CC BY
25
Вестник ДВО РАН. 2016. № 3
УДК 547.1(09)(571.6)
Исследование
элементоорганических соединений в Дальневосточном федеральном университете
Особенностью университетского образования, как известно, является тесная связь учебного процесса и научных исследований. Одним из основных направлений научных изысканий на кафедре общей, неорганической и элементоорганической химии Школы естественных наук Дальневосточного федерального университета (ШЕН ДВФУ) более 50 лет является химия элементоорганических соединений.
В развитии данного направления большую роль сыграл один из инициаторов восстановления Дальневосточного государственного университета (1956 г.), и в частности химического факультета (1957 г.), доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, заведующий кафедрой неорганической химии (1958 - 1976 гг.) В.Т. Быков, 110-летие со дня рождения которого будет отмечаться в этом году. Всеволод Тихонович много сделал для развития науки на Дальнем Востоке и создания предпосылок для организации Дальневосточного научного центра Академии наук СССР. Он хорошо понимал нужды академической науки и проблемы промышленных производств. Многие из знавших В.Т. Быкова отмечали его способность находить новое, видеть перспективу исследований с целенаправленным выходом в практическую область. Поэтому неудивительно, что именно под его руководством началось развитие направления, связанного с химией элементоорганических соединений и выросшего до уровня научной школы. Вот как об этом рассказывал сам Всеволод Тихонович: «В первые годы на кафедре общей и неорганической химии восстановленного в 1956 г. Дальневосточного государственного университета велись исследования по адсорбции на природных сорбентах. Эти исследования вызвали интерес к полимерному состоянию неорганических веществ... В 1957 г. в Институте химии Академии наук ГДР в Берлине мне представилась возможность познакомиться в лабораториях с интересными работами профессора Е. Тило по полифосфатам и в последующем изучить ряд статей в «Успехах химии» и «Кемикел эдукэйшен» [так в оригинале. - М.Т., А.К.] по проблеме неорганических полимеров.
Дальнейшему развитию интереса к неорганическим полимерам весьма способствовало мое участие в работе Международного симпозиума по неорганическим полимерам в июле 1961 года в г. Ноттингеме (Англия), установление научных контактов и обмен мнениями. Из бесед с академиком К.А. Андриановым и его ближайшим сотрудником А.А. Ждановым из Института элементоорганических соединений АН СССР и консультаций в Институте общей и неорганической химии АН СССР стало выкристаллизовываться направление исследовательских работ по неорганическим полимерам на кафедре. .На основе изученного материала мною был доложен на научной конференции ДВГУ «Опыт классификации неорганических полимеров на основе периодической системы». С осени 1961 года мною на основе этой классификации читался специальный курс «Неорганические полимеры» для студентов IV курса специализации «Неорганическая химия». Была
организована группа исследователей по неорганическим полимерам из числа сотрудников кафедры и дипломников. Вначале мы синтезировали уже известные и изученные полимеры различных классов... чтобы приобрести навыки экспериментальной работы.
Весной 1963 года были успешно защищены с оценкой «отлично» первые три дипломные работы студентов Г.Я. Золотарь, В.Ю. Глущен-ко и Н.П. Шапкина по синтезу неорганических полимеров»*.
С 15 октября 1963 г. был начат прием в аспирантуру ДВГУ по данной тематике. Первыми аспирантами стали Г.Я. Золотарь и В.П. Маринин. С 9 декабря 1963 г. регулярно работал коллоквиум по неорганическим полимерам; его «преемником» можно считать действующий ныне научно-методический семинар по вопросам современной химии для магистрантов очной формы обучения.
В последующем была осуществлена координация плана исследований кафедры неорганической химии ДВГУ, и с 1964 г. в план научной работы кафедры включена тема «Поисковые исследования в области металл-кремнийорганических соединений»
С 1965 г. в печати систематически появляются работы сотрудников кафедры по данной тематике, сначала в отечественных научных изданиях («Высокомолекулярные соединения», «Известия АН СССР. Неорганические материалы», «Доклады АН СССР», «Журнал общей химии», «Известия вузов. Химия и химическая технология», «Журнал неорганической химии», «Журнал прикладной химии», «Журнал структурной химии» и др.), а позже - и в зарубежных (Journal of Organometallic Chemistry и др.).
Коллоквиум на свежем воздухе проводит заведующий кафедрой неорганической химии д.х.н. В.Т. Быков. 1967 г.
* Быков В.Т. 15 лет развития исследований по неорганическим полимерам на Дальнем Востоке // Дальневост. ученый. 1977. № 3. С. 3.
Доцент кафедры неорганической химии к.х.н. Т.П. Авилова и заведующий кафедрой органической химии д.х.н. М.Н. Тиличенко.
1967 г. (Здесь и далее в статье фото из архива кафедры)
Заседание диссертационного совета ДВГУ В первом ряду первый слева - д.х.н., заведующий кафедрой физической химии А.И. Шлыгин, второй справа - д.х.н., заведующий кафедрой неорганической химии В.Т. Быков. 1969 г.
В.Т. Быков со своими учениками Г.Я. Золотарем (слева) и В.Ю. Глущенко (справа). 1969 г.
чг'
9
В.Т. Быков (в центре) со своими учителями академиком М.М. Дубининым (слева) и профессором Т.М. Плаченовым.
1970 г.
К 1966 г. на кафедре сформировалась группа, работающая в области полиметаллоорганосилокса-нов под руководством профессора В.Т. Быкова и доцента Т.П. Авиловой. В декабре 1968 г. Г.Я. Золотарь защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук по теме «Синтез и исследование полиалюмооргано-силоксанов», в которой методами гидролитической поликонденсации, обменного разложения и гете-рофункциональной поликонденсации синтезировал двадцать девять новых, не описанных в литературе, полиалюмоорганосилоксанов и установил их состав и структуру.
Успешные защиты кандидатских диссертаций сотрудников кафедры (В.П. Маринин (1971 г.), Н.П. Шапкин (1971 г.), В.И. Бессонова (1972 г.), А.В. Угленко (1975 г.), А.А. Капустина (1979 г.), Н.А. Щеголихина (1981 г.) и др.) позволили сформировать некоторые представления о методах синтеза полиметаллоорганосилоксанов и предложить новые подходы к получению металлоорганосилоксанов с регулируемым соотношением кремний/металл (А.В. Аликовский, 1983 г., С.Г. Красицкая, 2001 г.; и др.), а также к использованию
метода механохимической активации в отсутствие растворителей (А.А. Капустина, Е.А. Талашке-вич, 2000 г.; и др.).
Главное направление работ кафедры в настоящее время -синтез новых кремний, фосфор, металлоорганических полимеров; получение и исследование нанокомпозитных материалов на основе природных силикатов и металл-кремнийорганических соединений; получение и исследование сорбентов, мембран на основе слоистых силикатов и их модификация кремний- и элементоорга-ническими соединениями.
С 1978 г. на кафедре параллельно развивается еще одно направление в рамках химии элементо-органических соединений - химия ß-дикетонатных комплексов. Успешно защищены несколько кандидатских диссертаций: «Исследование реакций нуклео-фильного замещения в ряду 3-галоген-2,4-пентандионатов металлов» (В.А. Реутов, 1987 г.), «Синтез и исследования тио-замещенных ß-дикетонатов трехвалентных металлов» (Г.М. Свистунов, 1989 г.), «Синтез и исследование суль-фенилхлоридов ß-дикетонатов металлов» (И.В. Свистунова, 1998 г.), «Синтез и исследование ß-дикетонатов дифторида бора и некоторых ß-дикетонатов металлов» (Е.В. Гухман, 1998 г.), «Синтез и реакционная способность кремнийсодержащих и ал-лилсодержащих ß-дикетонатов металлов» (С.А. Литвинова, 2000 г.), «Синтез и исследование y-R-тио- и y-R-оксизамещенных ß-дикетонатов металлов и пира-золов на их основе» (О.В. Николаева, 2005 г.) и др.
В этих и последующих работах предложены новые методы получения у- замещенных ß-дикетонатов металлов, найдены
Первые элементоорганики ДВГУ. Слева направо: Г.Я. Золотарь, В.Ю. Глущенко, В.П. Маринин, Н.П. Шапкин. 1970 г. Фото д.х.н. В.Т. Быкова
На первомайской демонстрации. В центре - д.х.н., заведующий кафедрой органической химии М.Н. Тиличенко, слева от него -д.х.н., заведующий кафедрой физической химии А.И. Шлыгин, справа - д.х.н., заведующий кафедрой неорганической химии В.Т. Быков. 1971 г.
Первый международный симпозиум «Химия и химическое образование». 1997 г.
единений. Начало 2000-х годов Студенты 1 курса в лаборатории неорганической химии. 2008 г.
С коллегами и студентами на шествии, посвященном Дню университета. Слева направо: д.х.н. Н.П. Шапкин, д.х.н. В.А. Каминский, к.х.н. А.А.Капустина, д.х.н. Т.И. Акимова, д.х.н. Н.Б. Кондриков. 21 октября 2005 г.
Коллектив кафедры неорганической и элементоорганической химии. 2010 г.
Заслуженный деятель науки РФ д.х.н., профессор Учебный процесс. Студенты 1 курса овладевают экспери-Николай Павлович Шапкин на заседании ГЭК. ментальными навыками. 2012 г. 2011 г.
фундаментальные зависимости влияния природы металлхелатного цикла на протекание реакций нуклео- и электрофильного замещения в ряду металлхелатов, исследовано влияние природы нуклеофила на образование дисульфидных олигомеров и т.д.
В перспективе предстоит существенно расширить разнообразие тиозамещенных комплексов р-дикетонатов, осуществить (в сотрудничестве с лабораторией сорбционных процессов Института химии ДВО РАН) поиск эффективных сорбентов для радионуклидов (цезий, стронций), поиск соединений бора, обладающих свойствами преобразователей излучения (в сотрудничестве с лабораторией светотрансформирующих материалов Института химии ДВО РАН).
Менялись и методы исследования элементоорганических соединений. Если при становлении данного направления исследователи располагали в основном данными элементного анализа, термогравиметрии, эбулио- и криоскопии, ИК-спектроскопии, то развитие академической науки на Дальнем Востоке, тесное сотрудничество ДВФУ с институтами Дальневосточного отделения Академии наук, совершенствование собственной приборной базы позволило использовать возможности гель-проникающей хроматографии, УФ-спектроскопии, масс-спектрометрии, хромато-масс-спектрометрии, спектроскопии ЯМР, ПМР. В настоящее время ученые также пользуются данными рентгенофазового анализа, методов оптической и атомно-силовой микроскопии, позитронной временной диагности-
Кроме теоретических ведутся и прикладные исследования. Так, еще в 70-е годы ХХ в. была показана возможность использования полученных на кафедре полимеров для модификации синтетических волокон. Исследования в этом направлении, проводимые совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом искусственного волокна (ВНИИВ), показали, что у модифицированного волокна значительно улучшаются свойства, снижается статический заряд.
Успешны исследования Н.П. Шапкина по модификации природных сорбентов синтезированными на кафедре элементоорганическими соединениями и использованию их для извлечения ряда загрязнителей из водных и органических сред.
В 1993 г. открыт Совет по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата, а с февраля 2000 г. - доктора химических наук по специальности «Химия элементоорганических соединений». На кафедре ведется подготовка бакалавров, магистров, аспирантов и докторантов по данному направлению.
Учебные курсы «Химия р-дикетонатов металлов», «Твердофазный синтез эле-ментоорганических соединений», «Кремнийорганические соединения», «Синтез
Работа со школьниками. Демонстрация занимательных опытов на Фестивале науки. 2014 г.
элементоорганических соединений и их анализ», «Физико-химические методы исследования элементоорганических соединений» для магистерской программы «Химия элементоорганических соединений» - логический итог развития данного направления на кафедре, в 2011 г. переименованной в кафедру общей, неорганической и элементоорганической химии.
За 53 года существования кафедры дипломные работы на ней выполнили более 500 студентов, кандидатские диссертации в области элементоорганической химии защитили 28 соискателей.
В настоящее время научную школу по элементоорганической химии успешно возглавляет д.х.н., профессор, заслуженный деятель науки России Н.П. Шапкин.
На кафедре четко просматривается преемственность поколений. Ученики профессора В.Т. Быкова и доцента Т.П. Авиловой (профессор Н.П. Шапкин, доцент Г.Я. Золотарь, доцент А.В. Аликовский, доцент А.А. Капустина) подготовили новых учеников (доцент В.А. Реутов, доцент И.В. Свистунова и др.), в свою очередь обучающих следующее поколение химиков-«синтетиков».
М.В. ТКАЧЁВА, магистрант, * А.А. КАПУСТИНА, кандидат химических наук, заведующая кафедрой (Дальневосточный федеральный университет,
Владивосток). *E-mail: kapustina.aa@dvfu.ru
