Delist.ru

Количественная спектроскопия ЯМР поликомпонентных систем из природного органического сырья (15.08.2007)

Автор: Рохин Александр Валерьевич

Рохин Александр Валерьевич

количественная Спектроскопия ЯМР

поликомпонентных систем из

природного органического сырья

02.00.03. ( органическая химия

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

доктора химических наук

И р к у т с к ( 2 0 0 7

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет»

Научный консультант доктор химических наук, профессор

Кушнарёв Д. Ф.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Гюльмалиев А. М.

доктор химических наук, профессор

Кривдин Л.Б.

доктор химических наук, профессор

Евстафьев С. Н.

Ведущая организация: Российский университет дружбы

народов, г. Москва

Защита состоится «24» октября 2007 г. в 1000 час. на заседании диссертационного совета Д 212.074.06 при Иркутском государственном университете по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126, ауд. 430.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Иркутского государственного университета и на сайте ВАК РФ.

Отзывы на автореферат высылать по адресу: 664003, г. Иркутск,

ул. К. Маркса, 1, Иркутский государственный университет, химический факультет, Эдельштейн О.А.

Автореферат разослан “02” сентября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат химических наук О. А. Эдельштейн ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ресурсосбережение включает переработку всех видов природного органического сырья, удовлетворяющую комплексу жёстких и часто противоречащих друг другу требований: экологическая безопасность и высокая эффективность по выходу целевых продуктов, низкая энергоемкость и безотходность. Сдерживающим фактором успешного решения таких задач выступает дефицит знаний о составе, строении и структуре объекта, подвергаемого переработке. Преодоление этого невозможно без расширения арсенала методов количественного анализа, адекватно описывающих состав, молекулярное строение и надмолекулярную структуру природного органического материала, его компонентов и целевых продуктов. Структурно-химические взаимосвязи определяются природой объектов, и как доминанты, положены в основу стратегии поиска методов идентификации и аутентификации целевых продуктов переработки природного органического сырья, оптимизации технологии химических и биохимических процессов.

Разработка методологии исследования состава и строения многокомпонентных систем природного происхождения учитывает их принципиальные особенности такие как высокая молекулярная масса, полидисперсность, фазовая неоднородность, стохастический состав. Эти обстоятельства ограничивают применимость большинства классических химических и физико-химических методов анализа, эффективных для индивидуальных соединений и их компаундов, тогда как для метода спектроскопии ЯМР эти особенности не накладывают никаких ограничений и количественный вариант спектроскопии ЯМР вносит весомый вклад в исследования органических веществ биогенного происхождения. Однако возможности метода для решения теоретических и практических задач химии и переработки природного органического сырья далеко не исчерпаны.

Работа выполнена в рамках государственной научно-технической программы по приоритетному направлению развития науки и техники на 1990-1994гг. 10. «Новые материалы и вещества – основа создания нового поколения техники, технологии и решения специальных задач» по теме 10.1.4.3. «Исследование электрохимических, биохимических и электробиохимических реакций макрокомпонентов древесины» (государственный регистрационный

№ 01860109695) и программы Министерства науки и технической политики РФ «Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья». Поддержана грантами РФФИ № 96-03-34297а (1996-1998 гг.) «Разработка комплексной методики анализа структурных групп лигнинов», № 97-04-96151 (1997-1999гг.). «Исследование биокаталитических реакций окисления лигнинов и ароматических соединений – компонентов донных отложений» и «Количественная спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) гуминовых веществ: методология и методики исследования состава и строения», № 00-03-32965a (2000-2001г.), при поддержке НТП Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» на 2003-2004 г.г. (гранты № 203.05.07.040 и 204.01.02.014).

Цель работы

Разработка способов оценки влияния различных факторов и их комбинаций на химические, биохимические и технологические процессы переработки многокомпонентных систем природного происхождения, идентификации и аутентификации целевых продуктов на основе информации, полученной методом количественной спектроскопии ЯМР. Формирование концептуальных направлений её использования при решении теоретических и практических задач химии лигнина, угля, гуминовых веществ, многокомпонентных изотопомерных смесей природного происхождения.

Задачи

1. Разработка методических приемов получения достоверной количественной информации из одно- и двумерных спектров ЯМР 1Н и 13С о фрагментном составе, функциональных группах, структурных звеньях и их взаимосвязей, отдельных компонентах, содержащихся в продуктах переработки природного органического сырья:

для экспертной оценки методов химического анализа природных полимеров, идентификации и количественной оценки содержания различных классов органических соединений и лигнинов в сложных смесях техногенного происхождения;

для оптимизации условий технологической переработки природных объектов (углей) с целью получения целевых продуктов с заданным составом и свойствами;

для установления структурно-спектральных взаимосвязей гуминовых веществ, идентификации их сырьевого происхождения и первичного прогнозирования рост-стимулирующей активности промышленных препаратов без проведения полевых испытаний;

2. Разработка методов идентификации и аутентификации многокомпонентных изотопомерных смесей, этанолсодержащих целевых продуктов различного происхождения методом спектроскопии ЯМР на естественном содержании минорных изотопов.

загрузка...