Вестник КазНУ. Серия химическая (ISSN 1563-0331, eISSN 2312-7554, Сокращенное название: Вест. КазНУ. Сер. хим. или Chem. Bull. Kaz. Nat. Univ.) публикует высококачественные научные статьи с 1992 года (4 выпуска в год). Вестник охватывает все области химии, включая междисциплинарные. Журнал ставит своей целью стать международным, имеет международную редакционную коллегию и открыт для авторов со всего мира. Преимущества публикации в нашем журнале: индексация во многих базах данных (CAS, DOAJ, CrossRef, Web of Science) облегчает поиск Вашей статьи свободный доступ читателей к опубликованным статьям (возможно больше цитирований и увеличение Вашего индекса Хирша) рецензирование статьи ведущими экспертами улучшает ее общее качество и повышает вероятность применения Ваших результатов другими учеными; также рецензирование позволяет получить критическое мнение и идеи других ученых о своей работе и скорректировать свою будущую работу в лучшую сторону быстрая публикация: принятые статьи в течение 1 недели публикуются на сайте журнала с возможностью цитирования по DOI, еще в течение 2 недель присваиваются номер выпуска и номера страниц. Общее время от отправки статьи до публикации - 10 недель автоматизированная онлайн-система работы со статьями экономит Ваше время при подаче статьи Наш журнал включен в программу CrossRef Cited-by linking. Если Вы сослались на статью в зарубежном журнале, то информация о Вашей статье будет отображена на интернет-странице той статьи, на которую Вы сослались (для всех издательств кроме Elsevier). Образец.
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Комплексное исследование многослойного MXene Ti₃C₂Tₓ для суперконденсаторов в щелочных и кислых средах
Многослойный MXene Ti3С2Tx был синтезирован из MAX-фазы Ti3AlC2 методом травления HF с последующим мягким расслоением при встряхивании, что обеспечило получение хорошо сохранившихся слоистых структур с увеличенным межслоевым расстоянием около 1,2-1,3 нм. Структурный и спектроскопический анализ подтвердил эффективное удаление слоев Al и формирование функционализированных MXene слоев характерной аккордеоноподобной морфологией. Электрохимические свойства были систематически исследованы в симметричных двухэлектродных ячейках с использованием щелочных и кислых электролитов. Электрод на основе MXene продемонстрировал квази-прямоугольные кривые циклической вольтамперометрии и симметричные кривые заряд–разряд в щелочной среде, что свидетельствует о преимущественно емкостном механизме накопления заряда, хорошей обратимости и высокой скоростной способности. Наиболее высокие значения удельной емкости и стабильности были получены в 6 М KOH, достигая около 70-72 Ф/г при низких скоростях сканирования, что обусловлено повышенной ионной проводимостью, снижением сопротивления переносу заряда и ускоренной диффузией ионов, что также подтверждается результатами электрохимической импедансной спектроскопии (EIS). Напротив, в кислой среде наблюдались искаженные кривые циклической вольтамперометрии и повышенная поляризация, указывающие на замедленную кинетику переноса заряда и ограничения диффузии. Полученные результаты подчеркивают решающую роль химической природы электролита в формировании механизмов накопления заряда и демонстрируют высокий потенциал многослойного MXene Ti3С2Tx для применения в суперконденсаторах с концентрированными щелочными электролитами.
Copyright (c) 2026 Zh.A. Supiyeva, A.B. Tugelbayeva, B. Balgabayeva, F. Sultanov https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Влияние дибензотиофена на гидрирование ароматических углеводородов с использованием мезопористых материалов
В работе исследовано влияние дибензотиофена на процесс гидрирования ароматических углеводородов в присутствии бифункциональных катализаторов на основе мезопористых алюмосиликатов Al-HMS. Были синтезированы мезопористые алюмосиликатные материалы с различными соотношениями Si/Al в диапазоне от 10 до 70 и использованы в качестве носителей для катализаторов Ni-Mo-Al-HMS-H-бентонит. Физико-химические свойства полученных материалов были охарактеризованы методами ICP-OES, низкотемпературной физической адсорбции азота, рентгеновской дифракции, ИК-Фурье-спектроскопии и ИК-Фурье-спектроскопии адсорбированного пиридина. Каталитическую активность оценивали в реакции гидрирования модельной смеси 2-метилнафталина и н-гексадекана в температурном интервале 220-300°C и при 6 МПа H2. Наилучшие каталитические характеристики были получены для образца с соотношением Si/Al, равным 10, который проявил высокую степень конверсии и селективности по целевому продукту 2-метилдекалину, что обусловлено достаточным количеством кислотных центров Бренстеда и Льюиса. Присутствие дибензотиофена приводит к снижению конверсии и селективности вследствие серного отравления катализатора и смещает оптимальную температуру реакции с 240 до 260°C. Полученные результаты подчеркивают важную роль кислотных свойств мезопористых алюмосиликатов в процессах гидрирования и гидроочистки ароматических соединений.
Copyright (c) 2026 A. Abdrassilova, G. Vassilina, K. Abdildina, T. Abildin https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Установление химического состава жидких продуктов термокаталитического расщепления углеводородных смесей
В работе представлены результаты комплексного экспериментального исследования процессов совместного пиролиза углеродсодержащих отходов различного происхождения, включая угольную пыль месторождения Кулан, отходы пластмасс на основе полиэтилена и полипропилена, госсиполовую смолу, выделенную из соапстока производства хлопкового масла, а также нефтешлам нефтеперерабатывающего завода «Petro Kazakhstan Oil Products» (г. Шымкент). Эксперименты проведены в широком температурном интервале 500-700 °C при атмосферном давлении в инертной (N₂) и слабокислотной (CO₂) газовых средах. С использованием экстракционных методов выполнены фракционное разделение и идентификация компонентов жидких продуктов пиролиза. Установлено, что природа газовой среды и температура процесса оказывают определяющее влияние на выход и соотношение масляной, смолистой, асфальтеновой фракций и нерастворимых веществ. Показано, что при совместном термокаталитическом расщеплении индивидуальных отходов и их смесей (1:1:1:1) формируется жидкий продукт с преобладанием масел и смол при пониженном содержании асфальтенов. Выявлен выраженный синергетический эффект сопиролиза, связанный с деструкцией полифенольных структур и жирных кислот госсиполовой смолы с образованием водорода, способствующего стабилизации активных углеводородных радикалов, возникающих при термическом разложении угольной пыли и полимерных отходов. Это приводит к интенсификации реакций вторичного синтеза с образованием олефинов, ароматических углеводородов и смолистых соединений, а также к перераспределению фракционного состава жидких продуктов в сторону увеличения доли масел при повышении температуры. Хроматомасс-спектрометрический анализ показал, что сопиролиз многокомпонентной смеси обеспечивает формирование углеводородных продуктов с равномерным распределением по основным классам соединений, что подтверждает перспективность данного подхода для комплексной переработки разнородных углеродсодержащих отходов.
Copyright (c) 2026 Авторы https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Извлечение лития и переходных металлов из отработанных ЛИБ с использованием низкоконцентрированных аммиачных сред
Экспоненциальный рост использования литий-ионных батарей требует разработки экологически безопасных технологий переработки для решения проблемы надвигающегося резкого увеличения количества отходов. В данном исследовании представлен новый, устойчивый гидрометаллургический подход к извлечению критически важных металлов (Li, Ni, Co) из отработанных катодных материалов NMC/LCO с использованием низкоконцентрированной аммиачной системы. В отличие от традиционных методов, основанных на высоких концентрациях аммиака (4-6 М), в данной работе демонстрируется эффективное выщелачивание металлов с использованием всего 0,5 М NH4OH, буферированного сульфатом аммония, с применением сульфита натрия (Na2SO3) в качестве восстановителя для облегчения разрушения оксидной матрицы. Благодаря систематической оптимизации были установлены оптимальные параметры процесса: 0,5 М NH4OH, 0,273 М (NH4)2SO4 и 0,8 М Na2SO3 при pH 10,5 и 80 °C. В этих условиях система достигла эффективности выщелачивания 99,6% для Ni, 96,4% для Li и 89,1% для Co. Отличительной особенностью разработанного процесса является частичная нерастворимость марганца; в отличие от кислотного выщелачивания, этот метод сохраняет 76 % марганца в твердом остатке, что значительно упрощает последующие стадии очистки и выделения целевых компонентов. Предложенный метод обеспечивает восьмикратное снижение потребления аммиака по сравнению с традиционными аммиачными схемами, что существенно снижает как эксплуатационные расходы, так и углеродный след процесса переработки.
Copyright (c) 2026 Artur Grigoryev, Saken Abdimomyn, Mikhail Simonov, Fyodor Malchik https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Диагностика отработанных литий-ионных аккумуляторов методом импедансной спектроскопии в процессах переработки
Массовое распространение электротранспорта приводит к накоплению отработанных литий-ионных аккумуляторов, требующих сортировки перед утилизацией или повторным использованием. Эффективный триаж аккумуляторов, достигших конца жизненного цикла (EoL), требует быстрых неразрушающих методов диагностики, способных оценивать состояние пригодности к использованию на уровне отдельных элементов. В настоящем исследовании предложен подход к экспресс-диагностике на основе электрохимической импедансной спектроскопии. На примере батарейного блока конфигурации 10S6P электросамоката, эксплуатировавшегося в условиях резко континентального климата, показано, что параметры эквивалентной схемы замещения – включая омическое сопротивление, сопротивление переноса заряда и показатели степени элементов постоянной фазы – позволяют выявлять внутриблочную неоднородность деградации и классифицировать элементы по степени пригодности к повторному использованию. Анализ выявил два характерных паттерна деградации: локальный критический разряд, обусловленный неисправностью системы управления батареей, и градиент ускоренного старения периферийных элементов вследствие термоциклических нагрузок. Установлено, что 80% элементов исследованного блока сохраняют характеристики, допускающие применение в сценариях second-life, тогда как 10% демонстрируют признаки необратимой деградации и подлежат немедленной переработке. Результаты подтверждают перспективность импедансной спектроскопии как инструмента высокопроизводительного триажа EoL-аккумуляторов в рамках концепции циркулярной экономики.
Copyright (c) 2025 Авторы https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Вольтамперметрическое исследование антиоксидантной активности экстракта Thymus crebrifolius Klok.
Окислительные процессы в организме являются одним из основных механизмов возникновения синдрома окислительного стресса. Активные формы кислорода играют определяющую роль в развитии свободнорадикальных патологии, которые сопровождаются перекисным окислением липидов, мутагенными изменениями белков и нарушениями клеточного метаболизма. Представляет интерес изучения антиоксидантной активности сухого экстракта тимьяна частолистого (Thymus crebrifolius Klok.) в сравнении с аскорбиновой кислотой методом вольтамперметрии. Показано, что экстракт тимьяна частолистого (Thymus crebrifolius Klok.) проявил коэффициент антиоксидантной активности (КАА) равный 1,36 ± 0,06, рассчитанный на основании изменения тока восстановления по сравнению с контрольным раствором. В исследовании был взят 40% водно-спиртовой раствор экстракта тимьяна частолистого, полученного методом ультразвуковой экстракции. Извлечение проводили из верхней части растения (листья, молодые побеги, цветки) при комнатной температуре, 40 кГц дважды по 30 минут. Полученные данные свидетельствуют о наличии выраженной антиоксидантной активности у экстракта тимьяна, что подтверждается его электрохимической реакцией на восстановление. Однако, по сравнению с аскорбиновой кислотой, активность была ниже, что, вероятно, обусловлено меньшей концентрацией фенольных соединений или более сложной матрицей экстракта.
Copyright (c) 2026 A.M. Akhmetalimova, S.K. Kabieva, G.N. Musina, G.A. Erkinova, R.K. Zhaslan, D.K. Kuandykov, E.V. Sitdikova, F.B. Khamkhoeva https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Каталитическая деструкция модельной полиароматической системы (бензотиофен-фенантрен) с использованием полимерного донора водорода
В работе изучено влияние каталитических добавок, содержащих железо и титан, полученных из шлака конвертерного цеха АО «Qarmet», при термической деструкции модельной смеси. В качестве донора водорода использовался полимерный материал – полиэтилен. Термическую деструкцию смеси, состоящей из фенантрена и бензотиофена, в присутствии полиэтилена и каталитических добавок на основе железа и титана исследовали методом термогравиметрического анализа. Показано, что разложение указанных органических систем, моделируемое по методу Коатса-Редферна, достоверно отражает их термокинетическое поведение и обеспечивает устойчивые результаты при статистической обработке экспериментальных данных. Каталитические добавки оказывают существенное влияние на кинетику процессов термического разложения и деструкции исследуемых систем. Показано, что титансодержащий катализатор способствует заметному снижению энергетического барьера реакции и энергии активации, тогда как железосодержащий катализатор обеспечивает высокую воспроизводимость и стабильность кинетических параметров. Установлена применимость модели D3 (трёхмерной диффузии) для корректного описания процесса термодеструкции, а также подтверждена надёжность метода Монте-Карло при учёте экспериментальных флуктуаций. Дополнительно установлено, что введение катализаторов существенно изменяет кинетику деструкции: титансодержащий катализатор приводит к снижению энергии активации, тогда как железосодержащий катализатор обеспечивает максимальную воспроизводимость определяемых кинетических параметров в серии независимых экспериментов.
Copyright (c) 2026 A. Tusipkhan, K.K. Yessenbayeva, A.Zh. Sarsenbekova, Z.B. Akanova, N.Zh. Balpanova, M.I. Baikenov https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Новые глубокие эвтектические растворители на основе глицерина в качестве экологически чистых экстрагентов для дизельного топлива
Процессы деароматизации, денитрификации и окислительной десульфуризации коммерческого дизельного топлива с использованием глубоких эвтектических растворителей на основе глицерина были исследованы. В качестве оптимальных условий жидкостно-жидкостной экстракции были выбраны комнатная температура и температура 90°C, а также время перемешивания 3 часа. В процессах очистки в качестве экстракционных растворителей использовались системы хлорид аммония-глицерин, ацетат триэтиламмония-глицерин и хлорид холина-глицерин. Для процессов деароматизации и денитрификации дизельное топливо и глубокие эвтектические растворители использовались в объёмном соотношении 1:1. Для процесса окислительной десульфуризации объёмное соотношение дизельного топлива, глубокого эвтектического растворителя и H2O2 составляло 1:1:2. В качестве окислителя в процессе окислительной десульфуризации использовалась H2O2. До и после процессов разделения эксплуатационные свойства топлива изучались в соответствии со стандартами ASTM и сравнивались с характеристиками коммерческого дизельного топлива. Все процессы разделения контролировались методами газовой хроматографии и 1H ЯМР-спектроскопии. На основании анализа ЯМР было установлено, что NH4Cl/6Glycerol с H2O2 и ChCl/6Glycerol являются наиболее эффективными экстракционными агентами для очистки дизельного топлива, обеспечивая удаление алкилароматических, нафтеновых и гетероатомных соединений.
Синтез и рентгенографическое исследование двойного никелито-манганита неодима и магния NdMg2NiMnO6
Манганиты-перовскиты являются важным классом материалов, обладающих уникальными физическими свойствами, такими как колоссальное магнетосопротивление и магнитокалорический эффект. Они имеют структуру перовскита и могут быть описаны общей формулой AMnO₃, где A – это редкоземельный или щелочной металл, а Mn - марганец. Введение допантов в состав манганита редкоземельного элемента может служить эффективным способом улучшения свойств полупроводников. Целью данной работы является синтез и рентгенографическое исследование нового никелито-манганита неодима и магния состава NdMg2NiMnO6. Методом керамической технологии синтезирован новый никелито-манганит неодима и магния состава NdMg2NiMnO6. Идентификация проведен методом РФА. На основании индицирования установлено, что NdMg2NiMnO6 кристаллизуется в кубической сингонии со следующими параметрами решетки: а=10,056 ± 0,067 Å; Z=4; Vo=4139,39 ± 0,20 Å3; Voэл.яч.=1034,85 ± 0,02 Å3, ρрент.=2,5824; ρпикн. = 2,4970 ± 0,052 г/см3. Проведен расчет фактор толерантности, который является критерием стабильности структуры. Получены ИК-спектры исследуемого никелито-манганита. Полученные результаты представляют интерес для дальнейшей работы по исследованию термодинамических, электрофизических свойств данного соединения и могут быть использованы в неорганическом материаловедении для получения аналогичных веществ с перспективными физико-химическими свойствами, а также в качестве исходных информационных массивов для загрузки в фундаментальные банки данных по рентгенографическим характеристикам.
Изучение физико-химических свойств сорбентов, полученных активацией коксовой мелочи в атмосфере углекислого газа
В работе изучена возможность получения активированных углей из малоликвидных фракций карбонизованных материалов коксохимического производства АО «Шубарколь комир» (г. Караганда). Для получения угольного сорбента коксовую мелочь размером ≤ 10 мм измельчали ​​и просеивали, получая фракцию 2–5 мм. Полученную фракцию активировали на опытной установке в присутствии углекислого газа при температурах 700-900°C и времени активации 60-180 мин. Установлено, что максимальная сорбционная способность достигается при температуре 800°C и времени активации 180 мин. При этих условиях достигается максимальная сорбционная ёмкость по йоду (56,73%) и метиленовому голубому (100 мг/г). С помощью метода низкотемпературной адсорбции азота по методу БЭТ (Брунауэра, Эммета и Теллера) определена удельная поверхность сорбента, которая составила 446,8±4,4 м2/г. Анализ адсорбционной и десорбционной ветвей изотермы указывает на мезопористую структуру полученных сорбентов. Исследование состава отходящих газов показало наличие водорода, оксида углерода, диоксида углерода и азота. Анализ газового состава отходящих продуктов активации выявил значительное содержание CO (51,52%), что свидетельствует о глубокой термической модификации коксовой мелочи в процессе активации углекислым газом CO2.
Синтез и исследование предварительно сформированных дисперсных гелей на основе акриловых мономеров для снижения обводненности нефтяных скважин
Добыча нефти, часто сопровождающаяся извлечением относительно больших объемов воды, вызывает ряд экологических и технических проблем, особенно в нефтяных пластах. Одним из способов решения этой проблемы является использование полимерных гелей в качестве тампонирующих агентов. В данной статье описывается метод синтеза частиц гидрогеля на основе акриламида с использованием N,N-метиленбисакриламида в качестве сшивающего агента и добавлением бентонита для получения гибридного композиционного гидрогеля. Данные ИК-фурье-спектроскопии подтвердили образование гидрогеля на основе акриламида. Степень набухания гидрогелей была изучена в зависимости от изменения концентрации компонентов, входящих в состав композиции. Степень набухания также оценивалась в зависимости от изменения температуры, минерализации и кислотности среды. Результаты показывают, что исследованные частицы гидрогеля обладают значительной способностью к набуханию и высокой механической прочностью. Термогравиметрический анализ указывает на стабильность частиц гидрогеля при температуре до 200°C. Эти частицы определенно могут служить надежным герметиком. Они проявляют высокую устойчивость к термическому воздействию и воздействию солей, а также стабильность в кислых и щелочных условиях. Учитывая физико-химические свойства, обсуждаемые в данной работе, частицы гидрогеля могут быть использованы в качестве экономичного герметизирующего агента.
Copyright (c) 2026 Authors https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Влияние частичного окисления ксантогената на флотируемость минералов золота
Потери минералов золота с тонкими классами остаются актуальной проблемой современной технологии флотации. Минералы золота, связанные с сульфидами железа (пиритом, арсенопиритом), можно извлечь с применением сульфгидрильных собирателей. Как известно, максимальная флотируемость сульфидов железа наблюдается в случае одновременного нахождения на их поверхности как ксантогената, так и диксантогенида. Целью работы является исследование влияния частичного окисления амилового ксантогената калия (АКс) на эффективность флотационного обогащения золотосодержащей сульфидной руды. Для получения собирателя, включающего в свой состав ксантогентат и диксантогенид, предложено частичное окисление раствора амилового ксантогената калия с использованием турбофлотационного генератора. Тестирование собирателей АКс и АКс + АКсокисл. на сульфидной золотосодержащей руде показало, что частичное окисление ксантогената до диксантогенида улучшает технологические показатели флотации. Частичное окисление ксантогената позволяет повысить извлечение золота от 83,8 до 89,3 % при снижении содержания золота в хвостах флотации с 0,48 до 0,32 г/т. Турбофлотационный генератор позволяет повысить извлечение золота с 89,2 до 91,7 % при снижении содержания золота в хвостах флотации с 0,31 до 0,24 г/т.
Cинтез интерполиэлектролитного комплекса из флуоресцентно-меченого хитозана и полиакриловой кислоты
В настоящем исследовании впервые синтезированы флуоресцентно-меченые образцы хитозана и полиакриловой кислоты (ПАК) для изучения глубины проникновения в лесную почву полимеров и интерполиэлектролитного комплекса (ИПЭК) и их устойчивости к вымыванию. Cинтез флуоресцентно-меченых полимеров и ИПЭК проводился методом смешения растворов c применением флуоресцеин изотиоцианата (FITC) и флуоресцеинамина (FA). Для идентификации состава и определения структуры синтезированных продуктов использовали ИК-cпектроскопию. Оптимальный мольный состав полученного ИПЭК [Хитозан]:[ПАК] = [1:9] подтвержден методом гравиметрии. Реовизкозиметрическим методом установили псевдопластичное течение хитозана и дилатантное течение ПАК и ИПЭК. В условиях лабораторных модельных опытов изучены механическая прочность и противоэрозионная устойчивость почвенно-полимерных структуратов. Обработка почвы ИПЭК способствовала формированию защитной почвенно-полимерной пленки, которая значительно повышает устойчивость почвенной поверхности к ветровой эрозии до 93% и к водной эрозии до 90%, а также усиливает механическую прочность почвенных агрегатов в 13 раз. Исследование подтверждает наибольшую устойчивость к вымыванию ИПЭК в отличие от индивидуальных полимеров, что представляет важное значение для практики структурирования и стабилизации почв в условиях эрозии.
Синтез и свойства новых биологически активных аналогов Казкаина
Исследование сосредоточено на синтезе и фармакологической оценке новых структурных аналогов анестетика и антиаритмика Казкаина. Ацилированием пропилацетиленового спирта 1-(2-этоксиэтил)-4-оксопиперидина фторбензоилхлоридами синтезировано 2 новых производных на его основе. Для биологического скрининга получены их комплексы с циклодекстрином. Исследование миелостимулирующей активности данных комплексов показало, что одно из них, а именно 3-фторбензоилокси- производное, проявило высокий миелостимулирующий эффект, особенно в отношении стимуляции лейкопоэза и тромбопоэза. Соединение в комплексе с β-циклодекстрином показало значительную стимуляцию пролиферации лейкоцитов и тромбоцитов с заметным увеличением общего числа лейкоцитов и улучшением восстановления гранулоцитов и лимфоцитов. Эти результаты свидетельствуют о том, что синтезированные соединения обладают значительным потенциалом для фармакологического применения, особенно для стимуляции кроветворения и защиты от миелосупрессии. Кроме того, проведенные квантово-химические расчеты проведенных реакций показали, что орто- и мета-фторбензоилхлорид обладают более высокой реакционной способностью, что и подтверждено высокими выходами продуктов (94% и 89%), полученных в результате синтеза.
Фитохимический анализ и антибактериальная активность экстракта плодов малины (Rubus idaeus) против грамотрицательных мульти-резистентных бактерий из клинических изолятов
Основным методом терапии микробных инфекций является применение антибиотиков. Однако чрезмерное использование антибиотиков стало главным фактором возникновения и распространения многорезистентных штаммов. Целью нашей работы было изучение фитохимического состава густого экстракта плодов малины, а также исследование его in vitro и in silico антибактериальной активности против клинических многорезистентных штаммов A. baumannii, P. aeruginosa, K. pneumoniae и E. cloacae. Количественное определение биологически активных веществ (БАВ) проводилось с использованием спектрофотометрических, титриметрических и ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) методов анализа. Антимикробные эффекты оценивали методом диффузии в агар, а минимальную ингибирующую концентрацию определяли методом планшетного титрования. Общее содержание фенольных соединений составило 0,60% и 10,10%, органических кислот – 4,60% и 1,60% для густого экстракта плодов малины и экстракта листьев зеленого чая соответственно. Общее содержание антоцианов в густом экстракте плодов малины составило 110,0 мг/100 г, причем доминирующим соединением был цианидин-3-O-софорозид (52,14±1,04 мг/100 г). Теоретические исследования показали, что ни один отдельный антибиотик, ни антоцианы не обладают высокой эффективностью в подавлении всех антимикробных механизмов резистентных грамотрицательных бактерий. Густой экстракт плодов малины активно ингибировал все устойчивые штаммы A. baumannii, K. pneumoniae, P. aeruginosa и E. cloacae. Эти результаты показали, что для подавления устойчивых бактериальных штаммов необходимо использовать только комплексные препараты или биологически активные добавки на основе малины. Таким образом, растительные препараты становятся «спасательным кругом» для создания новых средств, и есть шанс вернуть старые антимикробные препараты в медицинскую практику.
Термодинамические свойства циркономанганита лантана и лития LaLi2 ZrMnO6
Методом экспериментальной динамической калориметрии в интервале 298,15-673 К исследована температурная зависимость теплоемкости цирконо-манганита лантана и лития LаLi2ZrMnO6. На кривой зависимости Ср°~f(Т) при 348 К выявлен λ-образный эффект, вероятно относящийся к фазовому переходу II-рода. С учетом температуры фазового перехода выведены уравнения температурной зависимости теплоемкости циркономанганита. Рассчитанная величина стандартной теплоемкости цирконо-манганита лантана, лития, удовлетворительно согласуются с опытными данными в пределах погрешности экспериментальных и расчетных методов. Методом ионных инкрементов рассчитана стандартная энтропия исследуемых цирконо-манганитов. В интервале 298,15-673 К вычислены температурные зависимости Ср°(Т) и термодинамические функции S°(T), H°(T)-H°(298.15) и Фxx(Т). По разработанной методике вычислена фундаментальная термодинамическая константа – стандартная энтальпия образования цирконо-манганита LаLi2ZrMnO6.
Искусственные защитные покрытия для литий-металлического анода для повышения его стабильности
Использование металлического лития в качестве анода в литий-металлических батареях очень привлекательно ввиду его высокой емкости и высоко отрицательного потенциала, однако все еще не достигнуто из-за высокой активности и, как следствие, химической и электрохимической нестабильности данного металла. При контакте с электролитом на поверхности лития образуется пленка (SEI), состоящая из продуктов разложения электролита. Как правило, данная пленка имеет неоднородную структуру, что делает ее нестабильной и в ходе циклирования она растрескивается, что приводит к локальному осаждению лития в виде отростков – дендритов. Когда дендриты дорастают до катода, может произойти короткое замыкание с последующим возможным возгоранием аккумулятора. Для решения данной проблемы было предложено покрывать литиевые аноды искусственными SEI с желаемыми свойствами: однородной структурой, высокой ионной и низкой электронной проводимостью, механической и химической стабильностью. Основными способами нанесения таких покрытий являются погружение, капание, намазка с помощью ракельного ножа, химическая или электрохимическая реакция с литием, а также такие методы, как магнетронное напыление, атомно- и молекулярно-слоевое осаждение и плазменная активация. В данном обзоре рассмотрены примеры искусственных защитных покрытий различной природы на литии, их структура и функциональные особенности. Также указаны причины повышения ими стабильности работы литий-металлического анода и приведены характеристики, полученные в результате защиты анода данными пленками. При сравнении различных подходов к созданию искусственных SEI выявлена методологическая проблема по оценке их эффективности и предложен вариант решения.
Технология получения и физико-химические характеристики активированного угля, производимого на основе отходов промышленного производства
В работе рассмотрены особенности технологии получения гранулированного активированного угля из некондиционных мелкозернистых углеродных фракций, являющихся отходом промышленного производства спецкокса АО «Шубарколь комир». Разработана технологическая схема получения активированного угля на основе отходов промышленного производства спецкокса, включая методы и режимы грануляции, карбонизации и активации. Проведена оценка физико-химических характеристик и структуры полученных целевых углеродных материалов. Получены гранулированные и порошковые активированные угли на основе коксовой мелочи с составом: 60% коксовая мелочь, 35% связующее вещество, 5% химический активирующий агент. Определены температурные зависимости процесса активации. Методами адсорбционно-структурного анализа изучена структура активированного угля, показано наличие развитой пористой структуры, включающей мезопоры с размером щелей от 2 до 32 нм.
Новый метод синтеза оксониевых производных клозо-боратных анионов [BnHn]2-
В настоящей работе исследовано взаимодействие тетрабутиламмониевых солей анионов [B10H10]2- и [B12H12]2- с тетрагидрофураном, 1,4-диоксаном и тетрагидропираном в присутствии водных растворов H[BF4] и H2[SiF6]. Показано, что в результате данных реакций с высокими выходами образуются монозамещенные производные клозо-декаборатного аниона ([2-B10H9O(CH2)4]-, [2-B10H9O(CH2)4О]-, [2-B10H9O(CH2)5]-) и клозо-додекаборатного анионов ([B12H11O(CH2)4]-, [B12H11O(CH2)4О]-, [B12H11O(CH2)5]-). Доказано, что в случае аниона [B10H10]2- взаимодействие протекает региоселективно и приводит именно к продукту с заместителем в экваториальном поясе борного кластера. Производное клозо-додекаборатного аниона с экзо-полиэдрическим тетрагидропирановым заместителем было далее функционализировано за счет реакции с цианидом калия в среде ДМФА. Исследования показали, что в результате происходит раскрытие циклического заместителя с образованием производного, содержащего пендантную циано-группу, присоединенную к борному кластеру через пентаметиленовый спейсер. Данное соединение может быть далее модифицировано за счет концевой группы с целью получения биологически активных борсодержащих производных, перспективных для применения в 10В-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей, а также антимикробной и противовирусной терапии. Строение всех полученных производных было подтверждено с помощью комплекса современных физических и физико-химических методов анализа (элементный анализ, ИК-спектроскопия, мультиядерная ЯМР-спектроскопия, ESI масс-спектрометрия).
Использование просроченного лекарства Дротаверина для антикоррозионной защиты стали в растворе HCl
В последние два десятилетия в научной литературе широко освещаются вопросы использования просроченных лекарственных препаратов для антикоррозионной защиты металлов. Целью данной работы является исследование просроченного лекарства Дротаверин (Но-шпа) в качестве ингибитора коррозии углеродистой стали Ст3 в 1 М растворе НСl. Концентрация Дротаверина варьировала в пределах 20-80 мг/л. Исследования проведены методами гравиметрии, потенциодинамической поляризации, импедансной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии. Гравиметрические исследования ингибирующего действия Дротаверина проведены при комнатной температуре в течение 2 и 24 ч и при 80°С в течение 0,5 ч с защитным эффектом (Z, %) 72, 82 и 96 %, соответственно, при концентрации 80 мг/л. Рассчитанные по поляризационным и импедансным измерениям величины Z близки к определенным гравиметрически. Оценены степени заполнения поверхности электрода ингибитором и показано подчинение адсорбции Дротаверина изотерме Ленгмюра. Рассчитанная свободная энергия адсорбции, равная -29 кДж/моль, свидетельствует о физической адсорбции препарата на поверхности стали с некоторой долей хемосорбции. Дротаверин вызывает замедление катодной и анодной электродных реакций.
Цианэтилирование двух изостеров декагидрохинолона и оценка антибактериальных свойств новых β-аминонитрилов
В рамках поиска новых антибактериальных агентов для борьбы с растущей антимикробной резистентностью особый интерес представляют производные декагидрохинолина. Целью настоящей работы являлось сравнительное исследование реакционной способности двух изомеров декагидрохинолона и антимикробной активности полученных на их основе N-цианэтилированных производных. Целевые соединения были синтезированы посредством аза-реакции Михаэля, в ходе которой было изучено влияние стереохимии на реакционную способность и подобран катализатор (Cu(OAc)₂) для стерически затрудненного изомера. Антимикробную активность оценивали методом серийных микроразведений в бульоне, цитотоксичность – с помощью МТТ-теста на клеточной линии почки MDCK. Установлено, что положение метильной группы в декагидрохинолиновом ядре является критическим фактором, определяющим как стерическую доступность нуклеофильного центра, так и биологическую активность. Изостер, N-(2’-цианоэтил)-2а-метил-4-кетодекагидрохинолин, продемонстрировал селективную бактерицидную активность в отношении грамположительного штамма Staphylococcus aureus (МБК = 5 мг/мл), тогда как его 10-метил-замещенный аналог оказался неактивным. Важно отметить, что активное соединение показало низкий уровень цитотоксичности (ЦТК₅₀>0,8 мг/мл), что указывает на благоприятный профиль нефротоксичности. Полученные данные определяют 2-метил-4-кетодекагидрохинолиновый фрагмент как перспективную структурную основу для дальнейшего направленного дизайна селективных антибактериальных агентов.
Оценка перспектив синтеза Ti3AlC2 в Казахстане для применения в суперконденсаторах
С ростом спроса на энергоэффективные технологии все больше внимания уделяется разработке новых материалов для суперконденсаторов и других энергетических устройств. MXene Ti3C2Tx известен своими уникальными электрохимическими свойствами и привлек значительный интерес для таких устройств. Однако высокая стоимость синтеза MXene ограничивает его рыночную конкурентоспособность, побуждая к исследованию экономически эффективных методов синтеза прекурсора MXene – MAX-фазы Ti3AlC2. В данной статье представлен метод синтеза MAX-фазы Ti3AlC2 с использованием местного сырья от АО «Казахстанский электролизный завод» и АО «Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат». Использование местных ресурсов значительно снижает производственные затраты. В исследовании изучается влияние температурных условий и избыточного содержания алюминия на формирование MAX-фазы. Оптимизация процесса, включая прессование прекурсоров и покрытие их слоем оксида алюминия, позволила получить Ti3AlC2 чистотой 91,2%. MXene Ti3C2Tx, полученный из синтезированной MAX-фазы, продемонстрировал электрохимические характеристики, сопоставимые с характеристиками материалов, полученных из коммерчески доступных MAX-фаз. Экономическая оценка показала, что стоимость синтеза 1 грамма Ti3AlC2 из местных прекурсоров составляет 0,22 доллара США, что более чем в 19 раз ниже, чем у аналогичных коммерческих материалов. Эти результаты подтверждают экономическую эффективность и конкурентоспособность предлагаемого подхода, подчеркивая его потенциал для создания высокопроизводительных материалов, подходящих для современных аккумуляторов, суперконденсаторов и других энергетических устройств.
Copyright (c) 2024 Авторы https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Синтез донорно-акцепторных соединений на основе азулена
В настоящее время небензоидные ароматические углеводороды находят широкое применение в качестве прекурсоров для синтеза новых материалов с полезными электронными свойствами. В частности, неальтернантный ароматический углеводород азулен с уникальной дипольной структурой и склонностью к образованию стабилизированных ион-радикалов должен быть предопределен как строительный блок для получения новых π-сопряженных систем с интересными оптоэлектронными свойствами. В этой статье рассматривается направленный синтез и исследование оптических свойств новых донорно-акцепторных соединений на основе азулена. Показано, что для синтеза донорно-акцепторных фенилкетонных азуленов в качестве ключевой стадии впервые использована реакция направленного (в положение С1 и С3) ацилирования бензоилхлоридом в присутствии Li2MnCl4 в тетрагидрофуране. Выявлено, что пуш-пульные фенилдициановинильные азулены получаемые путем конденсации Кнёвенагеля азуленилкетонов с малононитрилом легко протекают (с увеличением выхода конечных продуктов) в присутствии пиридина в диметилсульфоксиде. Электронные УФ-видимые спектры фенилдициановинильных азуленовых соединений показали сильные полосы поглощения в видимой области (λмакс= 452 и 434 нм), вызванные интенсивным внутримолекулярным переносом заряда между донорным азуленовым кольцом и акцепторной фенилдициановинильной группой.
Copyright (c) 2022 Авторы https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
In silico прогнозирование сходства с лекарственными соединениями, биологической активности и токсичности новых производных 3,5-бис(гидроксиметил)тетрагидро-4H-пиран-4-она
В настоящей работе представлены результаты прогнозирования сходства с лекарственными соединениями, биологической активности и токсичности для 8 новых производных 3,5-бис(гидроксиметил)тетрагидро-4H-пиран-4-она с использованием биоинформатических методов. Определены физико-химические и фармакокинетические параметры исследуемых соединений, проведен in siliсo скрининг на биологическую активность и прогнозирование их токсичности. Оценка физико-химических и фармакокинетических параметров проводилась с помощью сервиса Molinspiration Cheminformatics. Найдено, что исследованные соединения 1–11 соответствуют правилу Липински для лекарственно-подобных соединений. Согласно прогнозированию в Molinspiration, соединение 4 проявляет биологическую активность в качестве возможного ингибитора ферментов и лиганда рецепторов, связанных с G-белком. Соединение 6 проявляет активность модулятора ионных каналов. Виртуальный скрининг в программе PASS выявил соединения, потенциально обладающие противодиабетической активностью (1–3, 5–8) и активностью в области лечения фобических расстройств и деменций (1–3, 7, 8, 11). Соединение 1 потенциально может выступать субстратом CYP2H, а ингибиторами ферментов пептидазной группы являются 1, 3, 4, 6, 7, 11. В результате прогноза QSAR на основе рассчитанных в ProTox-II значений LD50, соединение 10 относится к классу 6, соединения 1–3, 5 и 8 относятся к 5 классу токсичности, соединения 6 и 9 относятся к 4 классу. Соединение 4 относится к классу 3. Соединения 1–9 не проявляют виды токсичности, представленные в моделях ProTox-II. Соединения 10 и 11 могут проявлять канцерогенность.
Структурно-механические свойства композиционных пленок желатина
Исследованы деформационные свойства, модуль упругости и прочность желатиновых пленок с хитозаном, лимонной кислотой и L-глутаминовой кислотой. По результатам исследования установлено, что добавление хитозана, лимонной и L-глутаминовой кислоты увеличивает прочность и модуль упругости желатиновых пленок. Оценка влияния рН на системы желатин - хитозан, желатин - лимонная кислота и желатин - L-глутаминовая кислота дает представление об их изменениях в этих средах. Предполагается, что желатин с L-глутаминовой кислотой образует прочную структуру при низком рН и выдерживает условия кислой среды желудка, а в щелочной среде структурно-механические характеристики этой системы снижаются, создавая благоприятные условия для высвобождения инкапсулированного инсулина в кишечной фазе. Изменения физико-химических, структурно-механических свойств пленок в значениях рН среды (pH = 1,0; 4,01; 6,86; 9,18) модельного желудочно-кишечного тракта определены методом инфракрасной спектроскопии. Наблюдаемость полос групп С-Н, С-ОН, С=O, C-N, N-H, СН(NH2), CH2OH в инфракрасных спектрах пленок в различных рН средах связана с увеличением межмолекулярных водородных связей и образованием ассоциативных структур.
Сравнительная характеристика микрокристаллической целлюлозы, полученной из отходов рисового производства Казахстана
Разработка эффективных методов переработки реконструктивных биологических ресурсов и извлечения ценных материалов является одной из ключевых задач науки и производства. В данной работе определены оптимальные гидромодули и физико-химические характеристики микрокристаллической целлюлозы (МКЦ), полученной методом органосольвентного окисления рисовой шелухи (РШ), выращенной в разных регионах Казахстана: на юге (Кызылординская область) и юго-востоке (Алматинская область). Установлено, что выход и качественные показатели МКЦ зависят от климатогеографических особенностей региона, где произрастает исходное сырье. Для рисовой шелухи сорта Баканас (РШ-Б) эффективный гидромодуль составил 1:12 г/мл, а выход МКЦ - 45,0%, в то время как для рисовой шелухи сорта Кызылордин (РШ-К) гидро-модуль оказался равным 1:10 г/мл, а выход составил 52,58%. Процесс органосольвентного окисления не потребовал дополнительной предварительной обработки сырья. Было также установлено, что для делигнификации требуется 120 мин, при этом выход МКЦ в этом случае на 15-18% превышает выход целлюлозы, полученной щелочным методом. Таким образом, рисовая шелуха представляет собой перспективное альтернативное сырье для производства целлюлозы, а органосольвентный метод получения МКЦ является не только экономически эффективным, но и экологически чистым способом переработки.
Вариации распределения микропримесей в пирротине Fe1-xS в зависимости от параметров механической гомогенизации
В данной работе представлены результаты по синтезу сульфидных стандартов на основе матрицы пирротина Fe0,91S включающих 24 элемента (Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, Bi) предназначенных для использования в методе масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и лазерной абляцией (ЛА-ИСП-МС). Основное внимание уделено исследованию влияния таких параметров как длительность механического помола, диаметр лазерного пучка при измерениях и начальные концентрации примесей на распределение микроэлементов в материале. В результате установлено, что при 120 мин помола в сочетании с лазерным пучком диаметром 80 мкм удается достичь значений относительного стандартного отклонения (RSD) на уровне 10%, что соответствует рекомендациям для большинства элементов. При высоких концентрациях примесей значения RSD для большинства элементов ниже, однако материал становится более гетерогенным. В то же время при меньших концентрациях наблюдается улучшение гомогенности состава. Полученные данные демонстрируют эффективность механической гомогенизации для улучшения аналитической точности и воспроизводимости, что делает такие стандарты перспективными для анализа сложных сульфидных материалов в геохимии и материаловедении.
Краткий обзор: Достижения в синтезе и биологической активности бензофуроксана и производных фуроксана
Бензофуроксан и производные фуроксана представляют собой гетероциклические соединения, хорошо известные своей способностью действовать как доноры оксида азота (NO). Благодаря свойству высвобождать NO, эти соединения привлекли значительное внимание как агенты с антимикробной, противовирусной и противоопухолевой активностью. Их потенциальное применение в лечении сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных и нейродегенеративных заболеваний подчёркивает их фармакологическую значимость. С учётом растущего научного интереса к этим соединениям возникает необходимость в систематизации последних данных об их химических свойствах и биологическом потенциале. Целью настоящего мини-обзора является представление актуальной информации о стратегиях синтеза и биологической активности производных бензофуроксана и фуроксана. В обзоре акцент сделан не на синтезе кольцевых структур, а на реакционной способности функциональных групп боковых цепей и создании гибридных молекул. Рассматриваются примеры лекарственно-перспективных соединений и их биологический профиль. Также рассматриваются перспективы разработки новых доноров NO с улучшенными фармацевтическими характеристиками и контролируемым высвобождением NO.
Copyright (c) 2025 Authors https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
Синтез, электронная и эмиссионная спектроскопия дифениланилин-азуленовых со-олигомеров
Новые стратегии создания функциональных материалов представляют большой интерес для дальнейшего развития оптоэлектронных устройств, таких как органические полевые транзисторы (OFET), органические светоизлучающие диоды (OLED), сенсибилизированные красителем органические солнечные элементы (DSSC) и другие. В этом направлении исследования сфокусированы на применении различных строительных блоков, которые могут точно настроить электронную структуру материалов для оптимизации производительности и морфологии. На сегодняшний день наиболее эффективными в качестве строительного блока молекулами являются ароматические углеводороды, к примеру азулены. В данной работе посредством реакции кросс-сочетания Сузуки−Мияуры с высокими выходами были синтезированы новые сопряженные дифениланилин-азуленовые со-олигомеры линейной и развлетвленной структуры. Полученные со-олигомеры обладают выраженной способностью поглощать и излучать видимый свет в диапазоне 400-700 нм. Показано, что такие уникальные фотофизические свойства, в частности, интенсивные излучения в диапазоне зеленой и оранжевой фотолюминесценции происходят в результате электронодонорных свойств дифениланилиновых групп и расширения π-сопряжения, существенно перестраивающего электронную структуру азулена, в частности, уровни и энергетические щели фронтальных HOMO – LUMO орбиталей. Полученные результаты обеспечивают рациональный подход к конструированию серии новых сопряженных со-олигомеров на основе дифениланилин-азуленов для оптоэлектронных и фотонных устройств.
Термическая обработка модельных водонефтяных эмульсий частицами угольной золы уноса
Одной из основных проблем нефтяной промышленности является образование стойких нефтяных эмульсий, вызывающих коррозию оборудования и труб из-за растворенных в водной фазе неорганических солей. В данной работе исследовалось влияние угольной золы уноса на модельные нефтяные эмульсии.Модельные эмульсии были приготовлены на основе образцов сырой нефти из Кызылординской и Атырауской области. Термическая деэмульгирование при 60°С приводит к низкой степени обезвоживания, количество отделившейся воды составило 16% для 50% эмульсии типа вода-нефть. Более высокая эффективность разделения эмульсий нефти была выявлена для метода микроволновой обработки. Самая высокая степень обезвоживания достигнута для эмульсии нефти Атырау, она достигает 75% через 155 секунд для 50% эмульсии с концентрацией золы в 1% при мощности микроволновой печи в 700 Вт, тогда как для эмульсии Кызылординского месторождения обезвоживание составляет 50%. Данное различие в степени деэмульгирования зависит от состава образцов сырой нефти. Показано, что метод микроволновой обработки в комбинации с применением золы уноса позволяет разделять эмульсии типа вода/нефть за короткий промежуток времени.