СЕРГЕЮ ПАВЛОВИЧУ ГУБИНУ – 75

СВЕРХКРИТИЧЕСКИЙ ИЗОПРОПАНОЛ КАК РЕАГЕНТ В ОРГАНИЧЕСКОЙ, МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКОЙ, НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ
Буслаева Е.Ю.
Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова, Российская академия наук, http://www.igic.ras.ru
31, Ленинский просп., 117901 Москва, Российская Федерация,
+7 495 954 7136, eyubuslaeva@inbox.ru

В работе дан краткий обзор экспериментальных работ, выполненных д.х.н., профессором С.П. Губиным с коллегами в области химии сверхкритических флюидов. Установлено, что гидрирующая способность спиртов в сверхкритическом состоянии в реакциях с органическими и металлоорганическими соединениями меняется в ряду: (СН₃)₂СНОН > С₂Н₅ОН > СН₃ОН, а алкилирующая - в противоположном направлении. Кратные связи С=С, С=О, C=S, C=N, C=P подвергаются гидрированию, а простые между теми же элементами - гидрогенолизу. Реакции протекают с хорошими выходами и высокой селективностью. Все описанные реакции протекают без катализаторов. Показано, что сверхкритический изопропанол (СКИ) является универсальным гидрирующим реагентом, который взаимодействует с широким кругом органических и металлоорганических соединений. В лаборатории химии наноматериалов ИОНХ РАН, которой руководит С.П. Губин, разработаны препаративные методы восстановления простых оксидов сверхкритическим изопропанолом. Созданы методики, позволяющие эффективно работать с СКИ в обычных лабораторных условиях. Найдены оптимальные условия проведения реакций (температура, давление), соотношение реагентов в реакциях с неорганическими оксидами. Разработаны методы восстановления СКИ сложных оксидов. Разработан простой метод получения наночастиц металлов восстановлением СКИ наночастиц оксидов этих элементов, стабилизированных в полиэтиленовой матрице, in situ. Создан метод восстановления СКИ наночастиц оксидов, локализованных в матрице синтетического оксида кремния, без извлечения наночастиц из матрицы. В лаборатории химии наноматериалов под руководством С.П. Губина создан простой метод получения восстановленного оксида графена из доступного сырья в ощутимых количествах (граммах) и разрабатываются методы получения наноматериалов на основе графена. Установлено, что сверхкритический изопропанол является универсальным, нетоксичным, применимым в мягких условиях, восстановителем, который может использоваться в неорганической химии, нанотехнологии и химии графена.

Ключевые слова: сверхкритический изопропанол, гидрирование, неорганические оксиды, восстановление, нанотехнологии, графен

УДК 547.56;547.261; 535,343; 543,51; 546,711; 538,214; 546.26;549.211

Библиография – 23 ссылки
Поступила в редакцию 30.11.2012

РЭНСИТ, 2012, 4(2):38-49

ЛИТЕРАТУРА

Кирилец ВМ, Меньшов ВИ, Рыков ЕМ, Плопский ЕЯ, Губин СП. О суперкритическом растворении углей Канско-Ачинского бассейна. ДАН СССР, 1983, 268(5):1129-1131.
Губин СП, Кирилец ВМ, Меньшов ВИ. и др. Гидрирование кратных связей изопропиловым спиртом без катализатора. Изв. АН СССР, Сер. хим., 1983, 12:2853-2856.
Губин СП, Кирилец ВМ, Меньшов ВИ. и др. Алкилирование фенолов метанолом без катализатора. Изв. АН СССР, Сер. хим., 1985, 9:2159-2160.
Губин СП. Суперкритическое гидрирование без водорода и катализаторов. ДАН СССР, 1995, 345(4):490-492.
Kajimoto O. Solvation in supercritical fluids: its effects on energy transfer and chemical reactions. Chem. Rev., 1999, 99:355-389.
Тимашев СФ, Соловьева АБ, Буслаева ЕЮ, Губин СП. Концертные процессы в среде сверхкритических флюидов. Журнал физич. химии, 2013, 1:(в печ.)
Буслаева ЕЮ. Применение суперкритического изопропанола как реагента в органической, металлоорганической и неорганической химии. Тез. докл. I Межд. научно-практ. конф. «Сверхкритические флюидные технологии: инновационный потенциал России». Ростов-на-Дону, 29 июня-1 июля 2004, с. 25-26.
Gubin SP, Buslaeva EYu. SCF-isopropanol as a reagent in organic, organometallic and inorganic chemistry. Proc. 6th Intern. Sympos. on Supercritical Fluids. Versailles, France, April 28-30, 2003, 2:1133-1138.
Буслаева ЕЮ, Каргин ЮФ, Кравчук КГ, Сигачев СА, Губин СП. Взаимодействие α-Bi₂O₃ с изопропиловым спиртом, находящемся в надкритическом состоянии. Журн. неорган. химии, 2001, 46(3):380-383.
Буслаева ЕЮ, Кравчук КГ, Каргин ЮФ, Губин СП. Взаимодействие MnО₂, Mn₂О₃, α-Bi₂О₃ и Bi₁₂Ti_1-xMn_xО₂₀ со сверхкритическим изопропанолом как метод изменения кислородной стехиометрии оксидов. Журн. неорган. матер., 2002, 38(6):706-710.
Каргин ЮФ, Буслаева ЕЮ, Кравчук КГ, Губин СП. Взаимодействие оксидов с суперкритическим изопропиловым спиртом. Журн. неорган. химии, 2003, 48(1):111-114.
Губин СП, Каргин ЮФ, Буслаева ЕЮ, Кравчук КГ. Гидрирование оксидов РЗЭ СКФ изопропанолом. Журн. неорган. химии, 2003, 48(5):810-811.
Каргин ЮФ, Буслаева ЕЮ, Егорышева АВ, Кравчук ГК, Губин СП. Взаимодействие сложных оксидов с суперкритическим изопропиловым спиртом. Журн. неорган. химии, 2003, 48(11):1765-1768.
Юрков ГЮ, Астафьев ДА, Горковенко МЮ, Буслаева ЕЮ, Каргин ЮФ, Губин СП. Модификация состава висмутсодержащих наночастиц внутри полиэтиленовой матрицы. Журн. неорган. химии, 2005, 50(9):1402-1407.
Горковенко МЮ, Юрков ГЮ, Буслаева ЕЮ, Губин СП. Реакции наночастиц оксидов свинца (II) и ртути (II) внутри полиэтиленовой матрицы: их восстановление сверхкритическим изопропиловым спиртом. Журн. неорган. химии, 2006, 51(1):1-6.
Buslaeva EYu, Astafiev DA, Koksharov YuA, Yurkov GYu. Interaction of Rhenium and Manganese Nanoparticles, Stabilised in polimer matrices, with Supercritical Isopropanol. Abstracts of 8th Intern. Symposium on Supercritical Fluids (ISSF2006), Kyoto (Japan), Novem. 5-8, 2006, PB-2-38.
Каргин ЮФ, Ивичева СН, Буслаева ЕЮ, Кувшинова ТБ, Володин ВД, Юрков ГЮ. Получение наночастиц висмута в опаловой матрице восстановлением соединений висмута изопропанолом в сверхкритическом состоянии. Неорган. материалы, 2006, 42(5):547-550.
Каргин ЮФ, Ивичева СН, Буслаева ЕЮ, Володин ВД, Юрков ГЮ. Восстановление солей различных металлов в опаловой матрице изопропанолом в сверхкритическом состоянии. Неорган. материалы, 2006, 42 (9):1065-1069.
Егорышева АВ, Бурков ВИ, Буслаева ЕЮ, Каргин ЮФ, Кравчук КГ, Губин СП, Скориков ВМ. Изменение спектроскопических характеристик кристаллов силленита при их взаимодействии с суперкритическими флюидами. Журн. неорган. химии, 2002, 47(6):992-998.
Ткачев СВ, Буслаева ЕЮ, Наумкин АВ, Лауре ИВ, Губин СП. Восстановленный оксид графена. Неорган. материалы, 2012, 48(8):1-7.
Иони ЮВ, Любимов СЕ, Губин СП. Получение восстановленного оксида графена с наночастицами палладия и родия на его поверхности. Тез. докл. 14 межд. научно-техн. конф. «Наукоемкие химические технологии-2012», 21-25 мая 2012, г. Тула, Россия, с. 909–915.
Шаляпина АЯ, Соловьева АЮ, Запорожец МА, Хохлов ЭМ, Фатюшина ЕВ, Буслаева ЕЮ, Губин СП. Композиционные материалы на основе графена с наночастицами оксида цинка. Тез. докл. 11 межд. конф. «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии». 22-27 апр. 2012, г. Ставрополь, Россия, c. 280-282.
Губин СП, Буслаева ЕЮ. Сверхкритический изопропанол как восстановитель неорганических оксидов. Сверхкритические флюиды. Теория и практика. 2009, 4(4):73-96.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайте http://elibrary.ru