Fine Chemical Technologies (E-Journal) / Тонкие химические технологии
Not a member yet
1367 research outputs found
Sort by
Синтез и свойства сополимеров винилбензилового спирта со стиролом
Get PDFObjectives. Synthesis and study of the properties of copolymers of vinyl benzyl alcohol (VBA) with styrene with antimicrobial properties.Methods. The study employed infrared (IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, thin-layer chromatography, viscometry, and elemental analysis. The sessile drop method and the pencil method were respectively utilized to determine the contact angles and hardness of the films. The process of testing the film coatings’ resistance to the effects of molds consisted of contaminating the film coatings applied to the glass with mold spores of the All-Russian Collection of Microorganisms in a solution of mineral salts without sugar (Czapek–Dox medium).Results. Homopolymers of vinyl benzyl acetate and its copolymers with styrene were synthesized in this study. Homo- and copolymers of VBA were obtained by saponification. IR and proton NMR (1H NMR) spectroscopy determined the composition of the copolymers. Employing IR spectroscopy, the degree of saponification was monitored by the appearance of the hydroxyl group absorption band and the disappearance of the ester group absorption band. According to the IR spectroscopy data, only an insignificant (~3%) amount of ester groups remains in the saponified copolymers. The influence of the copolymers’ composition on their solubility in various solvents is demonstrated. IR spectroscopy of the copolymers revealed hydrogen-bond formation between the unreacted ester groups and hydroxyl groups formed due to the saponification. The viscometry of the solutions of mixtures of saponified and unsaponified copolymers, solutions of mixtures of saponified copolymer with polyvinyl acetate, and viscometry of saponified copolymers in various solvents all support this conclusion. These bonds’ concentration depends on the copolymer’s composition and can be controlled by the nature of the solvent from which these copolymers’ films are formed. Saponified copolymer solutions form smooth, transparent film coatings with excellent adhesion to metals and silicate glass surfaces. The contact angle of these films, like the hardness, decreases as the VBA units’ concentration in the copolymers increases and depends on the solvent polarity used to form the films. It has been demonstrated that increasing the VBA units concentration suppresses the microorganisms’ growth.Conclusions. Film coatings made of copolymers of styrene with VBA have been shown to have high biocidal activity against molds; can be used to protect structural materials and products from the effects of microorganisms.Цели. Синтез и изучение свойств сополимеров винилбензилового спирта (ВБС) со стиролом, обладающих антимикробными свойствами.Методы. В работе использованы такие методы как ИК- и ЯМР-спектроскопия, тонкослойная хроматография, вискозиметрия и элементный анализ. Краевые углы смачивания и твердость пленок определяли методом сидячей капли и «методом карандаша», соответственно. Метод испытаний стойкости пленочных покрытий к воздействию плесневых грибов заключался в заражении пленочных покрытий, нанесенных на стекла, спорами плесневых грибов Всероссийской коллекции микроорганизмов в растворе минеральных солей без сахара (среда Чапека-Докса).Результаты. В работе синтезированы гомополимеры винилбензилацетата и его сополимеры со стиролом. Их омылением получены гомо- и сополимеры ВБС. Состав сополимеров определен ИК- и 1H ЯМР-спектроскопией. Степень омыления контролировали ИК-спектроскопией по появлению полосы поглощения гидроксильной группы и исчезновению полосы поглощения сложноэфирной группы. По данным ИК-спектроскопии в омыленных сополимерах остается лишь незначительное (~3%) количество сложноэфирных групп. Показано влияние состава сополимеров на их растворимость в растворителях различной природы. ИК-спектроскопией сополимеров показано образование водородных связей между непрореагировавшими сложноэфирными группами и образовавшимися в результате омыления гидроксильными группами. Этот вывод подтвержден вискозиметрией растворов смесей омыленного и неомыленного сополимеров, растворов смесей омыленного сополимера с поливинилацетатом и вискозиметрией омыленных сополимеров в растворителях различной природы. Концентрация этих связей зависит от состава сополимера и может регулироваться природой растворителя, из которого формируются пленки этих сополимеров. Из растворов омыленных сополимеров формируются гладкие прозрачные пленочные покрытия с высокой адгезией к поверхностям металлов и силикатного стекла. Краевой угол смачивания этих пленок, как и твердость, уменьшается с увеличением концентрации в сополимерах звеньев ВБС и зависит от полярности растворителя, из раствора в котором сформированы пленки. Показано, что увеличение концентрации звеньев ВБС приводит к подавлению роста микроорганизмов.Выводы. Показано, что пленочные покрытия из сополимеров стирола с ВБС обладают высокой биоцидной активностью по отношению к плесневым грибам и могут быть использованы для защиты конструкционных материалов и изделий из них от воздействия микроорганизмов
Разработка композиции на основе полимочевины с увеличенным сроком жизни
Get PDFObjectives. Improvement of the technology for obtaining polymer-sprayed coatings based on polycarbodiimides (polyureas) with high chemical, hydrolytic, and abrasive resistance and improved physical and mechanical properties, as well as obtainment of polyurea compositions with a lifetime of at least 5 min without loss performance characteristics (i.e., “hand-applied” polyureas) suitable for repair of coatings already in use.Methods. The reaction rate between isocyanate and amino groups is almost a hundred times higher than that between isocyanate and hydroxyl groups, necessitating the use of special highperformance and high-pressure installations equipped with self-cleaning mixing chambers and heating of components. The following are determined from the obtained materials: strength, elongation at break according to the standard method, Taber abrasion, and Shore hardness.Results. Three methods of slowing down the reaction are investigated: 1) the synthesis of prepolymers with the content of NCO groups from 10.5% to 18%; 2) the addition of a plasticizer into the prepolymer in the amount of 1–10 mass parts; and 3) the introduction of polyesters into the composition and radiation of the so-called “hybrid” systems. When using 14% polyesters with a molecular weight of 2000 Da, only “hybrid” systems make it possible to obtain compositions with a lifetime of more than 5 min. At the same time, the tensile strength decreases by 20%, and the abrasion increases by 40%; however, such “hybrid” systems have a higher adhesion force and are cheaper than pure polyureas, allowing them to be used as “repair” systems.Conclusions. The developed composition and technology of applying “hybrid” systems allow for the repair of existing coatings without using specialized devices. “Manual” polyurea is easy to use and does not require special training. Цели. Совершенствование технологии получения полимерных напыляемых покрытий на основе поликарбодиимидов (полимочевин), с высокой химической, гидролитической и абразивной стойкостью и улучшенными физико-механическими показателями, а также, получение полимочевинных композиций с временем жизни не менее 5 мин без потери эксплуатационных характеристик (полимочевин «ручного» нанесения), пригодных для ремонта уже эксплуатирующихся покрытий.Методы. Скорость реакции между изоцианатными и аминогруппами практически в сто раз превышает скорость реакции между изоцианатными и гидроксильными группами, что вызывает необходимость использовать специальные высокопроизводительные установки высокого давления, оснащенные самоочищающимися смесительными камерами и обогревом компонентов. У полученных материалов определяли прочность, удлинение на разрыв по стандартной методике, истираемость по Таберу и твердость по Шору.Результаты. Исследованы три способа замедления реакции: во-первых, синтез предполимеров с содержанием NCO-групп от 10.5% до 18%; во-вторых, введение в предполимер пластификатора в количестве 1–10 масс.ч.; в-третьих, введение в композицию полиэфиров и получения «гибридных» систем. Показано, что только «гибридные» системы при использовании полиэфиров с молекулярной массой 2000 Да, в количестве 14% позволяют получить композиции с временем жизни более 5 мин. При этом прочность на разрыв снижается на 20%, истираемость увеличивается на 40%, но такие «гибридные» системы имеют более высокую силу адгезии и дешевле по сравнению с чистыми полимочевинами, что позволяет использовать их в качестве «ремонтных» систем.Выводы. Разработанный состав и технология нанесения «гибридных» систем позволяют производить ремонтные работы существующих покрытий без применения специализированных устройств. Полимочевина «ручного» нанесения удобна в эксплуатации и не требует специальной подготовки.
Модели связи «структура-свойство» органических соединений на основе молекулярных графов с элементами пространственного строения молекул
Get PDFObjectives. This article aims to describe, elaborate, and test a general algorithmic method for constructing the structure–property models for organic compounds.Results. The construction of the models is based on the statistical analysis of some sets of chemical structures of definite classes with known property values. These models have some forms of correlation equations. For the representation of chemical structures in this method, the special weighted molecular graphs (MGs) that reflect some peculiarities of the spatial structures of the corresponding molecules are used. The proposed method is realized in two steps. First, it is assumed that the required structure–property equation has a definite form and depends on several adjusted numerical parameters and two changeable functions of one variable. In this step, from some set of functions, the pair of functions that provide the best model is selected. In the second step, the best model (from the previous step) is modified. For this purpose, the classification of the vertices of MG by the chemical symbols of the corresponding atoms and their first-order environments is fulfilled. Further, the graph edges are classified according to the classes of the vertices which they connect. Furthermore, the numerical correction terms for the initial weights of the vertices and edges are introduced, and they improve the obtained model. The final result of the model-construction process is the equation of the definite form containing concrete numerical values of its parameters. Some examples of the application of the elaborated method for constructing the structure–property models for the concrete properties and classes of compounds are presented. The following classes of organic compounds and their physicochemical properties are considered: 1) the boiling point of alcohols, 2) the water solubility of alcohols, 3) the boiling point of sulfides, and 4) the retention indices of alkylphenols. The obtained results indicate the efficiency of the proposed approach and the significance of introducing the second step to the method.Conclusions. In this work, a general algorithmic and computerized method for constructing the structure–property models of organic compounds is suggested. Examples of the application of this method demonstrated its high efficiency. The method is suitable for any class of organic compounds and properties, which are quantitatively measured. Owing to its high efficiency, the structure–property models obtained by this approach can be employed to calculate the properties of chemical compounds for which experimental data are unavailable. Цели. Цель работы – разработать, описать и протестировать общий алгоритмический метод построения моделей связи «структура-свойство» для органических соединений. Результаты. Вышеуказанные модели строятся на основе статистического анализа данных по выборкам структур и свойств химических соединений и имеют вид корреляционных уравнений. Химические структуры в предложенном подходе представляются в виде специальных молекулярных графов с весами вершин и ребер, отражающих определенные особенности пространственного строения соответствующих молекул. Реализация метода происходит в два этапа. На первом этапе предполагается, что искомое уравнение связи «структура-свойство» имеет определенный аналитический вид и зависит от ряда подгоночных параметров и двух функций одной переменной, которые могут варьироваться. На этом этапе происходит отбор пары функций из заданного множества функций, дающих наилучшую модель. На втором этапе происходит модификация полученной наилучшей модели. Для этой цели первоначально проводится классификация вершин молекулярного графа по химическим символам соответствующих атомов и картинам их первого окружения; проводится также классификация ребер графа в соответствии с классами вершин, которые они соединяют. На основе полученной классификации вводятся числовые «поправки» к исходным весам вершин и ребер молекулярных графов, что позволяет улучшить модель, полученную на первом этапе. Конечным результатом процесса построения модели служит уравнение определенного вида с конкретными числовыми значениями всех его параметров. Приведены примеры применения предложенного метода для построения моделей связи «структура-свойство» для конкретных свойств и классов соединений, показывающие его эффективность. Рассматривались следующие физико-химические свойства и классы органических соединений: 1) температура кипения спиртов; 2) растворимость спиртов в воде; 3) температура кипения сульфидов; 4) индексы удерживания алкилфенолов.Выводы. Предложен общий алгоритмический метод построения корреляционных уравнений, связывающих структуру и свойства органических соединений. Приведены примеры его реализации. Метод может быть использован для любых классов органических соединений и любых их свойств, которые измеряются количественно. Модели, построенные на основе предложенного подхода, обладающие достаточно высоким качеством, могут быть использованы для расчета свойств соединений, для которых отсутствуют экспериментальные данные
Нейтронографическое исследование структурного перехода кубическая–тетрагональная фаза в монокристаллах твердых растворов оксида циркония с оксидом иттрия
Get PDFObjectives. The determination of the phase relations, crystallographic characteristics, microstructure features, and atomic crystal structure of zirconium oxide crystals that are partially and completely stabilized by yttrium oxide additives, and the identification of the crystallographic and crystal-chemical correlations with the physicochemical properties of single crystals.Methods. The neutron structure of the crystals was studied using the neutron time-of-flight and constant wavelength methods using a high-resolution Fourier diffractometer on the IBR-2 pulsed fast reactor and a four-circle neutron diffractometer “Syntex.” Single crystals were grown by directed crystallization from the melts of mixtures (1 − х)ZrO2 ∙хY2O3 , х = 0.03 and х = 0.12 with different growth rates (10 and 40 mm/h).Results. It was observed that when growing single crystals with x = 0.03–0.05, the crystal was stratified into cubic and tetragonal phases, and the ratio between the phases depended on the growth rate. At a growth rate of 40 mm/h, the content of the cubic phase was insignificant. In the crystals of partially stabilized zirconium dioxide (ZrO2) with the additions of 3 mol % Y2O3, the coherent coexistence of cubic and tetragonal phases was established, and the twin law for a tetragonal component (rotation of unit cell axis by 90° around the a (b) axis) that was observed during the phase transition from high-temperature cubic phase to tetragonal phase was determined. For the fully stabilized zirconium oxide of the cubic symmetry (with 12 mol % Y2O3), the 0.3 Å displacements of oxygen atoms from their partial structural positions in the directions [100] and [111] were determined. These displacements correlated with the directions of the ion transport.Conclusions. Previous studies have shown that the ratio between the cubic and tetragonal phases of the single crystals of the ZrO2 –Y2O3 system depends on the growth rate of the single crystals. The content of Y2O3 in the cubic and tetragonal phases of a single crystal was determined using the non-destructive neutronography method on the same volume sample of a solid solution of this system. Moreover, the displacements of oxygen atoms from the main position of the crystal were determined.Цели. Определение фазовых соотношений, кристаллографических характеристик, особенностей микроструктуры и атомно-кристаллической структуры кристаллов оксида циркония, частично и полностью стабилизированных добавками оксида иттрия, выявление кристаллографических и кристаллохимических корреляций с физико-химическими свойствами монокристаллов.Методы. Нейтроноструктурные исследования кристаллов проведены методами времени пролета нейтронов и постоянной длины волны с использованием Фурье дифрактометра высокого разрешения на импульсном быстром реакторе ИБР-2 и четырехкружного нейтронного дифрактометра «Синтекс». Монокристаллы были выращены направленной кристаллизацией из расплавов смесей (1 – х)ZrO2 ∙хY2O3 , х = 0.03 и 0.12 с разными скоростями роста (10 и 40 мм/ч).Результаты. Установлено, что при выращивании монокристаллов с х = 0.03–0.05 происходит расслоение кристалла на кубическую и тетрагональную фазы, соотношение между которыми зависит от скорости выращивания. При скорости роста 40 мм/ч содержание кубической фазы незначительно. В кристаллах частично стабилизированного диоксида циркония ZrO2 (c добавками 3 mol % Y2O3) установлено когерентное сосуществование кубической и тетрагональной фаз и определен закон двойникования для тетрагональной компоненты (вращение осей элементарной ячейки на 90° вокруг осей a (b)), возникающего при фазовом переходе из высокотемпературной кубической фазы в тетрагональную. Для полностью стабилизированного диоксида циркония кубической симметрии (с 12 mol % Y2O3) определены смещения атомов кислорода на 0.3 Å из их частных структурных позиций в направлениях [100] и [111]. Эти смещения коррелирует с направлениями ионного транспорта.Выводы. Исследования показали, что соотношение между кубической фазой и тетрагональной фазой монокристаллов системы ZrO2 –Y2O3 зависит от скорости выращивания монокристаллов. На одном и том же объемном образце твердого раствора этой системы неразрушающим методом нейтронографии определено содержание Y2O3 и в кубической, и в тетрагональной фазе монокристалла. Определены смещения атомов кислорода из основной позиции кристалла
Диэлектрические свойства системы: 4-н-пентилоксибензойная кислота–N-(4-н-бутилоксибензилиден)-4’-метиланилин
Get PDFObjectives. Our aim was to study the dielectric properties of the 4-n-pentyloxybenzoic acid– N-(4-n-butyloxybenzylidene)-4’-methylaniline system and reveal how different concentrations of N-(4-n-butyloxybenzylidene)-4’-methylaniline additives affect the dielectric properties of 4-n-pentyloxybenzoic acid.Methods. System properties were investigated using polarization thermomicroscopy and dielcometry.Results. We found that dielectric anisotropy changes its sign from positive to negative at the transition temperature of the high-temperature nematic subphase to the low-temperature one. The anisotropy of the dielectric constant of N-4-n-butoxybenzylidene-4’-methylaniline has a positive value and increases as to the system approaches the crystalline phase. The crystal structure of the 4-n-pentyloxybenzoic acid contains dimers formed by two independent molecules due to a pair of hydrogen bonds. The crystal structure of N-(4-n-butoxybenzylidene)-4’-methylaniline contains associates formed by orientational interactions of two independent molecules. 4-n-Pentyloxybenzoic acid dimers (270 nm) and associates of N-4-n-butoxybenzylidene-4’- methylaniline (250 nm) proved to have approximately the identical length. Considering the close length values of the structural units of both compounds and the dielectric anisotropy sign, we assume that the N-4-n-butoxybenzylidene-4’-methylaniline associates are incorporated into the supramolecular structure of the 4-n-pentyloxybenzoic acid. The specific electrical conductivity of the compounds under study lies between 10−7 and 10−12 S∙cm−1. The relationship between the specific electrical conductivity anisotropy and the system composition in the nematic phase at the identical reduced temperature, obtained between 100 and 1000 Hz is symbatic. However, the electrical conductivity anisotropy values of the system obtained at 1000 Hz are lower compared to those obtained at 100 Hz. At N-(4-n-butoxybenzylidene)-4’-methylaniline concentrations between 30 and 60 mol %, the electrical conductivity anisotropy values are higher than those of the individual component.Conclusions. A change in the sign of the dielectric constant anisotropy of the 4-n-pentyloxybenzoic acid during nematic subphase transitions was established. We showed that the system has the highest dielectric constant anisotropy value when components have an equal number of moles. Highest electrical conductivity anisotropy values are observed when the concentration of the N-4-n-butoxybenzylidene-4᾽-methylaniline system lies between 30 and 60 mol %. Цель. Изучить диэлектрические свойства системы: 4-н-пентилоксибензойная кислота–N-(4-н-бутилоксибензилиден)-4’-метиланилин. Выявить влияние добавок N-(4-н-бутилоксибензилиден)-4’-метиланилина различной концентрации на диэлектрические свойства 4-н-пентилоксибензойной кислоты.Методы. Свойства системы исследовались методами поляризационной термомикроскопии и диэлькометрии.Результаты. Установлено, что при температуре перехода высокотемпературной нематической субфазы в низкотемпературную диэлектрическая анизотропия меняет свой знак с положительного на отрицательный. Анизотропия диэлектрической проницаемости N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина имеет положительные значения и увеличивается по мере приближения к фазовому переходу в кристаллическую фазу. В кристаллической структуре 4-н-пентилоксибензойной кислоты присутствуют димеры, образованные двумя независимыми молекулами за счет пары H-связей. В кристаллической структуре N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина присутствуют ассоциаты, образованные за счет ориентационных взаимодействий двух независимых молекул. Отмечена близость длин димеров 4-н-пентилоксибензойной кислоты (270 нм) и ассоциатов N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина (250 нм). Учитывая близость длин структурных единиц обоих соединений и знак диэлектрической анизотропии, можно предположить, что ассоциаты N-4-н-бутоксибензилиден-4’-метиланилина встраиваются в надмолекулярную структуру 4-н-пентилоксибензойной кислоты. Удельная электропроводность исследуемых соединений лежит в диапазоне 10−7–10−12 См·см−1. Зависимости анизотропии удельной электропроводности от состава системы для нематической фазы при одинаковой приведенной температуре, полученные на частотах 100 и 1000 Гц, имеют симбатный характер. Однако величины анизотропии удельной электропроводности системы, определенные на частоте 1000 Гц, ниже, чем на частоте 100 Гц. При концентрации N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина от 30 до 60 мол. % значения анизотропии удельной электропроводности системы выше, чем для индивидуального компонента.Выводы. Установлена смена знака анизотропии диэлектрической проницаемости 4-н-пентилоксибензойной кислоты при переходе между нематическими субфазами. Показано, что самое высокое значение анизотропии диэлектрической проницаемости система имеет при эквимолярном соотношении компонентов. Наибольшие значения анизотропии удельной электропроводности наблюдаются при содержании в системе от 30 до 60 мол. % N-(4-н-бутоксибензилиден)-4’-метиланилина.
Структура и биологическое действие аналогов и производных биогенных полиаминов
Get PDFObjectives. Biogenic polyamines are widely present in nature. They are characteristic of both protozoan cells and multicellular organisms. These compounds have a wide range of biological functions and are necessary for normal growth and development of cells. Violation of polyamine homeostasis can cause significant abnormalities in cell functioning, provoking various pathological processes, including oncological and neuropsychiatric diseases. The impact on the “polyamine pathway” is an attractive basis for the creation of many pharmacological agents with a diverse spectrum of action. The purpose of this review is to summarize the results of the studies devoted to understanding the biological activity of compounds of the polyamine series, comparing their biological action with action on certain molecular targets. Due to the structural diversity of this group of substances, it is impossible to fully reflect the currently available data in one review. Therefore, in this work, the main attention is paid to the derivatives, acyclic saturated polyamines.Results. The following aspects are considered: biological functionality, biosynthesis and catabolism, cell transport, and localization of biogenic polyamines in the living systems. Structural analogs and derivatives of biogenic polyamines with antitumor, neuroprotective, antiarrhythmic, antiparasitic, antibacterial, and other biological activities are represented; the relationship between biological activity and the target of exposure is reflected. It was found that the nature of the substituent, the number of cationic centers, and the length of the polyamine chain have a great influence on the nature of the effect.Conclusions. At present, the use of polyamine structures is restrained by cytotoxicity and nonspecific toxic effects on the central nervous system. Further research in the field of biochemistry, cell transport, and a deeper understanding of receptor interaction mechanisms will help making polyamines as the basis for potential drug formulation.Цели. Биогенные полиамины широко представлены в живой природе. Они характерны как для клеток простейших, так и для многоклеточных организмов. Данные соединения обладают широким спектром биологической активности и необходимы для нормального роста и развития клеток. Нарушение гомеостаза полиаминов может вызывать существенные отклонения в функционировании клетки, провоцируя протекание патологических процессов различного рода, включая онкологические и психоневрологические заболевания. Воздействие на «полиаминовый путь» является привлекательным базисом для создания ряда фармакологически активных веществ с различным спектром действия. Целью данного обзора является обобщение результатов исследований, посвященных изучению биологической активности соединений полиаминового ряда; сопоставление биологического действия с воздействием на определенные молекулярные мишени. В виду структурного многообразия данной группы веществ невозможно в полной мере отразить имеющиеся на сегодняшний момент данные в одном обзоре. Поэтому в настоящей работе основное внимание уделено производным насыщенных полиаминов ациклического строения.Результаты. В общем виде рассмотрены следующие аспекты: биологическая активность, биосинтез и катаболизм, клеточный транспорт и локализация биогенных полиаминов в живых системах. Представлены структурные аналоги и производные биогенных полиаминов, обладающие противоопухолевой, нейропротекторной, антиаритмической, противопаразитарной, антибактериальной и некоторыми другими видам биологической активности; отражена взаимосвязь между биологической активностью и мишенями воздействия. Установлено, что на характер воздействия большое влияние оказывает природа заместителя, количество катионных центров, а также длина полиаминовой цепи.Выводы. В настоящее время применение структур полиаминового ряда сдерживается наличием цитотоксичности, а также неспецифического токсического воздействия на ЦНС. Дальнейшие исследования в области биохимии, клеточного транспорта, а также более глубокое понимание механизмов рецепторного взаимодействия позволят использовать полиамины в качестве основы для создания потенциальных лекарственных препаратов
Разработка процесса инкапсуляции токсичных отходов и опасных химических веществ в псевдоожиженном слое
Get PDFObjectives. This paper presents research results on the encapsulation of a fluidized bed of liquid and solid toxic waste containing chemicals with a hazard class of 1–3.Methods. Soils contaminated with hexachlorobenzene and hexachlorocyclohexane were used as the seed material. Ceresin was selected as the encapsulant, which was sprayed onto the fluidized bed through a pneumatic nozzle at a temperature of 135°C. Before the spraying of the ceresin, binders were introduced into the fluidized bed of the seed material through pneumatic nozzles in the form of a melt of high-temperature coal-tar pitch and wastewater containing sodium and arsenic salts as well as heavy metal oxides. The experiments were carried out using a modified GLATT AGT-150 laboratory unit.Results. The results demonstrate that the mechanism for granule formation is a mixed mechanism. The binding of the seed material is carried out by both the pitch and salting out. In this case, the cavities in the agglomerates are partially filled with salt deposits, which increases the strength and integrity of the final product’s structure. Ranges for the process parameter values were established at the point at which there was no unwanted agglomeration in the fluidized bed, and dust formation did not exceed 5%. When the ratio of the bed mass to the mass of ceresin is equal to unity, a moisture-resistant free-flowing product of hazard class 5 is obtained, which is suitable for transportation and long-term storage. The average diameters of the initial particles and encapsulated granules were 0.5 and 1.5 mm, respectively.Conclusions. The present study demonstrates a potential process for the granulation– encapsulation of toxic waste and hazardous substances with a hazard class of 1–3 in a single fluid-bed apparatus, resulting in the formation of a moisture-resistant hazard class-5 granular product suitable for transportation and long-term storage. The results obtained can be used in the development of an industrial large-scale process for encapsulating waste of hazard classes 1–3.Цели. Исследование процесса инкапсуляции в условиях псевдоожиженного слоя жидких и твердых токсичных отходов, содержащих химические вещества 1–3 классов опасности.Методы. Для исследований в качестве затравочного материала использовался грунт, загрязненный гексахлорбензолом и гексахлорциклогексаном. Инкапсулянтом выступал церезин, который при температуре 135 °С распылялся в псевдоожиженный слой через пневматическую форсунку. Эксперименты осуществлялись на модифицированной лабораторной установке GLATT AGT-150. Перед распылением церезина в грунт через пневматические форсунки вводились связующие – плав высокотемпературного каменноугольного пека и сточные воды, содержащие соли натрия, мышьяка, а также оксиды тяжелых металлов.Результаты. Показано, что механизм гранулообразования носит смешанный характер. Связывание исходных частиц загрязненного грунта осуществляется как пеком, так и за счет высаливания. При этом полости в агломерате частично заполняются отложениями солей, что увеличивает прочность и целостность структуры конечного продукта. Установлены диапазоны значений управляющих параметров процесса, при которых в слое отсутствовала нежелательная агломерация, а пылеобразование не превышало 5%. При отношении массы слоя частиц (гранул) к массе поданного церезина, равном единице, получен влагоустойчивый сыпучий пригодный для транспортировки и длительного хранения продукт 5 класса опасности. Средние диаметры исходных частиц и капсулированных гранул соответственно составляют 0.5 мм и 1.5 мм.Выводы. Выполненные исследования показали принципиальную возможность проведения в одном аппарате процесса сушки-грануляции-капсулирования токсичных отходов и опасных химических веществ 1–3 классов опасности с образованием сыпучего продукта 5 класса опасности, обладающего влагоустойчивостью, а также пригодного для транспортировки и длительного хранения. Полученные результаты могут быть использованы при разработке промышленного крупнотоннажного процесса инкапсуляции отходов 1–3 классов опасности
Комбинация Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. и Gymnema sylvestre R. Br. для лечения диабета и его долгосрочных осложнений
Get PDFObjectives. The amount of patients with diabetes is increasing, and such patients experience several long-term complications. Therefore, finding a method to treat the disease and its complications is an urgent issue worldwide. In Vietnam, Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (PA) and Gymnema sylvestre R. Br. (GS) are common herbs used in traditional therapy including diabetes treatment. This study aimed to combine PA and GS to extend their bioactivities in antidiabetes, antioxidant, and anti-inflammatory treatments.Methods. Here, PA and GS powders were mixed at different ratios for extraction. Ethanolic extract was used to detect bioactive compounds, bioactivities, and appropriate ratios of the mixtures.Results. The optimal ratio for the PA and GS combination was 2 : 1 (g/g). The ethanolic extraction of the 2 : 1 sample at 50°C over two hours with a solid/liquid ratio of 1 : 10 achieved a high yield of 14.37%. This sample exhibited good α-glucosidase inhibition activity with a half-maximal inhibitory concentration (IC50) of 9.74 µg/mL, antioxidant activity with an IC50 of 29.87 µg/mL, and anti-inflammatory activity with an IC15 of 400 µg/mL.Conclusions. The study confirmed that combining PA and GS can have high α-glucosidase inhibition as well as antioxidant and anti-inflammatory effects.Цели. Количество пациентов с диабетом растет, у них часто возникают долгосрочные осложнения, поэтому поиск методов лечения этого заболевания и коррекции его осложнений является важным для всего мирового медицинского сообщества. Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (PA) и Gymnema sylvestre R. Br. (GS) – распространенные во Вьетнаме лекарственные растения, используемые в традиционной медицине, включая лечение диабета. Цель данного исследования – скомбинировать PA и GS, чтобы расширить их биологическую активность и усилить антидиабетический, антиоксидантный и противовоспалительный эффект.Методы. Порошки листьев PA и GS смешивали в различных соотношениях и экстрагировали 95% этанолом. Полученные этанольные экстракты использовались для определения биологически активных соединений, биологической активности и оптимального соотношения компонентов смеси.Результаты. Оптимальное соотношение PA и GS, определенное в исследовании, равно 2 : 1 (г/г). Экстракция 95% этанолом данного образца (2 : 1) при 50 °C в течение двух часов при соотношении сырье/эстрагент 1 : 10 позволила получить высокий выход экстрактивных веществ, равный 14.37%. Этот образец продемонстрировал хорошую активность ингибирования α-глюкозидазы с половинной максимальной ингибирующей концентрацией (IC50) 9.74 мкг/мл, антиоксидантную активность с IC50 29.87 мкг/мл и противовоспалительную активность с IC15 400 мкг/мл.Выводы. Исследование подтвердило, что сочетание PA и GS может значительно ингибировать α-глюкозидазу, а также обладает антиоксидантным и противовоспалительным эффектами
Синтез пара-трет-бутилкумола
Get PDFObjectives. This study describes a new approach to obtain para-tert-butylcumene by alkylation of cumene with isobutylene in the presence of catalysts, such as Amberlyst 36 Dry, KU-2-8, aluminum chloride, and tert-butyl alcohol and concentrated sulfuric acid.Methods. To determine the qualitative and quantitative composition of the compounds and reaction masses, the following analysis methods were used: gas–liquid chromatography (on the Kristall 2000M hardware-software complex), chromatomass spectrometry on an Agilent 6850 instrument equipped with an Agilent 19091S-433E capillary column (30 m × 250 μm × 0.25 μm), and nuclear magnetic resonance spectroscopy (on a Bruker DRX 400 instrument with an operating frequency of 400 MHz).Results. A significant quantity of meta-tert-butylcumene was obtained by the alkylation of cumene with isobutylene using several catalysts, along with para-tert-butylcumene. This study also showed that the use of the catalysts Amberlyst 36 Dry and KU-2-8 during alkylation in a closed system (autoclave) led to the formation of isobutylene oligomers, often in quantity greater than the target reaction product. Simultaneously, the alkylation of cumene with tert-butyl alcohol in the presence of concentrated sulfuric acid enabled the obtainment of only one isomer, para-tertbutylcumene, which is essential for the further production of high-purity para-tert-butyl phenol.Conclusions. Sulfuric acid alkylation of cumene with tert-butyl alcohol enabled the obtainment of an individual para-isomer of tert-butylcumene with a yield of 87–89% for the loaded tert-butyl-alcohol with a cumene conversion of ~30%.Цели. В статье рассматривается возможность получения пара-трет-бутилкумола алкилированием кумола изобутиленом в присутствии таких катализаторов, как Amberlyst 36 Dry, КУ-2-8, хлористый алюминий, и трет-бутиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты.Методы. Для определения качественного и количественного состава веществ и реакционных масс использованы следующие методы анализа: газожидкостная хроматография (на аппаратно-программном комплексе «Кристалл 2000М»), хроматомасс-спектрометрия (на приборе Agilent 6850, оснащенном капиллярной колонкой Agilent 19091S-433E (30 м × 250 мкм × 0.25 мкм) и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (на приборе «Bruker DRX 400» с рабочими частотами 400 МГц).Результаты. Установлено, что в процессе алкилирования кумола изобутиленом с использованием перечисленных катализаторов наряду с пара-трет-бутилкумолом образуется значительное количество мета-трет-бутилкумола. Также исследования показали, что применение катализаторов Amberlyst 36 Dry и КУ-2-8 при алкилировании в замкнутой системе (автоклав) приводит к образованию олигомеров изобутилена, количество которых многократно преобладает над целевым продуктом реакции. В то же время установлено, что алкилирование кумола трет-бутиловым спиртом в присутствии концентрированной серной кислоты позволяет получать только один изомер – пара-трет-бутилкумол, что имеет важное практическое значение для дальнейшего получения пара-трет-бутилфенола с высокой степенью чистоты.Выводы. Сернокислотное алкилирование кумола трет-бутиловым спиртом позволяет получить индивидуальный пара-изомер трет-бутилкумола с выходом 87–89% на загруженный трет-бутиловый спирт при конверсии кумола около 30%
Исправление к статье «Энергоемкость углеводородов в жидком и твердом состояниях»
Get PDF Gennady J. Kabo, Lubov A. Kabo, Larisa S. Karpushenkava, Andrey V. Blokhin The original article can be found under https://doi.org/10.32362/2410-6593-2021-16-4-273-286 Г.Я. Кабо, Л.А. Кабо, Л.С. Карпушенкова, А.В. БлохинТонкие химические технологии = Fine Chemical Technologies. 2021;16(4):273–286 Оригинальная статья может быть найдена https://doi.org/10.32362/2410-6593-2021-16-4-273-286