В работе сообщается о синтезе и исследовании характеристик новых инденилиденовых комплексов рутения с двумя несимметричными N-гетероциклическими карбеновыми лигандами (NHC), обозначаемыми как RuCl2(3-фенил-1-инденилиден)бис(1-мезитил-3-R-4,5-дигидроимидазол-2-илиден), в котором R представляет собой метил 7a и циклогексил 7b. Комплексы 7a и 7b анализировали методами рентгеноструктурного анализа монокристаллов, элементного анализа, ИК-, ЯМР-спектроскопии и HRMS. Каталитическую активность комплексов 7a и 7b оценивали в реакциях метатезиса олефинов: метатезисной полимеризации с раскрытием цикла (ROMP) цис,цис-1,5-циклооктадиена (COD) и метатезиса с замыканием цикла (RCM) диэтилдиаллилмалоната (DEDAM), а также при изомеризации аллиловых спиртов. Комплексы 7а и 7б не инициировали реакции при комнатной температуре во всех исследованных реакциях, что может быть связано с высокой термической стабильностью и низкой степенью лабильности связей Ru–CNHC. При 80 °С комплекс 7а показал наилучшие характеристики благодаря усилению инициирования и уменьшению стерической непроходимости по отношению к поступающим субстратам.

В данном обзоре обобщены результаты исследований в области полимерных композитов, полученных различными методами. Разработка полимерных материалов и композитов на их основе является одним из перспективных направлений. Композиты, в которых матрицей служит полимерный материал (полимеры, олигомеры, сополимеры), являются одним из самых многочисленных и разнообразных видов материалов. Они широко применяются в промышленности для изготовления стекловидных, керамических, электроизоляционных покрытий, в качестве адсорбентов при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, а также для получения ионообменных мембран. Композиционные материалы обладают уникальными свойствами, такими как большая площадь поверхности, термическая и механическая стабильность, хорошая селективность по отношению к различным загрязнителям, экономическая эффективность. В обзоре представлены физико-химические и структурные характеристики композитных материалов на основе синтетических полимеров (полимер-углеродные, полимерглинистые композиты), полимерных гетероциклических и кремнийорганических соединений. Полимер-углеродные и полимерглинистые композиты эффективны для удаления органических и неорганических загрязняющих веществ в различных областях применения. Однако следует заметить, что они не достигли оптимальных эксплуатационных характеристик в качестве адсорбентов для крупносерийного производства. Гибридные материалы, полученные золь-гель методом, заслуживают особого внимания. При использовании этого метода можно сравнительно легко влиять на состав и строение поверхностного слоя в таких материалах, которые применяются в качестве адсорбентов тяжелых и благородных металлов, катализаторов, мембран, сенсоров, в биологическом антибиозе, ионообменном катализе и т. д. Такие композиты отличаются повышенной механической прочностью и термостабильностью, обладают улучшенными термохимическими, реологическими, электрическими и оптическими свойствами.

Изучены особенности изменения поверхности фотокатализатора RbTe_1,5W_0,5O₆ в полимеризационных процессах с участием метилметакрилата (ММА) при облучении видимым светом λ=400–700 нм и температуре 20–25 °С, а также условия регенерации для его повторного применения. Реализация той или иной химической реакции в смеси фотокатализатора и мономера определяется ее кинетическими параметрами и концентрацией реагирующих частиц. Образование OH• радикалов, активных в радикальной полимеризации, происходит в этом случае как при взаимодействии с адсорбированными на поверхности молекулами воды, так и в объеме раствора, а также при восстановлении растворенного в воде кислорода. В связи с тем, что гидроксильный радикал обладает высокой реакционной способностью, можно было ожидать активный процесс радикальной полимеризации ММА. Однако образование ПММА в рассматриваемой реакции проходит с низкой конверсией – наблюдается образование 5–10% полимера, что связано с изменениями на поверхности сложного оксида RbTe_1,5W_0,5O₆ в процессе реакции. Для исследования поверхности катализатора были использованы методы сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС). После реакции на поверхности катализатора было обнаружено присутствие органических и полимерных субстратов. В результате обработки катализатора ультразвуком в водной эмульсии макромолекулы полимера не идентифицируются на поверхности, но представлены химически адсорбированные мономер и олигомеры, образующиеся при разрушении полимера ультразвуком. Другие способы очистки поверхности катализатора путем промывки в различных растворах, таких как хлороформ и тетрагидрофуран, также неэффективны и вызывают превращения адсорбатов на поверхности. Это приводит к снижению активности катализатора RbTe_1,5W0,₅O₆ при повторной полимеризации. Таким образом, для успешной регенерации порошка катализатора требуется не только обработка ультразвуком, но и нагрев его при 300–400 °C для удаления органических субстратов.

Экстракция – универсальный и относительно простой метод извлечения редких и рассеянных элементов, позволяющий добиться хороших результатов при минимальных затратах на реагентное и аппаратное оснащение. Знание тепловых эффектов и кинетических зависимостей процесса экстракции позволяет прогнозировать и оперативно реагировать при изменении внешних условий. Изучены термодинамические и кинетические параметры процесса экстракции йода на модельных растворах, содержащих в качестве фоновой минерализации хлорид натрия с ионной силой от 0 до 5 моль/л, что наилучшим образом соотносится с природными и техногенными водами нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождений. В качестве экстрагента применялась композиция три-н-бутилфосфата и изооктана. Для оценки термодинамических параметров были построены изотермы экстракции при температурах 278 и 288 К. Для различных фоновых значений ионной силы определены равновесные параметры экстракции: степень извлечения, коэффициент распределения, константа равновесия, изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса процесса. Изучение кинетических зависимостей экстракционного извлечения йода из водных растворов с различными значениями ионной силы при температурах 278, 288 и 293 К позволило установить истинный и кажущийся порядки реакции, а также энергию активации процесса экстракции. Во всем изученном интервале значений ионной силы растворов извлечение йода происходит самопроизвольно с высокими коэффициентами распределения и степенью извлечения более 86%. Кинетические параметры экстракции (энергия активации процесса, временной и концентрационный порядки реакции) свидетельствуют о диффузионном характере лимитирующей стадии, наличии промежуточных стадий комплексообразования и об отсутствии влияния температуры на скорость процесса.

Фитохимическое изучение Leptopyrum fumaroides началось в 2011 году, с тех пор с помощью ГХ-МС было определено 14 летучих соединений, а также выделены и идентифицированы 7 флавоноидов и 4 алкалоида, 2 из которых были новыми природными соединениями. Строение природных продуктов определено и установлено методами МС-, ИК-, 1D ЯМР- и 2D ЯМРспектроскопии. Новые алкалоиды получили названия лептопирин (3) и лептофумарин (4). Лептопирин (3) представляет собой новый тип димерного бензилизохинолина и простого изохинолинового алкалоида с иминным азотом. Лептофумарин (4) является первым примером алкалоида апорфина и бензилизохинолина с двумя эфирными мостиками, которые имеют связи «голова к голове» и «хвост к хвосту». Исследованы антиоксидантная, антимутагенная, антипролиферативная, гепатопротекторная, иммуномодулирующая и противораковая активность различных экстрактов Leptopyrum fumaroides и некоторых выделенных чистых соединений. В данном обзоре наглядно показано, что фитохимическое и биологическое изучение этого вида растений только начинается и требует более детального и всестороннего изучения.

В последние годы биодеградация полиэтиленгликольтерефталата стала играть важную роль в решении проблемы загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами. В данном обзоре обобщена новейшая информация о различных микроорганизмах, способных к биодеградации полиэтиленгликольтерефталата. Подробно изучены механизмы ферментативных реакций гидролиза полиэтиленгликольтерефталата и строение ферментов биодеградации. В обзоре рассмотрены существующие проблемы промышленной реализации метода биодеградации полиэтиленгликольтерефталата и высказаны некоторые соображения по продвижению соответствующих технологий утилизации отходов на основе полиэтиленгликольтерефталата. Биодеградация является привлекательным современным методом экологически чистого и эффективного удаления отходов пластмасс. Актуальность данной темы объясняется тем, что еще не разработаны технологии, позволяющие в коммерческих масштабах утилизировать полиэтиленгликольтерефталат путем биодеградации. В этой области проводится большое количество исследований, очевидно, что разработка рентабельных и высоко технологичных процессов биодеградации – это вопрос времени. Будущие достижения в этой области будут основаны на стратегиях синтетической биологии и метаболической инженерии. Их целью станет конструирование искусственных микробных консорциумов и модифицирование микробных гидролаз полиэтиленгликольтерефталата, нацеленных на более полную биодеградацию и биоконверсию полиэтиленгликольтерефталата и других сложных полимеров.

В обзорной статье приведены данные по антимикробным добавкам, применяемым в пищевой промышленности для сохранения качества пищевых продуктов. Использование традиционных антимикробных добавок – консервантов искусственного происхождения (бензойной и сорбиновой кислот и их солей) – вызывает негативную реакцию у потребителей и приводит к постепенному вытеснению такой продукции с рынка. В то же время находят широкое применение антимикробные добавки натурального происхождения, изучению которых посвящены многие работы отечественных и зарубежных ученых. В статье рассмотрены основные представители антимикробных добавок животного, растительного и микробного происхождения. Основными представителями антимикробных препаратов животного происхождения являются ферменты лизоцим, лактопероксидаза, пептиды лактоферрин и плевроцидин, а также хитозан – производное хитина. Среди растительного мира антимикробным действием могут обладать как некоторые виды трав и специй в нативном и высушенном виде, так и отдельно извлеченные компоненты растений, проявляющие антимикробные и антиокислительные свойства. Например, к последним относят эфирные масла, фенольные соединения, органические кислоты. Одним из перспективных и активно изучаемых классов антимикробных препаратов являются препараты микробного происхождения, в частности бактериоцины. Они представляют собой синтезируемые на рибосомах более мелкие полипептидные молекулы, проявляющие антагонистическую активность в отношении близкородственных групп бактерий. Бактериоцины (низин, натамицин, педиоцин, энтероцин, плантарицин) могут обладать бактерицидным действием, но не имеют терапевтического значения и не оказывают отрицательное воздействие на кишечную микрофлору человека, чем отличаются от антибиотиков. Подробное рассмотрение свойств указанных препаратов в статье позволило сделать вывод, что включение таких добавок как в состав продукта, так и в состав активных упаковок имеет широкие перспективы в современной биотехнологии.

Цель исследования заключалась в изучении влияния различной по интенсивности инфекционной нагрузки возбудителя кольцевой гнили картофеля (Clavibacter michiganensis sps. sepedonicus) на содержание пероксида водорода и цАМФ в растениях картофеля in vitro 3-х трансгенных линий сорта Скарб: линия L17.2 – растения, трансформированные нативным геном глюкозооксидазы gox из высокоактивного грибного штамма Penicillium funiculosum 46.1, линия М7.3 – растения, трансформированные модифицированным геном gox-mod, и линия Pb14.10 – растения, трансформированные вектором без целевого гена. К исследованию привлекали также нетрансгенные растения того же сорта (среднеустойчивый к Cms), Луговской (устойчивый к Cms) и Лукьяновский (восприимчивый к Cms). При инфицировании Cms (0,2х10⁸ кл/мл) динамика уровня цАМФ и Н2О2 свидетельствовала о сбалансированном системном сигнале «корень–стебель». Титр Cms (2х10⁸кл/мл) вызывал системное увеличение концентрации Н₂О₂ в органах почти всех вариантов растений, но системное увеличение уровня цАМФ возникало только у сорта Луговской. У всех трансгенных линий уровень цАМФ оставался на уровне контроля, что сопровождалось как локальными, так и обширными некрозами. Вероятно, у растений трансгенных линий картофеля изменение качества ответных защитных реакций (обширные некрозы наряду с локальными) связано со слишком высоким базовым уровнем эндогенного пероксида водорода и дисбалансом в уровне цАМФ. Тем не менее введение гена gox в растения картофеля повышает их устойчивость к инфицированию высоким титром Cms.

В данной работе представлены исследования молекулярно-массового распределения инулина разного происхождения с целью дальнейшего изучения механизма их самоорганизации в концентрированном растворе. Посредством доступного метода турбидиметрического титрования на основе интегральных и дифференциальных кривых молекулярно-массового распределения рассматривались следующие образцы инулина: коммерческого из топинамбура (А), экспериментального из топинамбура (В) и экспериментального из цикория (С). Обнаружено, что у образцов инулина А и В присутствуют 3 макромолекулярные фракции (изоформы), которые в отдельности имеют узкое молекулярно-массовое распределение. С увеличением концентрации инулина в растворе происходит самоорганизация макромолекул, что приводит к более мутному раствору в точке максимума и появлению новых изоформ. С увеличением концентрации полимера в инулине А наблюдается рост агрегатов для изоформы 3 и 5, в инулине В, наоборот, происходит растворение агрегатов и превращение изоформ из высокой в низкие молекулярные массы. В образце инулина С все 4 изоформы инулина выделяются отчетливо. По результатам исследования взаимодействия макромолекул в концентрированном растворе можно сделать вывод, что метод турбидиметрического титрования вполне может дополнить дорогостоящие методы определения молекулярно-массового распределения полимеров: высокоэффективную эксклюзионную жидкостную хроматографию, ультрацентрифугирование, светорассеивание и другие современные методы. Исследование свойств уникальных по структуре инулинов может значительно расширить спектр их применения.

Выполнен синтез продукта конденсации п-аминобензойной кислоты с D-маннозой, являющегося по данным колебательной спектроскопии N-маннопиранозиламином с β-конфигурацией аномерного центра. Изучена реакционная способность синтезированного продукта в процессах кислотного гидролиза и термоокисления в свободно-аэрируемой среде. Исследование гидролитической стабильности показывает, что устойчивая в условиях синтеза в этанольных средах п-(N-β-D-маннопиранозил)аминобензойная кислота постепенно гидролизуется при нагревании (50 °С) в кислых водных растворах, что подтверждено данными ИК-Фурье спектроскопии и тонкослойной хроматографии. Термоокисление синтезированного продукта показывает достаточную устойчивость при нагревании до 30–50 °С, увеличение температуры до 70 °С ускоряет деструкцию, что проявляется в усилении интенсивности полосы 1690 см^-1 (νО=С-С=N) в спектрах вторых производных термостатированных образцов. Предполагается, что при этом происходит прямое окисление N-гликозиламина, вероятно, в ациклической форме енаминола. Дополнительно была изучена природа побочных продуктов N-гликозилирования: данные электронной и колебательной спектроскопии указывают на образование меланоидинов – окрашенных продуктов глубокой деструкции, для которых прогнозируется рострегулирующая и другие виды биоактивности. Предполагается, что основные структурные фрагменты меланоидинов формируются в растворах посредством взаимодействия енаминольных форм с α-дикарбонильными производными. Полученные нами ранее экспериментальные данные также указывают на проявление биологической активности меланоидинами ариламино-карбонильных реакций, в связи с чем представляется возможным объединение технологии получения функциональных продуктов разных стадий сахараминных взаимодействий на базе единого синтеза. Перспективность последней определяется доступностью реагентов, мягкими условиями синтеза и разделения продуктов, а также их экологичностью.

Изучено действие алкалоидов кофеина и колхицина в низких концентрациях на рост и биопленкообразование ризосферных микроорганизмов – грамположительного Rhodococcus qingshengii и грамотрицательного Rhizobium radiobacter. Алкалоиды растений эффективно защищают их от поедания животными различных таксонов, а также от грибных и бактериальных инфекций. Алкалоиды являются частью сложной, эволюционно сложившейся системы растительномикробных взаимодействий, и их присутствие в среде в низких концентрациях естественно. Одним из решающих факторов распространения микроорганизмов является биопленкообразование. Алкалоиды добавляли в бактериальную суспензию во временные промежутки, соответствующие разным фазам формирования биопленок. Для определения уровня биопленкообразования бактериальные клетки окрашивали кристаллическим фиолетовым. По уровню оптической плотности бактериальной суспензии оценивали степень воздействия алкалоидов на ее рост и биопленкообразование. Впервые выявлен факт влияния кофеина и колхицина в концентрациях 10-5 г/л на рост и биопленкообразование микроорганизмов. Алкалоиды не влияли на рост суспензии грамположительного Rhodococcus qingshengii, но эффективно подавляли суспензию грамотрицательного Rhizobium radiobacter. Rhodococcus qingshengii проявлял большую чувствительность к алкалоидам на стадии формирования биопленки, а Rhizobium radiobacter – на стадии «зрелых» биопленок. Действие алкалоидов могло выражаться как в подавлении, так и в усилении роста биопленок. Предполагается, что наиболее вероятен механизм действия растительных алкалоидов на уровне сигнальных систем и чувства кворума бактерий, что позволяет даже при значительном снижении количества алкалоидов в условиях перманентного антагонизма с постоянно разрушающими их фитопатогенами сохранять защитную функцию.

Во Всероссийском научно-исследовательском институте мелиорированных земель (филиале ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева») разработан гуминовый препарат БоГум, полученный щелочной экстракцией гуминосодержащего сырья. Цель работы – изучение влияния гуминового препарата БоГум на ремедиацию нефтезагрязненной дерново-подзолистой почвы. В модельном эксперименте по ремедиации почвы, искусственно загрязненной нефтью в количестве 5%, БоГум применяли в 3-х дозах: как стимулятор аборигенной микрофлоры (300 л/га), как удобрение (3000 л/га), как сорбент (30000 л/га). Установлено, что БоГум эффективнее в качестве стимулятора аборигенной микрофлоры, максимум которой наблюдался спустя месяц после внесения препарата, а степень деструкции нефти за два месяца эксперимента составила 40,1%. Определено, что при применении БоГум в качестве сорбента гуминовые вещества препарата на протяжении всего эксперимента являлись более доступным источником питания для почвенной микрофлоры, нефтяные углеводороды вследствие сорбции были малодоступны для микроорганизмов, в итоге деструкция нефти была наименьшей. Максимальную степень деструкции (44,9%) обеспечило совместное применение микробного препарата МикроБак (разработка Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН) и гуминового препарата БоГум в дозировке 300 л/га. Препараты проявили синергетический эффект, что отразилось на активном развитии как углеводородокисляющих микроорганизмов, так и аборигенной микрофлоры. Процентное содержание углеводородокисляющих микроорганизмов от общей численности гетеротрофов во всех вариантах опыта было максимальным через две недели, далее снижалось с разной интенсивностью. Рассчитанные уравнения множественной регрессии позволили оценить влияние исследуемых физиологических групп микроорганизмов на степень деструкции.

В статье представлены результаты исследования 9 сортов ягод красной смородины, районированных в Свердловской области. В результате исследований антиоксидантных показателей наибольшие значения (ммоль/дм3экв) продемонстрировал сорт Эпсилон – 13,772±0,275, сорт Ильинка – 12,826±0,257, а также сорт Лучезарная – 11,933±0,239. Наименьшее значение исследуемого показателя отмечается у сорта позднего срока созревания Дзета – 6,428±0,129 ммоль/дм3экв. При этом наибольшее содержание флавоноидов наблюдается в таких сортах ягод красной смородины (мг/100 г съедобной части, сорт), как Эпсилон – 50,3±0,9; Бета – 44,2±0,9; Огни Урала – 45,7±0,9 и Дзета – 17,3±0,3, а наименьшее значение у сорта Лучезарная – 16,1±0,3; наибольшее содержание антоцианов свойственно таким сортам ягод красной смородины, как (мг цианидин-3-гликозида/100 г съедобной части) Капиталина – 29,1±0,6; Ильинка – 38,1±0,7 и Лучезарная – 41,2±0,8, а наименьшее значение характерно для сорта среднего срока созревания Алая Зорька – 11,9±0,2. Наибольшее содержание фенольных веществ (мг галловой кислоты/100 г съедобной части) наблюдается у таких сортов, как Капиталина – 212,9±4,3, Ильинка – 235,1±4,7 и Лучезарная – 168,3±3,3, а наименьшее значение у сорта Бета – 114,1±2,3. Кроме того, были исследованы следующие потребительские характеристики ягод: содержание общих и редуцирующих сахаров, а также кислотность. Полученные данные позволят более корректно рассчитывать пищевую ценность рационов и обоснованно выбирать тот или иной сорт при диетической коррекции рациона с целью повышения общей антиоксидантной активности.

Постоянное ужесточение экологических требований к дизельному топливу привело к тому, что из его состава методом гидроочистки стали удалять соединения серы. Это повлекло за собой значительное ухудшение противоизносных свойств дизельного топлива. Для восполнения смазывающей способности в дизельное топливо добавляют кислородсодержащие соединения: карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, сложные эфиры, полиамины и другие органические соединения. Концентрация присадки зависит от ее природы и составляет от 0,015 до 1,0% масс. Помимо противоизносных присадок, в дизельное топливо добавляют цетаноповышающие, депрессорно-диспергирующие и другие присадки, корректирующие свойства топлива. Предложен метод получения продукта этерификации, который может быть использован для улучшения свойств дизельного топлива. Было установлено, что при температуре 110–115 °С, длительности процесса 120–240 мин, при использовании 3–5% масс. ионообменных смол на жирные кислоты получается продукт этерификации, содержащий до 65% сложных эфиров жирных кислот. Исследовано влияние содержания добавки на смазывающие свойства дизельного топлива. При добавлении от 0,5% масс. такой показатель, как скорректированный диаметр пятна износа, снижается с 615 до 420 мкм, а при добавлении 1,5% – до 230 мкм. Установлено, что добавление продукта этерификации в дизельное топливо приводит к увеличению цетанового числа исходного топлива. При добавлении 6,0% масс. разрабатываемого продукта этерификации цетановое число топлива увеличивается до 51,6 от исходных 43,0 ед. При этом продукт этерификации может быть использован в качестве компонента для приготовления смеси биодизельного топлива В6–В20, согласно ГОСТ 33131-2014.

Очистка промышленных газов от пыли является одной из важнейших экологических задач по защите окружающей среды. Разнообразие технологических условий образования пыли, физико-химических свойств газа и улавливаемых частиц, повышение технических и экономических требований к процессам очистки диктует поиск новых, более совершенных и эффективных способов очистки запыленных газов и конструкций пылеулавливающих аппаратов. При очистке горячих, химически агрессивных газов или улавливании абразивной пыли применение электрофильтров, рукавных, волокнистых и зернистых фильтров часто связано с трудностями защиты аппаратов от вредных факторов либо с недостаточной эффективностью очистки. Щелевые фильтры, в силу своих конструктивных особенностей, могут быть использованы при решении таких задач. На основании теоретических представлений и экспериментальных исследований разработана инженерная методика расчета щелевых фильтров, позволяющая моделировать и проектировать щелевые фильтры с заданными показателями работы и обеспечивать высокую эффективность очистки и низкое гидравлическое сопротивление. В основу этой методики положены теоретические закономерности фильтрования с использованием основных механизмов осаждения пылевых частиц на изолированных цилиндрах применительно к стационарной стадии процесса фильтрования. Разработана программа для ЭВМ, позволяющая моделировать процесс очистки запыленных газов в щелевых фильтрах. Она дает возможность по заданной эффективности очистки и гидравлическому сопротивлению определять оптимальные параметры работы, конструктивные размеры и условия регенерации щелевых фильтров с учетом свойств пыли и газа при длительной непрерывной работе фильтра.