MAGNETIC NANOPARTICLES IN BIOCATALYSIS

В работе изучены свойства ферментативных систем на основе иммобилизованной на магнитные частицы пероксидазы корня хрена (HRP). Магнитные наночастицы FeO были синтезированы методом соосаждения. Затем на их поверхность двумя способами была иммобилизована пероксидаза корня хрена путем ковалентной сшивки. Для этого, в первом случае, FeO последовательно обрабатывали тетраэтоксисиланом, 3-аминопропилтриэтоксисиланом, глутаровым диальдегидом и HRP. Во втором, перед иммобилизацией HRP на поверхность носителя были последовательно нанесены 3-аминопропилтриэтоксисилан, глутаровым диальдегидом и HRP. Активность синтезированных биокатализаторов оценивалась спектрофотометрически в реакции окисления 2,2'-азино-бис(3-этилбензотиазолин-6-сульфонат) аммония пероксидом водорода. В работе также были рассчитаны кинетические параметры K и V для всех типов катализаторов, в том числе для нативной HRP. Среди всех биокаталитических систем лучшие значения, по сравнению с нативным ферментом (K = 4 ммоль/л и V = 12.6∙10, ммоль/л∙с) , были получены для первого типа биокатализатора (K = 5 ммоль/л и V = 2.5∙10, ммоль/л∙с). Было также определено, что оптимальным значением рН является 7.2. The synthesis of biocatalytic systems based on horseradish peroxidase immobilized on magnetic particles was investigated. The method of co-precipitation was used to obtain magnetic nanoparticles. Two types of magnetic particles were studied: untreated and pretreated with tetraethoxysilane. The basic kinetic parameters KM and Vm were calculated for all types of biocatalysts. The optimal pH value was determined for the biocatalyst that showed the greatest activity during oxidation

THE USE OF ULTRASOUND IN THE PREPARATION OF THE CATALYST Ru/HPS MN 100 AND ITS ACTIVITY IN THE PROCESS OF HYDROGENATION OF XYLOSE AND LACTOSE

В работе рассмотрена возможность использование ультразвука при получении рутений содержащей каталитической системы Ru/СПС MN 100. Проведено кинетическое тестирование данного катализатора и сравнение его активности с таким же катализатором, но синтезированным без использования ультразвука, в процессе гидрирования ксилозы и лактозы до соответствующих полиолов - ксилита и лактита. Процесс гидрирования осуществлялся в реакторе периодического и непрерывного действия при оптимальных условиях (температуре, концентрации моно- и дисахарида, парциальном давлении водорода, скорости подачи водного раствора ксилозы и лактозы и скорости подачи водорода). Установлено, что ультразвуковая обработка рутениевого катализатора способствует повышению его активности, что отражается на увеличении конверсии моно- и дисахарида при проведении процесса в периодических условиях, при этом практически не происходит изменения конверсии субстратов при их гидрировании в реакторе проточного типа. The paper considers the possibility of using ultrasound in the production of ruthenium-containing catalytic system Ru/SPS MN 100. Kinetic testing of this catalyst was carried out and its activity was compared with the same catalyst, but synthesized without the use of ultrasound, in the process of hydrogenation of xylose and lactose to the corresponding polyols - xylitol and lactite. The hydrogenation process was carried out in a periodic and continuous reactor under optimal conditions (temperature, concentration of mono - and disaccharide, partial pressure of hydrogen, the rate of supply of an aqueous solution of xylitol and lactite and the rate of supply of hydrogen). It was found that ultrasonic treatment of the ruthenium catalyst contributes to an increase in its activity, which is reflected in an increase in the conversion of mono - and disaccharide during the process under periodic conditions, while there is practically no change in the conversion of substrates during their hydrogenation in a flow-type reactor.

INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF USING THEORETICAL MODELING METHODS TO DETERMINE THE EUTECTIC COMPOSITION OF BINARY ALLOYS

Рассмотрена возможность поиска эвтектического состава бинарных сплавов различными методами теоретическую математического моделирования. Проведена оценка применимости для этих целей методов Шредера-Ле-Шателье, Кордеса, Эпстейна-Хоуленда, А.В. Суворова на примере сплавов Cd-Bi и Sn-Bi. The possibility of searching for the eutectic composition of binary alloys by various methods of theoretical mathematical modeling is considered. An assessment of the applicability for these purposes of the methods of Schroeder-Le-Chatelier, Cordes, Epstein-Howland, A.V. Suvorov on the example of alloys Cd-Bi and Sn-Bi.

GRAPHIC DEPENDENCES IN THE STUDY OF STRUCTURE - PROPERTIES OF GLYCOLS

Обсуждается взаимосвязь энтальпии образования двухатомных спиртов с различными факторами химического строения. Построены и проанализированы графические зависимости «Энтальпия образования - топологический индекс (ТИ)», «Энтальпия образования - номер изомера» и «Топологический индекс - номер изомера». Показано, что в одних случаях энтальпия образования хорошо коррелирует с ТИ, а в других случаях такой зависимости нет. The relationship between the enthalpy of formation of dihydric alcohols and various factors of chemical structure is discussed. Graphical dependencies "Enthalpy of formation - topological index (TI)", "Enthalpy of formation - isomer number" and "Topological index - isomer number" were constructed and analyzed. It was shown that in some cases the enthalpy of formation correlates well with TI, while in other cases there is no such dependence.

EFFECT OF COMPLEXONS, DERIVATIVES OF SUCCINIC ACID, ON THE FORMATION OF CAROTENOIDS IN GREEN PLANTS

На основании обобщения результатов многолетних лабораторных и полевых опытов обнаружена зависимость уровня содержания жёлтых фотосинтетических пигментов в растениях от внекорневой обработки растворами комплексонов. Комплексоны, производные янтарной кислоты (иминодиянтарная кислота, этилендиаминдиянтарная кислота, диаминоциклогександиянтарная кислота) способствуют накоплению каротиноидов в зелёных растениях, а этилендиаминтетрауксусная кислота существенно не влияет на их содержание. Based on the generalization of the results of many years of laboratory and field experiments, the dependence of the content of yellow photosynthetic pigments in plants on foliar treatment with solutions of complexones was found. Complexones, derivatives of succinic acid (iminodisuccinic acid, ethylenediaminedisuccinic acid, diaminocyclohexanedisuccinic acid) contribute to the accumulation of carotenoids in green plants, and ethylenediaminetetraacetic acid does not significantly affect their content.

MOLECULAR SWITCH BASED ON BITHIOPHENE-AZOBENZENE: HOW TO CONTROL CONDUCTANCE THROUGH THE MONOLAYER USING LIGHT

Молекулярные переключатели на основе азобензола (азо) являются светочувствительными молекулами, которые могут переключаться между двумя конфигурационными состояниями под действием света. Светочувствительные азо -монослои можно использовать для модуляции работы выхода, то есть они влияют на свойства электродов. В данной работе мы отвечаем на вопрос, что происходит со структурами, электронными свойствами и перераспределением заряда в монослоях азобитиофена (азо-бт) в зависимости от светового стимула, используя теорию функционала плотности. Моделируются два типа переключателей, различающихся расположением азо и бт от группы пришивки молекулы к поверхности: азо-бт и бт-азо . Один из них (бт-азо) описан в литературе, другой же является продуктом молекулярного дизайна. Мы описываем транс- и цис-изомеры для каждого переключателя, находящегося в контакте с кластером золота. Наше моделирование объясняет гигантское соотношение в проводимости ON/OFF-состояний при воздействии УФ-излучения на монослой улучшенной электронной связью между цис-изомерами (состояние ON) и кластером золота. Транс-изомеры же (OFF состояние) моделируемых переключателей играют роль изоляторов. Кроме того, мы показываем, какие именно свойства улучшаются после молекулярного дизайна. Данное исследование открывает новые возможности в разработке инновационных модификаций поверхности электродов. Molecular switches based on azobenzene (azo) are defined as light-responsive molecules which can change between two configurational states under light stimuli. Responsive azo monolayers can be used to modulate the work function, i.e. they tune the properties of the interfaces at the electrodes. In this work, we investigate what happens to the structures, electronic properties, and the charge redistribution within azo-bithiophene (azo-bt) monolayers depending on the light stimulus using density functional theory. Two types of switches differing in the order of azo and bt counting from the anchor group are modelled: azo-bt and bt-azo . One of them (bt-azo) is known from the literature, the remaining one is a product of rational design. We describe trans- and cis-isomers for each switch being in a contact with a gold cluster. Our simulations explain a giant ON/OFF conductance ratio upon UV light stimulus by improved electronic coupling between the cis-isomers (ON-state) and the gold cluster. The trans-isomers (OFF-state) of the simulated switches play the role of the insulators. Moreover, we show which molecular properties are enchanced by molecular design. This study opens up new avenues to the development of the innovative design of electrode surface modifications.

KINETIC PARAMETERS OF THE LIQID-PHASE FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS IN THE PRESENCE OF Ru-CONTAINING CATALYSTS

Синтез Фишера-Тропша все больше привлекает внимание ученых, так как позволяет получать широкий спектр продуктов, на выход и молекулярно-массовое распределение которых оказывает влияние как катализатор, так и условия проведения процесса. В данной работе было изучено влияние на скорость и выход целевых продуктов - жидких углеводородов таких параметров процесса, как температура, состав синтез-газа, нагрузка на катализатор. На основании полученных зависимостей были найдены основные макрокинетические параметры - энергия активации и порядок реакции синтеза Фишера-Тропша. The Fischer-Tropsch synthesis is increasingly attracting the attention of scientists, since it allows a wide range of products to be obtained. The yield and molecular mass distribution of the products strongly depend on both the catalyst and the process conditions. In this work, the influence of such parameters as temperature, synthesis gas composition, the catalyst loading on the process rate and yield of the target products was studied. Based on the obtained dependencies, the main macrokinetic parameters were found -the activation energy and the reaction order of the Fischer-Tropsch synthesis.

PHYSICAL AND CHEMICAL INVESTIGATION OF THE AUTHENTICITY OF PARACETAMOL

Подтверждено наличие п-ацетаминофена методами спектрофотометрическим и ИК-спектроскопии в лекарственных препаратах. The presence of p-acetaminophen was confirmed by spectrophotometric and IR-spectroscopy methods in medicinal preparations

SONOCHEMICAL PROCESSING INDUSTRIAL AND BIOLOGICAL МАТЕRIALS

Проанализированы технологически значимые факторы, обеспечивающие возможности управления сонохимическими процессами. Выявлены качественные и количественные закономерности влияния акустических воздействий на химические процессы в гомогенных и в гетерогенных реакционных системах. Показано, что сонохимический эффект может быть не только положительным (инициирование химической реакции), но и отрицательным (подавление реакции). Соответственно, в экстремальном случае возможен сонохимический резонанс (максимум эффективности акустического воздействия) либо сонохимический антирезонанс (минимум эффективности акустического воздействия). Акустическая обработка конденсированных сред в режиме стоячей волны позволяет контролировать характерный размер частиц плотных фракций: укрупнять частицы кристаллического осадка (соноиндуцированный эффект Тананаева) либо, наоборот, измельчать плотную фазу без использования мелющих тел. The paper deals with technologically essential factors governing sonochemical processes. Qualitative and quantitative characteristic features of sonoinduced chemical processes in homogeneous and heterogeneous reaction systems are revealed and discussed. A sonochemical effect can be either positive (promoting a reaction) or negative (suppressing a reaction). In an extreme case a sonochemical resonance or a sonochemical antiresonance can occur. Ultrasonic processing condensed media in a standing-wave regime enables to control the grain size of dense fractions. Namely, the sediment grain size can be enhanced (Tananayev sonoinduced effect) or, vice versa, a dense phase can be comminuted without grinding.

SYNTHESIS, STRUCTURE AND ANTIOXIDANT ACTIVITY (4S, 5S) -2- (1'-BROM-2'-PHENYLVINYL) -3,4-DIMETHYL-5-PHENYL-1,3-OXAZOLIDINE

На основе соединения [S-(R*,R*)]-α-[1-(Метиламино)этил]бензолметанола и α-бромциннамальдегида синтезирован соответствующий 1,3-оксазолидин, строение которого доказано методом ЯМРН спектроскопии, а также изучено влияние его на процесс электровосстановления кислорода (ЭВ О) в различных концентрациях. В качестве метода оценки применена катодная вольтамперометрия на ртутно-пленочном электроде, отражающая количество активных форм кислорода нейтрализованных антиоксидантом за определенное время. Показано, что водный раствор (4S,5S)-2-(1’-бром-2’-фенилвинил)-3,4-диметил-5-фенил-1,3-оксазолидин проявляет антиоксидантную активность в широком диапазоне концентраций. Based on the compound [S- (R*,R*)]-α-[1-(Methylamino)ethyl]benzenemethanol and α-bromocinnamaldehyde, the corresponding 1,3-oxazolidine was synthesized, the structure of which was proved by H NMR spectroscopy, and its effect on the process of electroreduction of oxygen (ER O) in various concentrations. Cathodic voltammetry on a mercury-film electrode, reflecting the amount of reactive oxygen species neutralized by an antioxidant for a certain time, was used as an assessment method. It was shown that an aqueous solution of (4S, 5S)-2-(1'-bromo-2'-phenylvinyl)-3,4-dimethyl-5-phenyl-1,3-oxazolidine exhibits antioxidant activity in a wide range of concentrations.