arylpyrimidine amides with predicted antitumor activity using the design of chimeric molecules by combining pharmacophore fragments of known antitumor drugs are considered. The results of the synthesis of chimeric amides containing, along with the 2-amino-pyrimidine fragment, fragments of other nitrogen and oxygen-containing heterocycles (piperazine, morpholine, isoxazole, etc.), aromatic cycles (benzene, methylnitroaniline, phenylenediamine) and functional (methyl-, amino-, carboxy-, etc.) groups in different positions of the molecule, are presented.Рассмотрены методические подходы к синтезу 2-арил-аминопиримидиновых амидов с прогнозируемой противоопухолевой активностью с использованием конструирования химерных молекул путем комбинирования фармакофорных фрагментов известных противоопухолевых лекарственных препаратов. Представлены результаты по синтезу химерных амидов, в которых наряду с 2-аминопиримидиновым фрагментом имеются фрагменты других азот- и кислородсодержащих гетероциклов (пиперазина, морфолина, изоксазола и др.), ароматических циклов (бензола, метилнитроанилина, фенилендиамина) и функциональные (метил-, амино-, карбокси- и др.) группы в различных положениях молекулы
Экологобезопасные технологии применения отходов промышленности при регенерации асфальтобетонных покрытий
The development of a technology for the regeneration of used asphalt concrete coatings is presented, provided that industrial wastes are used and environmentally friendly asphalt concrete coatings are obtained. For research, the technology of dispersing and mixing the waste was chosen to achieve its homogeneity and activation of the mixture in order to increase the physicochemical interaction with binders. It was shown that heavy metals contained in waste and in asphalt granulate are reliably blocked in materials based on organohydraulic binders (OHB), their migration to the environment is significantly reduced. With the optimum content of bitumen emulsion and cement, the effect of maximum structural strength of the road building material and maximum fixation of heavy metal ions is observed. The proposed technical solutions are supported with theoretical calculations and allow environmental-friendly regeneration of asphalt concrete pavements.Представлена разработка технологии регенерации отработанных асфальтобетонных покрытий при условии применения отходов промышленности и получения экологически безопасных асфальтобетонных покрытий. Для исследований выбрана технология диспергирования и перемешивания отходов для достижения их однородности и активации смеси с целью повышения физико-химического взаимодействия с вяжущими веществами. Показано, что в материалах на органогидравлических вяжущих тяжелые металлы, содержащиеся в отходах и в асфальтогрануляте, надежно блокируются, их миграция в окружающую среду существенно снижается. При оптимальном содержании битумной эмульсии и цемента наблюдается эффект максимальной структурной прочности дорожностроительного материала и максимальной фиксации ионов тяжелых металлов. Предложенные технические решения обоснованы теоретическими расчетами и позволяют осуществлять экологобезопасную регенерацию асфальтобетонных покрытий
Особенности сорбции диоксида серы из воздуха слабоосновными анионитами
Using non-empirical quantum-chemical calculations (with the density functional theory of DFT/B3LY-P/6-31G(3d,p) level) the geometric characteristics of sorption complexes of sulfur dioxide with primary, secondary and ternary amino groups of anion exchangers, synthesized by amination of nitrile groups of polyacrylonitrile fiber with the ethylenediamine or dimethylaminopropylamine, were calculated and their structures are visualized. The main regularities of SO2 sorption from air and features of the ongoing interactions in the polymer phase are established: 1) SO2 with primary and secondary amino groups of anion exchanger mainly interacts with the water molecules and practically does not form direct bonds with the nitrogen of the functional groups; the introduction of an oxygen molecule does not change the state of the system; 2) in the phase of anion exchanger with ternary amino groups, SO2, interacting with water molecules, spontaneously transforms into a hydrosulfite ions with proton transfer to ternary nitrogen; in the presence of an oxygen molecule in the system, barrier-free formation of the peroxy acid anion (SO3OO2-) occurs with the possible further oxidation of hydrosulfite to hydrosulfate.С помощью неэмпирических квантово-химических расчетов (в рамках теории функционала плотности с использованием уровня DFT/B3LYP/6-31G(3d,p)) рассчитаны геометрические характеристики сорбционных комплексов диоксида серы с первичными, вторичными и третичными аминогруппами анионитов, которые синтезированы аминированием нитрильных групп полиакрилонитрильного волокна этилендиамином или диметиламинопропиламином, визуализированы их структуры. Установлены основные закономерности сорбции SO2 из воздуха и особенности протекающих взаимодействий в фазе полимеров: 1) SO2 с первичными и вторичными аминогруппами анионита в основном взаимодействует с молекулами воды и практически не образует связей непосредственно с азотом функциональной группы; введение молекулы кислорода не изменяет состояние системы; 2) в фазе анионита с третичными аминогруппами SO2, взаимодействуя с молекулами воды, самопроизвольно трансформируется в гидросульфит-ион с передачей протона на третичный азот; при наличии в системе молекулы кислорода происходит безбарьерное образование аниона пероксокислоты (SO3OO2-) с возможным дальнейшим окислением гидросульфита в гидросульфат
Синтез лейцинсодержащих циклодипептидов
3-benzyl-6-isobutylpiperazin-2,5-dione [cyclo(leucylphenylalanyl)], 3-isobutylpiperazin-2,5-dione [cyclo(-leucylglycyl)] and 3-(sec-butyl-)-6-isobutyl-piperazine-2,5-dione [cyclo(leucylisoleucine)] have been obtained by cyclization of methyl esters of tert-butyloxycarbonyl derivatives of dipeptides, for the synthesis of which both carbodiimide-promoted peptide bond formation and the mixed anhydride method were used.3-бензил-6-изобутилпиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилфенилаланил)], 3-изобутилпиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилглицил)] и 3-(втор-бутил-)-6-изобутил-пиперазин-2,5-дион [цикло(лейцилизолейцин)] получены циклизацией метиловых эфиров трет-бутилоксикарбонильных производных дипептидов, для синтеза которых был использован как карбодиимидный метод образования пептидной связи, так и метод смешанных ангидридов
Экстракция пенициллинов кислотного типа органическими растворителями
Extraction of six acid type penicillins (penicillin G, penicillin V, oxacillin, cloxacillin, nafcillin, dicloxacillin) from their water solutions by polar organic solvents (n-hexane, toluene, chloroform, isoamyl alcohol) was studied. Penicillins were quantified by high performance liquid chromatography-mass spectrometry. The penicillins distribution constants were calculated. А possibility of developing a fast, effective and inexpensive method for the determination of trace amounts of acid type penicillins in foodstuffs using extraction by chloroform was shown.Изучено распределение шести пенициллинов кислотного типа (пенициллина G, пенициллина V, оксациллина, клоксациллина, нафциллина, диклоксациллина) в экстракционных системах водные растворы-орга-нические растворители. В качестве органических растворителей использовали н-гексан, толуол, хлороформ, изоамиловый спирт. Количественное определение пенициллинов проводили методом высокоэффективной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Рассчитаны значения констант распределения. Проанализировано влияние природы растворителя и строения изученных пенициллинов на полученные значения. Показана возможность разработки быстрого, эффективного и недорогостоящего способа извлечения микроколичеств пенициллинов кислотного типа из проб пищевой продукции методом экстракции с использованием хлороформа в качестве экстрагента