научный журнал по химии Химия высоких энергий ISSN: 0023-1197

АЛФИМОВ М.В., КОШКИН А.В., ПИЛИПЕНКО М.С., САЖНИКОВ В.А. — 2015 г.

С целью исследования влияния микроокружения на спектральные и сенсорные свойства красителя Нильский красный разработана методика и получены образцы прозрачных полимерных силикатных гелей и ксерогелей. С помощью методов флуоресцентной спектроскопии исследованы спектральные свойства красителя в немодифицированных и модифицированных гелях и ксерогелях. Установлено, что полученные ксерогели являются проницаемыми для летучих органических соединений, показана возможность их использования в качестве флуоресцентных сенсорных материалов.

ЗАЙЧЕНКО Н.Л., КОЛЬЦОВА Л.С., ЛЕВИН П.П., МАРДАЛЕЙШВИЛИ И.Р., ТАТИКОЛОВ А.С., ШИЕНОК А.И. — 2015 г.

Методом лазерного фотолиза и спектрально-люминесцентными методами исследованы фотохромные и люминесцентные свойства нового спиропирана, модифицированного присоединением в положение 5 нитроазометинового фрагмента. При лазерном фотолизе в толуоле и пленке полиметилметакрилата зарегистрированы промежуточные продукты и определены константы скорости их гибели. В спиртовых растворах наблюдается обратный фотохромизм – окрашивание раствора в темновых условиях и его обесцвечивание при световом воздействии. Обсуждаются причины появления обратного фотохромизма и особенности люминесценции в спиртовых растворах в сравнении с модельным нитроспиропираном.

ГАЛАШЕВ А.Е., ГАЛАШЕВА А.А. — 2015 г.

Методом молекулярной динамики выполнено моделирование облучения мишени пучком кластеров Xe13 с энергиями 5–30 эВ и углами падения 0°–60°, преследующее цель снятия пленки ртути с частично гидрированного несовершенного графена. Графен полностью очищается от ртути при энергих кластеров EXe 15 эВ. Установлена тенденция пленки ртути скатываться в каплю. Отделение ртути от графеновой пленки происходит в виде распыления одиночных атомов и отрыва капли. Энергия взаимодействия ртути с графеном мала и слабо зависит от энергии бомбардируемого пучка. Значения горизонтальной подвижности атомов в жидкой пленке металла существенно превосходят значения вертикальной подвижности. Напряжения в графене, обусловленные силами, перпендикулярными плоскости листа, заметно превосходят напряжения от сил, действующих в его плоскости. Бомбардировка при угле падения 45° оказывается эффективнее облучения с углами падения 0° и 60° и приводит к меньшей шероховатости графена.

БЫЧКОВА А.В., КОВАРСКИЙ А.Л., КОЛГАНОВА М.Н., ПРОНКИН П.Г., РОЗЕНФЕЛЬД М.А., СОРОКИНА О.Н., ТАТИКОЛОВ А.С. — 2015 г.

Исследован перенос энергии электронного возбуждения (ПЭЭВ) между молекулами карбоцианиновых красителей, нековалентно связанных с сывороточным альбумином человека (САЧ). В качестве донора энергии электронного возбуждения использовался 3,3-ди-(гамма-сульфопропил)-9-метилкарбоцианин-бетаин (Д) и в роли красителя-акцептора 3,3-ди-(гамма-сульфопропил)-4,5,4,5-дибензо-9-этилтиакарбоцианин-бетаин (А). ПЭЭВ был изучен как в образцах, представляющих собой растворы САЧ, так и в системах, содержащих магнитные наночастицы (МНЧ) с белковыми покрытиями. Устойчивые покрытия МНЧ из смеси САЧ и сывороточного альбумина быка (БСА) сформированы способом свободнорадикального сшивания молекул белков, адсорбированных на поверхности частиц. Изучено влияние денатурации САЧ на спектрально-флуоресцентные свойства красителей и ПЭЭВ, получены данные по тушению флуоресценции донора акцептором. Сделаны выводы о сохранении САЧ функциональных свойств в составе сшитого покрытия, что свидетельствует в пользу биосовместимости покрытий, полученных свободнорадикальной окислительной модификацией белка.

БЕНДЕРСКИЙ В.А., КИМ И.П. — 2015 г.

Кинетическая модель радикальной полимеризации построена на предположениях: сильно экзотермический рост цепи (присоединение мономера к растущему макрорадикалу) является диффузионно-ограниченной реакцией, а передача цепи (присоединение к макрорадикалу молекулы растворителя S с образованием олигомера и регенерацией первичного радикала) – активированной кинетической реакцией с участием S из ближайшего окружения макрорадикала. Скорость роста цепи определяется потоком мономера из реакционного объема в сферу захвата, на поверхности которой концентрации макрорадикалов любой длины квазистационарны. Сфера захвата является источником олигомеров, диффундирующих от нее в реакционный объем. Показано, что уменьшение коэффициентов диффузии с ростом длины цепи олигомеров и ростом локальной вязкости (за счет накопления олигомеров) приводит к пространственно-неоднородному молекулярно-массовому распределению: длинные олигомеры сосредоточены в окрестности макрорадикала, а короткие – в удаленной зоне. Полимеризация заканчивается образованием “первичных блобов”, в которых концентрация мономеров (в составе олигомеров) на несколько порядков выше, чем в исходном растворе.

АКОПОВА Т.А., БАГРАТАШВИЛИ В.Н., БАРДАКОВА К.Н., ДЕМИНА Т.С., КОРОЛЕВА А.В., КУФЕЛЬТ О.А., МИНАЕВ Н.В., ПАНЧЕНКО В.Я., ТИМАШЕВ П.С., ЧИЧКОВ Б.Н. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0023119315040178 Список литературы

АЛЕКСЕЕВ Н.В., ВОДОПЬЯНОВ А.В., ЕРЕМЕЕВ А.Г., МАНСФЕЛЬД Д.А., ПЛОТНИКОВ И.В., САМОХИН А.В., СИНАЙСКИЙ М.А., ЦВЕТКОВ Ю.В. — 2015 г.

Приведены результаты экспериментальных исследований получения частиц оксида вольфрама WO3 из паров, образующихся при испарении исходного материала сфокусированным потоком электромагнитного излучения с частотой 24 ГГц, генерируемом в гиротронном комплексе мощностью 5 кВт с расчетной плотностью потока СВЧ энергии 10 кВт/см2. Получены порошки WO3, состоящие из частиц, размеры которых находятся в диапазоне 20 нм до 1 мкм. Частицы имеют различную форму – как близкую к сферической, так и форму октаэдров, что свидетельствует о протекании формирования частиц по механизмам “пар–жидкость–кристалл”, так и “пар–кристалл”. Максимальная скорость испарения составила 100 г/ч. Установлена возможность управления дисперсностью получаемого порошка при изменении расхода охлаждающего воздуха.

ДУРАНДИН Н.А., ЗЕФИРОВ Н.С., КУЗЬМИН В.А., ЛИСИЦЫНА Е.С., ЛИТВИНКОВА Л.В., МАТВЕЕВА Е.Д., НЕКИПЕЛОВА Т.Д., ПОДРУГИНА Т.А., ПРОСКУРНИНА М.В. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0023119315030109 Список литературы

RAHARJO P., UEMURA K., ВОРОБЬЁВ М.С., ДЕНИСОВ В.В., КОВАЛЬ Н.Н., ШУГУРОВ В.В., ЯКОВЛЕВ В.В. — 2015 г.

При использовании ускорителя электронов на основе плазменного катода с сеточной стабилизацией границы эмиссионной плазмы и выводом пучка в атмосферу проведены эксперименты по радиационной обработке натурального латекса. Результаты радиационной обработки оценивались по изменению прочностных характеристик каучуковых образцов, изготовленных после термической вулканизации обработанного латекса. Максимальное значение прочности на разрыв таких образцов составило 21 МПа при введении в него суммарной дозы облучения около 27 Мрад, что является перспективным для экологически чистой вулканизации натурального латекса, используемого в медицинских целях.

АЛИЕВ А.Г., БАХТИЯРОВА Н.Т., КУРБАНОВ М.А., МАМЕДОВ Х.Ф., МАМЕДОВА Ф.В., МУСТАФАЕВ И.И. — 2015 г.

Изучено разложение 3,4-бензпирена в разбавленном водном растворе, под действием ионизирующего излучения 60Co. Значения радиационно-химического выхода разложения 3,4-бензпирена в исследуемых растворах (в открытых ампулах) варьируются в интервале (1.9–2.3) ? 10-4 молекула/100 эВ, в барботируемых воздухом растворах (3.4–4.5) ? 10-4 молекула/100 эВ (для растворов с концентрациями 3,4-бензпирена 20–30 мкг/л). Поглощенная доза ионизирующего излучения, равная 25 кГр, приводит к уменьшению концентраций 3,4-бензпирена до значений ниже их предельно допустимых концентраций (ПДК).

ПОДЗОРОВА Е.А., САФОНОВ А.В., ТРЕГУБОВА В.Е. — 2015 г.

Рассмотрена возможность использования комплексного подхода для очистки воды от нефтепродуктов на основе безреагентных методов “зеленой химии”: радиационной очистки и биодеструкции. Показана перспективность использования данных методов на примере очистки воды, содержащей дизельное топливо, моторное масло и мазут. Использование радиационного метода приводило к 12-кратному снижение значений ХПК, при этом значения БПК увеличивались по мере роста дозовой нагрузки, что свидетельствует о разрушении трудноразлагаемых молекул до более простых, доступных для биоокисления. Установлено, что максимальный процент биодеструкции наблюдался при использовании растворов после облучения максимальными дозами, однако после облучения дозой 5 кГр эффективность биодеструкции увеличилась более чем в 2 раза за счет разрушения труднобиодеградируемых соединений. Поэтому предлагается повысить эффективность процесса очистки воды от нефтепродуктов применением комплексного радиационно-микробиологического метода: использовать ионизирующее излучение на первой стадии очистки для образования осадка и для разложения нефтепродуктов на более легкие фрагменты, затем последние удалять из воды биологическим методом.

БАГАТУРЬЯНЦ А.А., ОДИНОКОВ А.В. — 2015 г.

Для большого числа димеров 4,4-бис(9-карбазолил)-бифенила, соответствующих неупорядоченной твердой матрице, рассчитан электронный матричный элемент, отвечающий за перенос положительного носителя заряда (дырки). Предложена методика применения расчетной схемы к реальной системе (органическим молекулам большой молекулярной массы). Обсуждается соотношение полученных результатов с существующими модельными представлениями о прыжковой проводимости в органических полупроводниках.

БУДЫКА М.Ф., ГАВРИШОВА Т.Н., ЛИ В.М., ПОТАШОВА Н.И. — 2015 г.

Исследованы побочные по отношению к фотоизомеризации фотохимические реакции 3-(3-метоксистирил)бензо[f]хинолина (3MSBQ) и 3-(4-метоксикарбонилстирил)бензо[f]хинолина (4MCSBQ): C–N-фотоциклизация и фотоприсоединение этанола. Найдено, что суммарный квантовый выход побочных реакций почти на два порядка меньше, чем реакции фотоизомеризации. Метод главных компонент выявил в реакционных смесях наличие нескольких фотопродуктов. Методами электроспрейной масс-спектрометрии, абсорбционной и эмиссионной электронной спектроскопии показано, что фотопродуктами являются производные 12b-азониа-бензо[c]хризена, образующиеся в результате внутримолекулярной C–N-фотоциклизации, и аддукты присоединения молекулы этанола, первые преобладают для 3MSBQ, вторые – для 4MCSBQ. Рассчитанные методом функционала плотности (B3LYP/6-31G*) относительные стабильности первичных продуктов фотоциклизации для ряда стирилбензохинолинов качественно коррелируют с экспериментальными данными по образованию конечных окисленных конденсированных продуктов.

ЖИГАЛИНА О.М., КИРЮХИН Д.П., КИЧИГИНА Г.А., КРАСНОВСКИЙ А.Н., НИКОЛАЕВ Е.Н., РЯБЕНКО А.Г. — 2015 г.

Изучены химические реакции, инициируемые -излучением 60C во взвесях одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в водных растворах ПАВ – цетилтриметиламония бромида (ЦТАБ). В чистом водном растворе ЦТАБ радиолиз воды приводит к появлению радикалов OH, которые индуцируют окисление молекул ЦТАБ. Во взвесях молекулы ЦТАБ концентрируются на ОУНТ, ориентируются в одном направлении, ОН-радикалы индуцируют сшивку молекул ПАВ. Образуется мохообразное покрытие на нанотрубках, взвесь превращается в желе. Покрытие не имеет ковалентной связи со стенками нанотрубок. Образование полимера обусловлено не химическими свойствами молекул, а их упаковкой вокруг нанотрубки.

БУКАЛОВ С.С., ЖИГАЛИНА О.М., КИРЮХИН Д.П., КИЧИГИНА Г.А., КРАСНОВСКИЙ А.Н., ЛАРИЧЕВ М.Н., НИКОЛАЕВ Е.Н., РЯБЕНКО А.Г., СУЛЬЯНОВ С.Н. — 2015 г.

Исследованы химические реакции, стимулированные -излучением, в жидкой синильной кислоте (HCN) в присутствии одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). На поверхности нанотрубок полимеризация HCN идет в несколько раз быстрее, чем в чистой HCN, а набор продуктов радиолиза становится более бедным. По-видимому, сближение полимеризующихся реагентов на наноразмерной поверхности ограничено определенными взаимными ориентациями. Помимо этого идет присоединение радикалов CN и H к стенкам нанотрубок, которые становятся растворимыми в воде, спирте и кислотах.

АБДУЛЛИН М.Ф., БАЛТИНА Л.А., КАРИМОВА Э.Р., МАВРОДИЕВ В.К., МАВРОДИЕВ Д.В., ПИХТОВНИКОВ С.В., САЙНИЕВ Д.А., ФУРЛЕЙ И.И. — 2015 г.

Согласно известным экспериментальным данным, образование долгоживущих ( 10-5 с) молекулярных отрицательных ионов (МОИ) при резонансном захвате электронов (РЗЭ) многоатомными молекулами наблюдается экспериментально, если их электронное сродство (ЭС) составляет величину порядка нескольких десятых эВ и выше. При этом данные соединения отличаются большими сечениями образования МОИ. Высокая способность эффективно захватывать электроны тепловых энергий кореллирует с их способностью захватывать свободные радикалы, в частности, выступать ингибиторами при радикальной полимеризации [1]. Возможно, что эти соединения будут проявлять также антиоксидантную активность. Поэтому представляет интерес изучение методом РЗЭ соединений с антиоксидантной активностью, яркий представитель которых – биофлавоноид кверцетин (КВ) (1) (рис. 1) и его производные [2, 3].

КАМЫШАН С.В., КАПИНУС Е.И., ХАЛЯВКА Т.А., ЦЫБА Н.Н. — 2015 г.

Разработан метод получения мезопористого диоксида титана, модифицированного титанатом бария. С увеличением доли титаната бария в образцах величина удельной поверхности, средний объем и радиус пор уменьшаются. Модифицированные материалы проявили фотокаталитическую и сорбционную активность по отношению к красителю сафранину Т и бихромат-аниону. Величины констант скоростей фотокаталитических реакций увеличиваются с увеличением количества сорбированного вещества.

БУДЫКА М.Ф., ГАВРИШОВА Т.Н., ЛИ В.М., ПОТАШОВА Н.И. — 2015 г.

Исследованы спектрально-люминесцентные и фотохимические свойства производных 3-стирилбензо[f]хинолина (3SBQ), содержащих метокси- и метоксикарбонил- группы. Все исследованные соединения люминесцируют в области 380–480 нм с квантовыми выходами до 0.74 и подвергаются обратимой фотоизомеризации с квантовыми выходами 0.2–0.5. Найдено, что соединения с метокси-группой в мета-положении и метоксикарбонил-группой в пара-положении стирильного фрагмента являются нестабильными фотохромами и вступают также в другие, побочные относительно фотоизомеризации, фотохимические реакции. Рассчитанные методом функционала плотности (TD-B3LYP/6-31G*) спектры поглощения двух s-конформеров 3SBQ хорошо описывают экспериментальный спектр. Анализ структур молекулярных орбиталей и переходов между ними позволил объяснить наблюдаемые эффекты заместителей на спектр поглощения 3SBQ.

КРАСНАЯ Ж.А., ТАТИКОЛОВ А.С., ШВЕДОВА Л.А. — 2015 г.

Изучены спектрально-флуоресцентные свойства кросс-сопряженных бихромофорных -аминополиенов, содержащих пирановый или дигидропиридиновый цикл с акцепторными группами различного строения. По полученным ранее данным двумерной спектроскопии ЯМР 1 (NOESY и ROESY) соединений в структурах с пирановым фрагментом хромофоры располагаются под острым углом, а в структурах с дигидропиридиновым – под тупым, что приводит к существенным различиям спектров поглощения данных соединений. Спектры поглощения рассматривались с позиций теории взаимодействия хромофоров. Так как длинноволновые полосы спектров поглощения соединений с дигидропиридиновым циклом широкие и плохо разрешены, использовалось разложение спектров поглощения этих соединений на Гауссовы компоненты. Углы между хромофорами, оцененные из соотношения интенсивностей полос поглощения, оказались в соответствии с данными ЯМР-спектроскопии. Были определены также квантовые выходы флуоресценции изученных соединений. В случае красителей с карбонильным, динитрильным и индандионовым акцепторами квантовые выходы флуоресценции оказались существенно выше для соединений с пирановым циклом, чем с дигидропиридиновым.

БУДЫКА М.Ф., ГАВРИШОВА Т.Н., ПОТАШОВА Н.И., ЧАЩИХИН О.В. — 2015 г.

Исследованы свойства 1,2-бис-(4-[(E)-2-хинолин-2-винил]феноксиметил)бензола – бис-стирилхинолиновой диады SoS, в которой два стирилхинолиновых (SQ) фрагмента связаны между собой о-ксилиленовым мостиком. Показано, что реакция фотоизомеризации SQ-фрагментов в бихромофорной диаде протекает так же эффективно, как и в монохромофорном модельном соединении – 2-(4-метоксистирил)хинолине MeSQ. Кроме того, в диаде протекает реакция [2 + 2] фотоциклоприсоединения с образованием тетразамещенного циклобутана. Согласно квантово-химическим DFT расчетам, этой реакции способствует предорганизующее действие о-ксилиленовой группы, ориентирующей два SQ-фрагмента в диаде в форме “голова-к-голове”.