Выпуск журнала "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика" за 2015 год №3

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2015, №3

сс. 4-15

Статьи

Ключевые слова: растворимость, ИК-спектроскопия, сверхкритические флюиды

На примере системы «парацетамол—сверхкритический CO2» продемонстрирован самосогласованный подход к определению растворимости биологически активных соединений, основанный на использовании ИК-спектроскопии. В рамках данного подхода интегральный коэффициент экстинкции для аналитической спектральной полосы определялся из дополнительного эксперимента на основании анализа спектров целевого соединения, растворенного в инертном растворителе, при известных концентрациях в необходимом диапазоне параметров состояния (давлений и температур). Растворимость исследуемого соединения рассчитывается с использованием полученных величин коэффициента экстинкции и значений интегральной интенсивности аналитической спектральной полосы в насыщенных растворах в заданном диапазоне параметров состояния. Описанная методика позволяет определять растворимость с высокой точностью даже для веществ, значения растворимости которых лежат в области 10-4—10-1 мольн.%.

2015, №3

сс. 16-25

Статьи

Конверсия целлюлозы в многоатомные спирты в субкритической воде

О.В. Манаенков, О.В. Кислица, А.Е. Филатова, В.Ю. Долуда, Э.М. Сульман, А.И. Сидоров, В.Г. Матвеева.

Цитировать

Ключевые слова: субкритическая вода, целлюлоза, полиолы, гидролитическое гидрирование, сверхсшитый полистирол, гетерогенный катализ

Показано, что субкритическая вода является эффективной средой для проведения конверсии целлюлозы с целью получения многоатомных спиртов. Предложен новый тип Ru-содержащих катализаторов на основе сверхсшитого полистирола (СПС). Использование катализатора с 1 %-ным содержанием рутения позволяет достичь суммарного выхода сорбитола и маннитола в среднем около 50 %, что сравнимо с результатами, получаемыми при использовании более сложных и, соответственно, более дорогих каталитических систем. Исследовано влияние на выход целевых продуктов условий проведения процесса и характеристик катализаторов. Гидролитическое гидрирование целлюлозы в субкритической воде с использованием Ru-содержащих катализаторов на основе СПС может стать основой технологических процессов конверсии целлюлозной биомассы в сырье для химического синтеза и промышленного производства биотоплива второго поколения.

2015, №3

сс. 26-38

Статьи

Ключевые слова: полимерные микрочастицы, инкапсуляция биоактивных компонентов, лекарственные формы пролонгированного действия, сверхкритический диоксид углерода

Исследован процесс сверхкритической флюидной инкапсуляции фармацевтической субстанции рисперидона в биорезорбируемые микрочастицы D,L-полилактидов методом PGSS (Particles from Gas Saturated Solutions — получение частиц из насыщенных газами растворов). Экспериментально обнаружен факт микронизации и изменения формы кристаллов рисперидона, вводимого в пластифицированный сверхкритическим диоксидом углерода полимер, что дало возможность получать полимерные структуры различной дисперсности (приблизительно 10—100 мкм) и морфологии, содержащие до 40 % масс. рисперидона, без использования органических растворителей. Методом УФ-спектрофотометрии изучена кинетика высвобождения рисперидона из полимерных микрочастиц в физиологическом растворе. Показано, что, используя D,L-полилактиды различной молекулярной массы, можно контролируемым образом пролонгировать время выхода рисперидона из биорезорбируемых полимерных частиц, полученных методом PGSS, вплоть до 10 суток.

2015, №3

сс. 39-48

Статьи

Ключевые слова: алкилбензолы, парциальное окисление, H-ZSM-5

Исследовано взаимодействие замещенных бензолов — толуола, п-ксилола, фторбензола, фенола, кумола и стирола — с закисью азота на катализаторе H-ZSM-5 в сверхкритических условиях при 345—420 °С и 70—150 атм. Показано, что доминирующими являются не содержащие кислород соединения — продукты диспропорционирования, изомеризации, конденсации. Только в случае толуола селективность по продуктам окисления (крезолам) достигает 35 %. Выход соответствующих фенолов при окислении алкил-, гидрокси- и фторбензолов незначителен. При наличии сопряжения двойной связи с π-системой бензольного кольца (стирол), разветвленных алкилзаместителей (кумол), а также гидроксигруппы (фенол) продукты окисления бензольного кольца отсутствуют.

2015, №3

сс. 49-62

Статьи

Ключевые слова: ибупрофен, сверхкритический СО2, полиморфизм, квантовая химия, молекулярно-динамическое моделирование

Методами квантовой химии и молекулярно-динамического моделирования проведено изучение конформационных равновесий ибупрофена в вакууме и сверхкритическом (СК) диоксиде углерода. Установлено, что в СК-СО2 образуется 12 различных конформаций ибупрофена, две из которых соответствуют структуре молекулы в кристаллической решетке первой и второй полиморфных форм. Показано, что силовое поле GAFF позволяет получать характеристики конформеров, практически совпадающие с получаемыми при квантово-химических расчетах в приближении B3LYP/cc-рVTZ.

2015, №3

сс. 63-70

Статьи

Ключевые слова: молекулярная ассоциация, растворимость, сверхкритический флюид, метилксантин

Представлен анализ экспериментальных данных по растворимости метилксантинов (теофиллина и теобромина) в сверхкритическом (СК) растворителе CO2- метанол при различных концентрациях метанола в рамках модели ASL (Associated Solution + Lattice), основанной на положениях теории молекулярной ассоциации и простой решеточной модели. Методом спектроскопии 1H ЯМР исследована гетероассоциация молекул метилксантинов с молекулами метанола при температуре 313 K. Проанализирован вклад молекулярной ассоциации в величину растворимости метилксантинов в смешанном растворителе СК CO2-метанол. Показано, что наличие NH группы в молекуле метилксантина при переходе от кофеина к теофиллину или теобромину приводит к увеличению вклада в растворимость, связанного с молекулярной ассоциацией.

2015, №3

сс. 71-83

Статьи

Ключевые слова: регенерация, сверхкритический флюид, катализатор среднетемпературной изомеризации, изомеризация, пентановая фракция, изоалкан

Приведены результаты исследования регенерации катализатора среднетемпературной изомеризации сверхкритическим диоксидом углерода с добавлением сорастворителя. Установлено влияние условий регенерации на каталитическую активность исследуемого катализатора.

2015, №3

сс. 84-88

Статьи

Ключевые слова: сшитые полимерные сетки, сшивающие агенты, сверхкритический диоксид углерода, ацетилацетонат родия, импрегнация, наноразмерные частицы родия

Методом поликонденсации синтезированы полимеры трех различных типов: фенолформальдегидный полимер, полипропилениминный и полиамидоаминный дендримеры. Путем обработки двух последних полимеров сшивающими агентами (диизоцианаты различного строения) получены мезопористые полимерные сетки. Впервые в среде сверхкритического диоксида углерода осуществлена импрегнация полимерных сеток ацетилацетонатом родия и определены ее оптимальные условия. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния показано, что содержание металла в полимере находится в пределах 0,3—2,0% масс. в зависимости от типа полимера и сшивающего агента, а также от степени сшивки. Восстановлением иммобилизованного ацетилацетоната родия молекулярным водородом получены образцы полимеров, включающих наноразмерные частицы металла. Согласно предварительным данным полученные образцы проявляют исключительно высокую активность в качестве катализаторов гидрирования непредельных соединений.

2015, №3

сс. 89-96

Статьи

Ключевые слова: ацетилен, гидрирование, палладиевый катализатор, регенерация, сверхкритический СО2, модификатор

Приведены результаты регенерации дезактивированного палладиевого катализатора гидрирования ацетилена с использованием сверхкритического флюидного экстракционного процесса, реализованного при Т = 130 °C, Р = 250 бар. Активность катализатора, регенерированного в среде сверхкритического диоксида углерода, модифицированного ацетоном, сопоставима с активностью катализатора, регенерированного традиционным методом.