Все статьи
Совершенствование методов эффективного управления водными ресурсами в дельте Амударьи
Актуальность и востребованность темы диссертации. Одним из важнейших вопросов в мире является усовершенствование методов эффективного управления и рационального использования водных ресурсов. В этой связи особое значение имеют усовершенствование методов рационального использования, правильного и бесперебойного распределения водных ресурсов. Исследованиям в этом направлении во многих зарубежных государствах обращено особое внимание, в том числе в Израиле, России, Америке, Китае и других государствах по рациональному использованию и эффективному использованию водными ресурсами, в том числе обеспечению безопасной и эффективной работы гидротехнических сооружений и водных объектов.
В мире проводятся научно-исследовательские работы по усовершенствованию методов эффективного управления и рационального использования водных ресурсов в озерах и водохранилищах. В связи с этим основными задачами являются: совершенствование методов управления и распределения водных ресурсов, проведения научно-исследовательских работ по усовершенствованию режима работы водохранилищ и водоемов, обеспечению безопасной и бесперебойной их работы.
На сегодняшний день особое внимание уделяется рациональному использованию водных ресурсов, обеспечению надежности и безопасности водохозяйственных объектов, применяя разные водосберегающие технологии. В этом направлении, в том числе для обеспечения безопасности водохозяйственных объектов требуется внедрение совершенных методов рационального использования и эффективного управления водных ресурсов совершенствования методов управления и распределения водных ресурсов. В Стратегии дальнейшего развития Республики Узбекистан на 2017-2021 годы подчеркивается: «...дальнейшее улучшение мелиоративного состояния, развитие сети мелиоративных и ирригационных объектов»1. Реализация этих задач имеет важное значение, при проведении научных исследований, направленных на совершенствование методов безопасной и надежной работы водохозяйственных объектов.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии дальнейшего развития Республики Узбекистан» в Указе ПП-1958 от 19 апреля 2013 года «О мерах по дальнейшему улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель и рационального использования водных ресурсов на период с 2013 по 2017 годы», в Постановлениях Кабинета Министров Республики Узбекистан, от 21 июля 2003 года № 320 и «О совершенствовании организации управления водным хозяйством», от 19 марта 2013 года №82 «Об утверждении положения о порядке водопользования и водопотребления в Республике Узбекистан», а также выполнению установленных задач в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является совершенствование методов рационального использования и эффективного управления водными ресурсами в дельте реки Амударьи.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны методы по определению режима обводнения дельты реки Амударьи через Тахиташский гидроузел на основе водообеспеченности реки Амударьи;
усовершенствована гидрологическая модель управления водными ресурсами на основе методов эффективного управления водными ресурсами в дельте реки Амударьи и гидравлических показателей дельтового комплекса;
разработана очередность подачи воды на водоемы дельты реки Амударьи на основе их важности для населения и народного хозяйства;
разработана приоритетность водоемов дельты реки Амударьи на основе имеющихся объемов и качества водных ресурсов.
Выводы
1. На основе результатов усовершенствованных методов эффективного управления и гидрологической модели по управлению водными ресурсами дельтового комплекса Амударьи установлено:
- на первом этапе с учетом современного состояния дамб указанных выше трех водоемов и пропускной способности каналов и гидротехнических сооружений установлено, что они способны принять только 619,0 млн. м3 га объема воды и излишняя вода, подаваемая через гидропост Саманбай сбрасывается в осушенное дно моря;
- на втором этапе после завершения строительства и реконструкции дамб на водоемах и на каналах Главмясо и Маринкин их вместимость можно довести до 1169,5 млн. м3. В результате можно получить дополнительный объем воды для водоемов дельты в размере 550,0 млн. м3;
2. По результатам гидрологической модели по управлению водными ресурсами установлено, что в многоводные годы (2010 г.) при подаче воды через Тахиаташский гидроузел (с учетом составляющих баланса: суммарное испарение, осадки, фильтрационные и русловые потери) от общего объема притока в Междуреченское водохранилище, равного 16817 млн. м, объем полезно используемой воды равен 619,0 млн. м3, а объем безвозвратного сброса воды (открытие северной дамбы Междуреченского водохранилища в сторону осушенного Аральского моря) равен 12102,2 млн. м3. В результате создается возможность увеличения объема воды в водоемах.
3. Согласно расчетам установлено, что после осуществления намечаемых мероприятий (реконструкция дамб, каналов) максимальная вместимость этих крупных водоемов (Междуречье, Рыбачье и Муйнак) равна 879,3 млн. м3. В результате создается возможность бесперебойного обеспечения речной водой населения, проживающего в регионе для питьевых и хозяйственных нужд.
4. Что касается Правобережной и Левобережной зон водоемов, которые питаются коллекторной водой с минерализацией до 6 г/л (коллектора КК-3, КС-1 и ККС) на основе анализа многолетних данных установлено, что с каждым годом повышается их минерализация, ухудшается качество воды и снижается их продуктивность и в целях частичной реабилитации этих водоемов периодически, особенно в невегетационный период, необходимо обеспечить подачу пресной воды из реки и каналов, в результате создаются условия для их дальнейшего освоения.
5. Соискателем выдвигается предложение о создании новой организации -Ассоциации водопотребителей (АВП) дельты Амударьи, в функцию которой вменятся совершенствование системы управления и эксплуатации водных ресурсов, восстановление природного и социального экономического потенциала дельты. В настоящее время каждая отрасль, функционирующая в дельте, занимается своими прямыми обязанностями, и подчиняются они разным ведомствам и министерствам. Таким образом, отсутствует единая система управления природно-хозяйственным комплексом, которые не имеют между собой связи, что в конечном итоге приводит к нерациональному использованию и истощению природных ресурсов. Предлагаемая организация в качестве единой управляющей системы природно-хозяйственным комплексом дельты открывает возможности для эффективного управления водными ресурсами.
6. Проведено районирование дельты реки Амударьи по приоритетности их дальнейшего освоения, учитывая важность каждого водоема составлена очередность подачи воды в них, а также дана оценка продуктивности водоемов на сегодняшний день, при этом они разделены на 3 зоны:
- Приамударьинская зона (водоемы: Междуречье, Рыбачье и Муйнак) относятся к перспективным зонам для дальнейшего освоения.
- Правобережная зона (водоемы: Жилтирбас, Каратен) считаются бесперспективными без подачи пресной речной воды.
- Левобережная зона (система озер Судочье, Агушпа, Каратерен), которые питаются в основном коллекторной водой, также считаются бесперспективными для дальнейшего освоения.
7. В заключении можно отметить, что в ближайшие годы и на перспективу приток большого объема воды в дельту не ожидается. В этих условиях (при наличии воды) у водоемов, которые расположены в Приамударьинской зоне (Междуречье, Рыбачье, Муйнак) есть большие перспективы на нормальное существование, а в остальных водоемах (Судочье, Жилтирбас), которые существуют на коллекторной воде с каждым годом ухудшается качество воды в них, и они в ближайшее 15-20 лет, без подпитки речной водой могут потерять свое народнохозяйственное значение. Принимая во внимание указанную выше очередность подачи воды, а также усовершенствованные на основе гидравлических параметров дельтового комплекса методы управления водными ресурсами создают возможность бесперебойного обеспечения водой этих водоемов в нужном объеме и качестве.
Совершенствование методов планового водопользования в рыночных условиях хозяйствования (на примере ассоциаций водопотребителей)
Объекты исследования: Ассоциация водопотребителей «Сайрам Суви» Куйичирчикского района Ташкентской области.
Цель работы: Совершенствование метода планового водопользования используя экономико-математические модели оптимизации вододеления в условиях дефицита водных ресурсов учитывая экономические аспекты хозяйствования.
Методы исследования: при проведении исследований использованы теория и методы расчета зависимостей урожая сельскохозяйственных культур от оросительной нормы, методы математического моделирования, методы планового водопользования, методы экономического анализа производства сельскохозяйственной продукции, методы статистической обработки данных, разработки базы данных и программных модулей, решения задач водораспределения между культурами.
Полученные результаты и их новизна: разработана уточненная методика составления плана водопользования с учетом режима орошения и экономической эффективности сельхозкультур, в условиях дефицита водных ресурсов для оперативного водопользования в АВП и фермерских хозяйств; Разработаны математические модели, алгоритмы и программный комплекс решения задач моделирования оперативного водораспределения между сельскохозяйственных культур; Установлены зависимости урожаев от оросительной нормы для различных сельскохозяйственных культур и их оптимальные оросительные нормы в условиях Куйичирчикского района Ташкентской области.
Практическая значимость: Использование разработанных мероприятий даст возможность развить научные исследования в области водосбережения на орошаемых земель фермерских хозяйств.
Использование разработанных методик и программных модулей позволит фермерам получить возможность с высокой степенью достоверности делить оросительную воду между сельскохозяйственными культурами.
Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты научных исследований диссертационной работы внедрены в АВП «Сайрам Суви» и ею обслуживаемых фермерских хозяйствах с экономической эффективностью 671 тыс. сум/га в год.
Область применения: Ассоциации водопотребителей, фермерские и дехканские хозяйства.
Собственные значения и резонансы оператора Шредингера, соответствующего системе двух частиц на решетке
Актуальность и востребованность темы диссертации. Многочисленные научно-прикладные исследования, проводимые в мировом уровне, показывают, что всюду в физике устойчивые сложные объекты обычно образуются в результате действия сил притяжения, которые позволяют составным частям уменьшить энергию при их связывании. Однако, последние годы учеными доказан, что в упорядоченных средах устойчивые сложные объекты могут существовать даже в случае отталкивающих взаимодействий. Модель Бозе-Хаббарда, используемый для описания отталкивающих частиц, т.е. оператор Шредингера на решетке, является теоретическим обоснованием экспериментального наблюдения и теоретической базой для применения. Поэтому развитие исследования операторов Шредингера, соответствующих гамильтонианам систем двух частиц на решетке, которые встречаются в моделях физики твердого тела, а также решетчатой теории поля, является одним из приоретных направлений.
Поскольку, спектр семейства двухчастичных операторов Шредингера, соответствующих гамильтонианам систем двух квантовых частиц на решетке является довольно чувствительным к изменению квазиимпульса системы, важную роль играет решение проблем, относящиеся исследований спектров этих операторов, доказать существование связанных состояний, определить их местоположение и числа связанных состояний дискретных операторов Шредингера в зависимости от квазиимпульса системы. В связи с этим реализация целевых научных исследований в следующих направлениях является одной из важных задач: исследовать дискретный спектр операторов Шредингера, соответствующих системе двух одинаковых частиц (бозонов или фермионов) системе двух частиц на одномерной и двумерной решетках с контактами потенциалами, установить пороговые явления спектра, показать существование собственных значений двухчастичного оператора Шредингера, получить разложение в виде сходящегося ряда для единственного собственного значения.
В нашей стране большое внимание уделяется направлениям, имеющим прикладное значение, в частности, исследованию операторов Шредингера, соответствующих гамильтонианам систем двух частиц на целочисленной решетке. Значительные результаты были достигнуты по определению условий существования связанных состояний и их числа вне существенного спектра для операторов Шредингера, соответствующих системам двух частиц на решетке.
Эта диссертация, в определенной степени, служит осуществлению задач, обозначенных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан №-ПП-916 «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» от 15 июля 2008 года, №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организации, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года и №-УП-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» от 8 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых актах по данной деятельности.
Целью исследования являются получение сходящихся разложений для собственных значений вне существенного спектра оператора Шредингера, соответствующих системам двух одинаковых частиц, определенных с помощью парных короткодействующих потенциалов на одномерной и двумерной решетках.
Научная новизна исследования. Доказано существование собственных значений вне существенного спектра двухчастичного оператора Шредингера, соответствующего системе двух одинаковых частиц (бозонов) с контактными отталкивающими или притягивающими взаимодействиями на одномерной и двумерной решетках, а также найден явный вид соответствующей собственной функции, показана её аналитичность;
найдено разложение в сходящийся ряд в окрестности порогового значения константы (нуля) связи для собственного значения двухчастичного оператора Шредингера, соответствующего системе двух одинаковых частиц (бозонов) с контактными отталкивающими или притягивающими взаимодействиями на одномерной и двумерной решетках;
определено наличие виртуального уровня (резонанса) или собственного значения на левом пороге существенного спектра двухчастичного оператора Шредингера, соответствующего системе двух частиц (фермионы) с парными взаимодействиями на соседних узлах на одномерной решетке и доказано существование собственного значения лежащего левее существенного спектра;
установлены разложение в сходящийся ряд в окрестности порогового значения константы связи и квазиимпулса для собственного значения двухчастичного оператора Шредингера, соответствующего системе двух частиц (фермионы) с парными взаимодействиями на соседних узлах на одномерной решетке и доказано отсутствия собственного значения лежащего левее существенного спектра.
Заключение
Данная диссертация посвящена исследованию существенного и дискретного спектра оператора Шредингера, соответствующего системе двух одинаковых частиц(бозоны и фермионы) на одномерной или двумерной решетке.
Основные результаты исследования состоят в следующем:
1. Установлено местонахождение существенного спектра и доказано существование собственного значения, лежащего левее или правее существенного спектра оператора Шредингера с контактным притягивающим или отталкивающим взаимодействием на одномерной и двумерной решетках.
2. Найдено разложение в сходящийся ряд в пороговом значении константы связи для собственного значения двухчастичного оператора Шредингера системы двух частиц (бозоны) с контактным притягивающим или отталкивающим взаимодействием на одномерной и двумерной решетках.
3. Показано существование или отсуствие собственного значения, лежащего левее существенного спектра двухчастичного оператора Шредингера системы двух частиц (фермионы) с взаимодействием на соседних узлах одномерной решетки.
4. Найдено разложение в сходящийся ряд в отрицательном пороговом значении константы связи для собственного значения двухчастичного оператора Шредингера системы двух частиц (фермионы) с взаимодействием на соседних узлах одномерной решетки.
5. Найдена асимптотика в окрестности порогового значения квазиимпульса для собственного значения двухчастичного оператора Шредингера системы двух частиц (фермионы).
Снижения минерализации коллекторно-дренажных вод биологическим способом и использования их в орошаемом земледелии
Актуальность и востребованность темы диссертации. В последние годы в мире увеличиваются площади земель подверженные деградации в сельском хозяйстве, в частности, 56 процентов земель ухудшается под действием процесса водной эрозии, 28 процентов от ветровой эрозии, 12 процентов за счет уменьшения в почве питательных элементов, засоления, загрязнения и 4 процента из-за процессов уплотнения, заболачивания и просадки1. В результате этого и в связи с дефицитом воды в 80 странах мира, каждый год 7 млн. гектаров посевных площадей выходят из сельскохозяйственного оборота, что создает проблему продовольственной безопасности в мире.
В Республике проводятся комплексные мероприятия по улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель, повышению плодородия почв, эффективному использованию и изысканию дополнительных источников воды в условиях дефицита их. В результате восстановлены и отремонтированы коллекторно-дренажные сети протяженностью 38863 км, 52 шт мелиоративные насосные станции и 1344 шт колодцы вертикального дренажа, внедрены водосберегающие технологии полива: капельное орошение на площади 13,2 тыс. га, полив с применением мобильных гибких поливных труб на площади 18,0 тыс га и полив по экранированным пленкой бороздам на площади 16,8 тыс га., которые обеспечили улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель на площади 1 млн. 200 тыс га. В Стратегии действий по пяти приоритетным направлениям развития Узбекистана в 2017—2021 годах предусмотрено дальнейшее улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель, развитие сети мелиоративных и ирригационных объектов, широкое внедрение в сельскохозяйственное производство интенсивных методов, прежде всего современных водо- и ресурсосберегающих агротехнологий. В этом направлении большое значение имеет расширение научных исследований по использованию орошения сельскохозяйственных культур коллекторно-дренажных вод путем смешивания их речной водой, и их влияния на мелиоративное состояние земель, а также внедрение их результатов в производство.
В практике орошаемого земледелия в мире (США, Китай, Индия, Израиль и др.) за счет применения в условиях дефицита воды научнообоснованных режимов орошения, использования коллекторно-дренажных и сбросных вод в качестве дополнительных источников воды, достигнуты экономия речных вод и повышения урожайности сельскохозяйственных культур на 10-15%. В связи с этим научные исследования посвященные снижению негативных последствий нарастающего дефицита воды в Республике путем использования коллекторно-дренажных вод с минерализацией сниженной биологическим способом в орошаемом земледелии.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1958 от 19 апреля 2013 года “О мерах по дальнейшему улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель и рациональному использованию водных ресурсов”, Стратегией действий по пяти приоритетным направлениям развития Узбекистана в 2017—2021 годах утвержденной Указом Президента Республики Узбекистан У П-4947 от 7 февраля 2017 года и другими нормативно-правовыми документами, принятых в этом направлении.
Целью исследований является изучение в условиях Бухарского региона снижение минерализации коллекторно-дренажных вод с помощью водных растений Ряска малая (Lemna minor), Пистия (Pistia stratiotes), Азолла (Azolla caroliniana) и разработка научно-практических рекомендаций по орошению хлопчатника улучшенными коллекторно-дренажными водами.
Научная новизна исследования:
впервые в коллекторно-дренажных водах Бухарской области в лабораторных условиях определены рост, развитие, образование биомассы водных растений Ряска малая (Lemna minor), Пистия {Pistia stratiotes) и Азолла (Azolla caroliniana)',
определены воздействие водных растений Ряска малая (Lemna minor), Пистия {Pistia stratiotes) и Азолла {Azolla caroliniana) на питательные вещества коллекторно- дренажных вод и эффективность снижения их минерализации;
в малых бассейнах вдоль коллекторов с высокой минерализацией были определены рост и развитие водного растения Ряска малая (Lemna minor) и её влияние на минерализацию коллекторно-дренажных вод;
определено влияние орошения коллекторно-дренажной водой биологически сниженной минерализацией на рост, развитие и урожайность хлопчатника сорта “Бухара-6”
Заключение
1. Орошаемые земли Бухарской области составляют 275,1 тыс. га, из них
170.1 тыс. га (61,8 %) земель с минерализацией грунтовых вод 1-3 г/л, 96,3 тыс га (35%) земель с минерализацией грунтовых вод 3-5 г/л, 8,5 тыс га (3,1 %) земель с минерализацией грунтовых вод 5-10 г/л и 1,2 тыс га (0,45 %) земель с минерализацией грунтовых вод более 10 г/л.
2. Для сельскохозяйственных нужд Бухарской области в год используется 4,1-4,3 млрд м3 водных ресурсов. Каждый год с орошаемых территорий области с помощью коллекторно-дренажных систем выводится
2.1 млрд м3 воды. В годы острого дефицита водных ресурсов можно повторно использовать 61,0%, а также 5,23% отводимых коллекторно-дренажных вод смешивая с речной водой использовать в орошаемом земледелии, что снижает негативные последствия дефицита водных ресурсов.
3. При выращивании в лабораторных условиях водного растения “Lemna minor' в дренажной воде с минерализацией 3-5 г/л были достигнуты самые хорошие результаты: количество хлора уменьшилось до 28 %, а количество сухого остатка до 18 %. При выращивании водных растений Pistia stratiotes и Azolla caroliniana установлены уменьшение в дренажных водах количества хлора до 19 % и 11 %, и сухого остатка до 10 % и 6 %.
4. В результате выращивания водного растения “Lemna minor" в лабораторных условиях коэффициент опреснения по сухому остатку составил 1,14-1,23 в дренажной воде с минерализацией 1-3 г/л, 1,28-1,29 в дренажной воде с минерализацией 3-5 г/л и 1,07-1,12 в дренажной воде с минерализацией более 5 г/л. Коэффициент опреснения по хлор иону составил 1,11-1,14 в дренажной воде с минерализацией 1-3 г/л , 1,33-1,39 в дренажной воде с минерализацией 3-5 г/л и 1,08-1,10 в дренажной воде с минерализацией более 5 г/л.
5. В лабораторных условиях в дренажной воде с минерализацией 1-3 г/л (1 вариант) за 120 часов покрытие поверхности воды водным растением “Lemna minor" составило 0,203-0,208 м2, в дренажной воде с минерализацией 3-5 г/л (2 вариант) оно составило 0,238-0,240 м2, что на 0,035 м2 больше, чем в первом варианте. Во втором варианте масса водного растения “Lemna minor" составила 238-251 грамм, что на 20-22 грамма больше чем в первом варианте.
6. В начале опыта количество хлора в дренажной воде бассейна, где выращивалось водное растение “Lemna minor" составляло 0,374 г/л, то к концу опыта оно снизилось на 22% и составило 0,291 г/л. Количество сухого остатка в начале опыта было 3,9 г/л, а к концу опыта оно составило 2,8 г/л и снизилось на 28%. При выращивании водного растения “Lemna minor" в воде открытой дрены, коэффициент опреснения дренажной воды по сухому остатку солей равен 1,29-1,39, а по хлор иону 1,26-1,29.
7. Рост и развитие хлопчатника связан с качеством оросительной воды. Если 1 августа во втором варианте, при орошении хлопчатника речной водой с добавлением биологически очищенной дренажной воды, высота главного стебля хлопчатника составила 88,1 см, количество симподиальных ветвей 13,3 шт, количество плодоэлементов 16,6 шт. и количество коробочек 6,2 шт, то в третьем варианте, при орошении речной водой напрямую смешанной с дренажной, высота главного стебля хлопчатника, количество симподиальных ветвей, количество плодоэлементов и коробочек были соответственно на 0,6 см; 0,5; 1,2; 0,6 шт. меньше, чем во втором варианте. В четвертом варианте, при орошении хлопчатника биологически очищенной дренажной водой, высота главного стебля хлопчатника составила 87,5 см, количество симподиальных ветвей 12,6 шт, количество плодоэлементов 15,8 шт и количество коробочек 5,6 шт, что соответственно на 5,1 см, 3,0; 4,4; 0,8 шт больше, чем показатели пятого варианта, где поливы проведены дренажными водами.
8. При определении влияния минерализации дренажных вод на массу хлопка-сырца одной коробочки, выяснилось, что при орошении хлопчатника с биологический очищенной дренажной водой (4 вариант) масса хлопка-сырца одной коробочки составил 5,0 гр, что на 0,6 гр больше, чем при орошении дренажной водой (5 вариант).
9. При орошении хлопчатника речной водой с добавлением биологически очищенной дренажной воды (2 вариант), средняя урожайность составила 37,8 ц/га, удельная чистая прибыль 840847 сум/га, уровень рентабельности 38,9 %, что на 3,7 ц/га больше урожайности хлопчатника, 250042 сум/га удельной чистой прибыли и 11,6 % уровня рентабельности, чем при орошении дренажными водами.
10. При орошении хлопчатника биологически очищенной дренажной водой (4 вариант), урожайность составила 32,3 ц/га, удельная чистая прибыль 356592 сум/га, уровень рентабельности 16 %, что на 4,2 ц/га больше урожайности хлопчатника и на 16 % уровня рентабельности, чем при поливе хлопчатника дренажными водами (5 вариант).
11. В годы сильного дефицита воды в целях снижения негативных последствий его, а также на землях, куда затруднена доставка речной воды, использование дренажных вод с минерализацией (3-5 г/л) для орошения хлопчатника сорта Бухара-6 путем снижения их минерализации с помощью водного растения “Lemna minor”, обеспечивает урожай хлопка-сырца 32,3 ц/га и уровень рентабельности-16,0 %.
12. Использование дренажных вод с минерализацией (3-5 г/л) для орошения хлопчатника сорта Бухара-6 путем снижения их минерализации с помощью водного растения “Lemna minor ”и смешанной с речной водой в равных количествах обеспечивает урожай хлопка-сырца 37,8 ц/га и уровень рентабельности-38,9 %.
13. Создаются возможности получения биогаза используя водное растение Lemna minor, как биоорганический отход, а также получение биоудобрения - продукта переработки использованного при снижении минерализации дренажных вод водного растения.
Слабо периодические меры Гиббса и основные состояния для классических моделей статистической механики на дереве Кэли
Актуальность и востребованность темы диссертации. Многие научно-прикладные исследования, проводимые на мировом уровне, во многих случаях приводятся к задачам теории фазовых переходов в физике, биологии, термодинамике, статистической механике и так далее. А теория фазовых переходов тесно связана с теорией Гиббсовских мер. Американским ученым Дж.У.Гиббсом для систем, находящихся в тепловом равновесии с окружающей средой, в которой поддерживается постоянная температура, установлено каноническое гиббсовское распределение. Хотя теория гиббсовких мер является относительно новым разделом в теории мер, она является основным объектом в изучении статистической механики и квантовой теории Евклида. Развитие исследований теории таких мер становится одной из важных задач из-за сложности описания гиббсовских мер для классических моделей и недостаточной формализованное™ проверки их существования.
В нашей стране в годы независимости большое внимание уделялось и продолжает уделяться направлениям, имеющим прикладное значение фундаментальными науками. В частности, особое внимание было уделено развитию теории мер Гиббса для классических моделей статистической механики (модели Изинга, Поттса, SOS, НС, Л-модели и др.) и нахождению методов определения трансляционно-инвариантных и периодических мер. Значительные результаты были достигнуты по описанию трансляционноинвариантных и периодических мер Гиббса, и эти результаты были признаны зарубежными учеными. На основе Стратегии Действий по развитию Республики Узбекистан особенно большое значение приобретают эффективные механизмы внедрения научных и инновационных достижений в целях повышения эффективности в сфере экономики страны.
В настоящее время в мире, используя метод, основанный на теории марковских случайных полей и рекуррентных уравнений этой теории, на дереве Кэли изучены модели статистической механики, в частности, в работах П.М.Блехера, Н.Н.Ганиходжаева, С.Захари, Ф.Спитцера, Ю.Сухова, У.А.Розикова и других. Описаны множества периодических гиббсовских мер. Доказано, что такие меры являются либо трансляционноинвариантными, либо периодическими с периодом два. Введено понятие слабо периодической меры Гиббса и слабо периодического основного состояния. В настоящее время важную роль играют исследование множества слабо периодических мер Гиббса, изучение основных состояний для моделей статистической механики на дереве Кэли. В связи с этим реализация целевых научных исследований в следующих направлениях является одной из важных задач: существование слабо периодической меры Гиббса для классических моделей статистической механики, т.е. определение происхождения фазовых переходов; изучение и описание множества слабо периодических основных состояний. Научные исследования, проводимые в вышеупомянутых направлениях, подтверждают актуальность темы диссертации.
Эта диссертация, в определенной степени, служит осуществлению задач, обозначенных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан №-ПП-916 «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» от 15 июля 2008 года, №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организации, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года и №-УП-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» от 8 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых актах по данной деятельности.
Целью исследования является изучение существования слабо периодических мер Гиббса и основных состояний для моделей Изинга и Поттса, исследование некоторого класса (слабо) непериодических предельных мер Гиббса и вычисление свободных энергий для моделей Изинга и Поттса.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
В случае нормальных делителей индекса 4 при некоторых условиях на параметры модели Изинга доказано существование не менее 7 слабо периодических гиббсовских мер.
Введено понятие (Аг0)-периодических (трансляционно-инвариантных) мер Гиббса и доказано существование таких гиббсовских мер.
Получена общая формула для вычисления свободных энергий для моделей Изинга и Поттса, вычислена свободная энергия для известных граничных условий. Показано, что эти свободные энергии совпадают, за исключением их для граничных условий слабо-периодической меры Гиббса.
Для антиферромагнитной модели Поттса на дереве Кэли доказано, что при определенных условиях существуют 2Ч - 2 слабо-периодические предельные гиббсовские меры относительно нормальных делителей индекса два.
Для ферромагнитной модели Поттса на дереве Кэли доказано, что при определенных условиях существует не менее двух слабо-периодических предельных гиббсовских мер.
Для модели Поттса с внешним полем на дереве Кэли доказано, что при выполнении найденных условий существует не менее двух слабопериодических предельных гиббсовских мер.
Найдена зависимость трансляционно-инвариантных мер Гиббса от граничных условий (конфигураций). Построены граничные конфигурации для трансляционно-инвариантных мер Гиббса.
Найдены необходимое и достаточное условия (на порядок к решетки и на параметры нормального делителя индекса два и четыре), при которых существуют четыре слабо периодических основных состояния модели Изинга с конкурирующими взаимодействиями на дереве Кэли.
Для произвольных нормальных делителей конечного индекса найдены необходимое и достаточное условия для конфигурации быть основным состоянием модели Изинга с конкурирующими взаимодействиями на дереве Кэли порядка к >1.
Найдены необходимое и достаточное условия (на порядок решетки к > 2 и на параметры нормального делителя индекса два и четыре), при которых существуют слабо периодические основные состояния модели Поттса с конкурирующими взаимодействиями на дереве Кэли.
Заключение
Диссертационная работа посвящена определению существования слабо периодических мер Гиббса и основных состояний для моделей Изинга и Поттса, нахождению свободной энергии мер Гиббса, а также нахождению связи между трансляционно-инвариантными мерами Гиббса и граничными условиями.
Основные результаты исследования состоят в следующем:
1. Для модели Изинга на дереве Кэли доказано, что при некоторых условиях существует не менее пяти слабо-периодических предельных гиббсовских мер относительно произвольных нормальных делителей индекса два.
2. В случае нормальных делителей индекса 4 при известных условиях на параметры модели Изинга доказано существование не менее 7 слабо периодических гиббсовских мер.
3. Для модели Изинга с внешним полем на дереве Кэли доказано, что при известных условиях существует не менее двух Нк -слабо периодических (не периодических) предельных гиббсовских мер. Введено понятие (к0)-периодических (трансляционно-инвариантных) мер Гиббса и доказано существование таких гиббсовских мер.
4. Для антиферромагнитной модели Поттса на дереве Кэли доказано, что при некоторых условиях существуют 2я -2 слабо-периодические предельные гиббсовские меры относительно нормальных делителей индекса два.
5. Для ферромагнитной модели Поттса на дереве Кэли доказано, что при некоторых условиях существует не менее двух слабо-периодических предельных гиббсовских мер. Кроме того, для модели Поттса с внешним полем на дереве Кэли доказано, что при известных условиях существует не менее двух слабо периодических предельных гиббсовских мер.
6. Изучена зависимость ТИМГ от граничных условий (конфигураций). Построены граничные конфигурации для ТИМГ. С помощю этого метода также можно определить связь между граничными условиями (конфигурациями) и мерами Гиббса для других моделей.
7. Получена общая формула вычисления свободной энергии для моделей Изинга и Поттса, вычислены свободные энергии и энтропии для известных граничных условий. С помощью полученных результатов можно вычислить свободную энергию для других моделей статистической физики.
8. Найдены необходимое и достаточное условия (на порядок к решетки и на параметры нормального делителя индекса два и четыре), при которых существуют слабо периодические основные состояния моделей Изинга и Поттса с конкурирующими взаимодействиями на дереве Кэли. Эти результаты можно применить для нахождения основных состояний других моделей.
Ситаллы технического назначения на основе местных сырьевых материалов
Объекты исследования: Стекла и ситаллы, синтезированные на основе природного сырья.
Цель работы: Разработка ситаллов технического назначения на основе природного сырья Узбекистана.
Метод исследования: Использован комплекс физических, химических и физико-химических методов, в том числе рентгенографический, термографический, микроскопический, электронно-микроскопический, электронно-зондовый, дилатометрический и др.
Полученные результаты и их новизна: Теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность использования природного сырья Узбекистана для получения ситаллов с повышенными функциональными свойствами.
Установлено, что в псевдотройной системе кварц - каолин - доломит, возможно получение бесщелочных стекол, способных к регулируемой объемной кристаллизации.
Выявлены основные закономерности синтеза ситаллов заданной микроструктуры и состава на основе природного сырья, обеспечивающие повышенную химическую стойкость и износостойкость.
Практическая значимость: На основе недефицитного сырья - каолинов Ангренского месторождения, доломитов Гузарского месторождения, жильного кварца месторождения «Заргара» получены ситаллы тонкозернистой структуры преимущественно пироксенового состава с прочностью на изгиб 170-240МПа, щелочестойкостью 99,20-99,85%, кислотостойкостью 98,35-99,20%, истераемостью 0,003-0,005 г/см2.
Степень внедрения и экономический эффективность: Полученные стекла и ситаллы были испытаны на АО “Ғазалкент ойна” и ЧП “Садиков А.С”, ожидаемый экономический эффективность составляет 31689960 сум в год.
Область применения: Техника.
Система нечетко-детерминированного моделирования процессов формирования и эксплуатации водозаборов подземных вод
Актуальность и востребованность темы диссертации: На сегодняшний день в странах мира различными являются уровень обеспеченности водными ресурсами, в среднем на каждого человека приходится 24 646 м3 (24,65 млн.литров) воды в год.1 С увеличением роста населения мира быстрыми темпами растет спрос на питьевую воду. Согласно статистическим данным для населения земного шара объем годовой потребности потребления питьевой воды составляет 64 млн.м3. По результатам исследований к 2025-2030 годам 47% населения стран планеты ощущает нехватку воды.2 Обеспечение питьевой водой населения мировых государств и совершенствование методов анализа состояния гидросферы подземных вод, повышение эффективности проведения гидрогеологических опытов для эксплуатации экологически чистых вод, определению информационных неопределенностей, связанные с доминированием информации относящихся к гидрогеологическим объектам уделяется отдельное внимание.
В Республике Узбекистан проведены широкомасштабные мероприятия по эффективной организации мер по формированию и эксплуатации водозаборных подземных вод. В этой сфере, в том числе, совершенствование и развитие разработки механизмов рационального использования водных ресурсов с учетом особенностей каждого региона, анализ нужд и потребностей населения в питсвой и хозяйственной воде, создание технологии и методов распрсснсния аномалий высокоминсрализованных подземных вод, определение состава и объема резервов одно- и двухслойных подземных вод.
В мире особое внимание уделяется разработке методов и алгоритмов нечетко-детерминированного моделирования процессов формирования и эксплуатации водозаборных подземных вод (ВПВ) на основе сезоннорегиональных особенностей и нового поколения компьютеризированной системы. В этой области осуществление целенаправленных научных исследований является приоритетными задачами, в том числе, научные исследовании в следующих направлениях: создание комплекса программных средств и математических аппаратов, предназначенных для решения задачи распрсснсния аномалий высокоминсрализованных подземных вод в сильно засоленных условиях одно- и двухслойного строения водоносных пластов; разработка нечетко-дстсрминированных математических моделей динамического наблюдения водных ресурсов в процессе формирования, эксплуатации и восстановления ВПВ в одно- и двухслойных водоносных пластах; разработка алгоритмов и методов нечетко-детерминированного моделирования сезонно-территориальных процессов формирования, эксплуатации и восстановления ВПВ; определение закономерностей исследования гидрогеологических, технологических и экологических основ функционально-структурного формирования одно- или двухслойных ВПВ; разработка структуры компьютеризированной системы мониторинга ВПВ, основанной на информационной интеграции процессов принятия решений и нечетко-детерминированного моделирования ВПВ на базе беспроводных сенсорных сетей;
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в законе Республики Узбекистан «О воде и водоиспользовании» (ЗРУ-837-ХП от 6 мая 1993 года), в Постановлении Президента Республики Узбекистан № ПП-1989 от 27 июня 2013 года «О мерах по дальнейшему развитию Национальной информационнокоммуникационной системы Республики Узбекистан», и Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2264 от 17 ноября 2014 года «Об Инвестиционной программе Республики Узбекистан за 2015 год», а также в Постановлении Кабинета министров Республики Узбекистан №82 «Порядок водопользования и водопотрсбления в Республике Узбекистан» от 19-марта 2013 года.
Целью исследования является разработка методов, алгоритмов и компьютеризированной системы нечетко-детерминированного моделирования процессов формирования и эксплуатации с учетом сезонно-территориальных особенностей одно- или двухслойных водозаборов подземных вод.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
разработаны алгоритмы и комплекс программных средств нечетко-детерминированного моделирования процессов территориально-объемного формирования, эксплуатации и сезонного восстановления, фильтрации ВПВ;
разработаны информационно-технологические и идентификационноинформационные модели, обеспечивающие в интерактивной форме взаимосвязи между водозаборами подземных вод и их нечетко-детерминированными моделями;
разработана структура компьютеризированной системы на основе нечетко-детерминированных моделей водозаборов подземных вод и беспроводных сенсорных сетей информационной интеграции процессов принятия решений;
разработаны программные средства, алгоритмы и нечетко-детерминированные модели процессов распрсснсния аномалий высокоминсрализованных подземных вод в сильно засоленных условиях одно- и двухслойного строения водоносных пластов;
разработаны алгоритмы, программные средства и принципы распараллеливания процессов создания нечетко-детерминированных моделей гсофильтрационных процессов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Система нечетко-детерминированного моделирования процессов формирования и эксплуатации водозаборов подземных вод» представлены следующие выводы:
1. Алгоритмы и программный комплекс нечетко-детерминированного моделирования гидрогеологических объектов водозабора подземных вод природно-техногенного характера дают возможность с достаточной надежностью прогнозировать и оценить динамику изменения резервных запасов подземных вод.
2. Технология формирования запасов подземных вод на основе создания ВПВ в одно- и многослойного строениях водоносных пластов создает возможность управления и оперативного исследования закономерностей формирования подземных вод.
3. Разработаны и обоснованы нечетко-детерминированные модели формализации процессов формирования, эксплуатации и восстановления ВПВ в условиях неоднородности фильтрационной сферы в горизонтальном и вертикальном разрезе, нечеткости начальных и граничных условий, неопределенности режимов работы источников поверхностных и подземных водозаборных скважин.
4. Предложены нечетко-детерминированные модели взаимосвязи в двухслойных областях геофильтрационных и гидрохимических режимов в условиях взаимосвязи двухслойных геофильтрационных областей исходя из условий квази двухмерности потоков, формирующих гсофильтрационныс процессы и двухмерности в вертикальном разрезе потоков соленых вод в подземных скважинах на основе гипотезы Мятисва-Гиринского, в условиях одно- и двухслойной подземной гидросферы.
5. Предложенные алгоритмы и программный комплекс нечетко-детерминированных моделей эффективной реализации технологических схем ВПВ адекватно учитывают параметры, типы и конструкции инфильтрационных и водозаборных устройств.
6. Распараллеливание процессов создания нечетко-детерминированных моделей ВПВ осуществляется в направлении визуализации, формирования данных и решаемых задач, сегментации вычислительных процессов, а также, обоснования распараллеливания задачи режима откачки вод из подводных заборов и при четырех вариантах решения задач в последовательном режиме, в разных граничных условиях обеспечивает расход времени 83 мле, а в параллельном режиме 2 мле.
7. Предложены алгоритмы и программные средства создания информационной модели, осуществляющие информационную взаимосвязь между нечетко-детерминированной моделью ВПВ, составляющие параметры процесса моделирования, выполняют задачи управления и проведения вычислительных экспериментов в различных вариантах значений граничных условий.
8. Целью непрерывного измерения значений параметров ВПВ (уровень подземных вод, температуры и минерализации) информационной базы компьютеризированной системы, основанной на интегрировании информационных процессов принятия решений и нечетко-детерминированной модели ВПВ, во-первых, является недопущение грубых ошибок при измерении и устранении влияния человеческих факторов и, во-вторых, при решении проблемы актуальности данных, осуществляется измерение в режиме реального времени на основе беспроводных сенсорных сетей и передаче данных мониторинга ВПВ в компьютеризированную систему.
9. Возможности использования граничных условий в качестве отдельных тематических пластов моделей геоинформационных систем в исследовании концентрации и уровней подземных вод, особенностей использования геоинформационных технологий нечетко-детерминированного моделирования ВПВ будут использованы в процессе проведения вычислительных экспериментов определения геофильтрационных параметров в неоднородных условиях фильтрационной сферы, изменения территориальных гидрогеологических условий.
Система маркировки пластика и маркировка изделий из пластмасс
Пластические массы представляют собой высокомолекулярные соединения и композиции на их основе, способные при нагревании переходить в пластическое состояние и принимать под давлением любую желаемую форму. Эта форма затем сохраняется благодаря понижению температуры или вследствие химических реакций сшивания, ведущих к образованию трехмерной структуры полимера.
Синтез, строение и свойства комплексных соединений Ni(II) и Cu(II) на основе производных фторированных β-дикетонов
Актуальность и востребованность темы диссертации. Во всем мире приобрели важное значение в практическом и теоретическом отношении получение и определение свойств комплексных соединенийионов металлов на основе природных и синтетических лигандов. На сегодняшний день это выражается в интенсивном развитии синтеза таких комплексных соединений и их применения в химической промышленности, сельском хозяйстве, фармацевтике.
Во всем мире является важным осуществление целевого синтеза комплексных соединений на основе производных фторированных Р-дикетонов. В этом отношении уделяется особое внимание на получение катализаторов, веществ стимулирующих рост растений, разработку высокоэффективных механизмов получения бактерицидных и фунгицидных препаратов против различных микроорганизмов. Особо важное место имеет проблема повышения селективности реакций в различных условиях. В связи с этим представляется актуальным получение комплексных соединений переходных металлов на основе широкого арсенала полидентатных фторсодержащих лигандов с различными терминальными заместителями. Введение атома фтора в молекулы лигандов приводит к усилению их комплексообразующей активности или изменению спектра действия. Поэтому является значимым получение, определение строения и свойств комплексных соединений на основе фторированных лигандов.
На сегодняшний день в Республике уделяется особое внимание производству товаров химической промышленности и их внедрению в различных отраслях экономики. Достигнуты определенные успехи и созданы научные основы получения препаратов по защите и ускорению роста растений в сельском хозяйстве. Следует отметить, что раньше в нашей Республике не на должном уровне было развито производство препаратов по защите и стимуляторов роста растений. Исходя из Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, направленной на «дальнейшую модернизацию и диверсификацию промышленности путем перевода её на качественно новый уровень, направленные на опережающее развитие высокотехнологичных обрабатывающих отраслей, прежде всего по производству готовой продукции с высокой добавленной стоимостью на базе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов», «освоение выпуска принципиально новых видов продукции и технологий» и «дальнейшее укрепление продовольственной безопасности страны, расширение производства экологически чистой продукции», определены важнейшие задачи. В этом аспекте, развитие ведущих отраслей национальной экономики, в том числе химической промышленности, получение новых лигандов на основе заданного органического синтеза и применение комплексных соединений d-металлов на их основе, является актуальной задачей и имеет особое значение.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, выдвинутых в Законе Республики Узбекистан №116-11 «О защите сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков» от 31 августа 2000 года, Постановление и Указ Президента Республики Узбекистан ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является синтез фторсодержащих полидентатных лигандов и их комплексов с ионами Ni(II) и Cu(II), а также определение строения и свойств.
Научная новизна исследования:
впервые синтезировано 27 новых органических лигандов и 44 внутрикомплексных соединений на их основе;
определены их молекулярные и кристаллические структуры выращенных монокристаллов 6 лигандов и 4 комплексов;
впервые разработана методика синтеза фторированных 0-дикетонов с помощью LiH;
определены систематические данные о регионаправленности реакций, фторированных 1,3-дикетонов с ацилгидразинами и структурные факторы, помогающие получению отдельных региоизомеров;
установлено образование пяти- и шестичленных металлоциклов у центрального ионас дважды депротонированными остатками лигандов в хелатных соединениях 3(1-металлов;
доказано образование d-я-дативной связи между d-электронами атомов никеля и меди с л-орбиталю монодентатного лиганда Ру.
Заключение
1. Осуществлен синтез фторированных р-дикетонов, 27 новых поли-дентатных органических лигандов и 44 комплексных соединений никеля(П) и меди(П) на их основе. Методами элементного анализа, ИК-, ЯМР спектроскопии и РСА установлены состав и строение индивидуальных тридентатных лигандов в кристаллическом состоянии и в растворе.
2. Тридентатный хелатирующий лиганд - продукт конденсации бензоил гидразида с 2-трифторацетилпентаноном в твердом состоянии и в растворе имеет линейное енгидразинное строение, а увеличение цепочки (С1Ь)п хотя-бы на 1 атом С, приводит к тому, что эти лиганды в твердом состоянии и в растворе неполярных растворителей находятся в циклической 5-гидроксипиразолиновой форме.
3. При комплексообразовании, независимо от строения исходных лигандов, они претерпевают кольчато-цепную таутомерию, существенно изменяется распределение электронной плотности; дважды депротони-рованные остатки лигандов образуют тридентатно-координационную сферу вокруг центрального иона с сопряженными пяти- и шестичленным металлоциклами псевдоароматической природы. Методами ИК-, ПМР-, ЭПР спектроскопии и РСА установлено, что металлоциклы комплексов Ni(II) и Cu(II) имеют плоско-квадратное строение с набором m/MWc-IbhOi] донорных атомов.
4. Применение медь и никельсодержащих препаратов снижает заболевания вертициллезным и фузариозным вилтом на слабозасоленных и вилтовых почвах в Бухарской области, сокращает сроки созревания урожая, улучшает рост и развитие хлопчатника, повышает урожайность и качество волокна хлопка-сырца.
5. Выявлена высокая каталитическая активность ряда комплексов Cu(II) в реакциях присоединения геминальных галогенпроизводных с диеновыми соединениями. Показано, что наибольшую каталитическую активность проявляют комплексы Cu(II) с дополнительно координированными молекулами аммиака по сравнению с пиридином и пиперидином.
6. Выращены монокристаллы для 6 новых лигандов, 4 комплексных соединений и их строение доказано методом РСА. Данные 7 структур из 10 изученных монокристаллов депонированы в Кембриджском банке структурных данных.
Синтез, строение и биологическая активность новых производных госсипола
Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день доля лекарственных веществ, извлекаемых из растений и получение на их основе новых лекарственных препаратов составляет 50-60%. Извлекаемый из хлопчатника госсипол относится к таким лекарственным препаратам, индукторы интерферонов которых при применении против вирусных заболеваний (ОРВИ, грипп, герпесвирусные инфекции, гепатиты, ВИЧ) показывают высокую эффективность.
С приобретением независимости Республики организация научно-исследовательских работ по получению лекарственных средств из местного сырья и проведенные расширенные мероприятия по обеспечению национального фармацевтического рынка качественными лекарственными средствами на высоком уровне привели к определенным результатам. При этом, особенно важно отмстить лекарственные препараты получаемые из местного сырья госсипола (мегосин, рагосин, кагоцел, гозалидон и др.), используемые при лечении вирусных заболеваний.
На сегодняшний день во всем мире актуальной задачей является синтез новых производных госсипола, определение биологической активности и создание на их основе лекарственных средств против иммунитетных заболеваний. Для проведения исследовательских работ по созданию лекарственных средств для профилактики и лечения инфекционных патологий на основе госсипола, синтез аминосоединений алкалоида, разработка новых эффективных механизмов синтеза лекарственных препаратов, а также определение строения, свойств и особенностей синтезированных соединений с помощью современных физико-химических методов, снижение токсичности и при этом повышение активности против вирусов и грибков с помощью модификации госсипола, определение противоопухолевой активности производных госсипола актуальнейшая задача.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит разрешению задач, предусмотренных Постановлением Президента Республики Узбекистан ПП-416 от 14 июля 2006 года «О мерах по поддержке отечественных производителей лекарственных средств и изделий медицинского назначения» и ПП-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», а также других нормативно-правовых документов, принятых в данной сфере.
Целью исследования является модификация структурных аналогов молекулы госсипола с назначенными параметрами, определение биологической активности и физико-химических особенностей.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые определено образование свободных радикалов в хлопчатнике, синтезировано более 100 новых азомстиновых производных госсипола, 2-оксибензальдегида, 2-оксинафтальдегида и пиридоксаля, а также соединений, содержащих гидразиноподобную фармакофорную группу (производные эфедрина, сальсолина, карбазола и дифениламина);
показана противовирусная активность новых производных госсипола против вируса везикулярного стоматита и высокая противовирусная активность для триптофановых соединений, а также синтезированы вещества, проявляющие высокую биологическую активность против бактерий - E.coli, St.aureus, X.malvasearum, B.subtilis-,
получены супрамолекулярныс и мсталлокомплексы (на основе солей, содержащих ионы металлов Си , Ni2‘n др.) оснований Шиффа госсипола;
двумя способами синтезирован диаминогоссипол, на его основе получены основания Шиффа с альдегидами различной природы, с помощью квантво-химических расчетов определены молекулярно-динамические показатели и электронное строение;
доказана более высокая интсрфсрониндуцирующая активность супрамолекулярных комплексов мегосина и тагосина с МАСГК относительно госсипола, мегосина и тагосина;
разработана методика ВЭЖХ для идентификации, определения и разделения количественного содержания мегосина и МАСГК в мегафероне, определен состав супрамолекулярного комплекса мегаферона, а также степень кристалличности веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Синтез, строение и биологическая активность новых производных госсипола» представлены следующие выводы:
1. В результате проведенных исследований синтезированы новые азомстиновыс производные госсипола, 2-оксибснзальдегида, 2-оксинафтальдегида и пиридоксаля, диаминогоссипол и на его основе новые основания Шиффа, что в перспективе послужит для получения лекарственных препаратов на основе местного сырья.
2. Выявлено, что в составе хлопчатника, при различных условиях образуются свободные радикалы. Доказано, что образование свободных радикалов происходит при температуре выше 30°С за счет разложения растворенных в липидах комплексов СЬ. В будущем это послужит для совершенствованию создания новых представителей препаратов, обладающих фунгицидными свойствами и имеющих важное значение в сельском хозяйстве.
3. Проведен систематический анализ активности против бактерий и грибков (E.coli, St.aureus, V.dahliae, F.oxysporum, R.solani, X.malvasearum, S.cerevisiae, C.scotti, C.albicans и B.subtilis) синтезированных соединений. Полученные результаты в будущем представят важное значение при создании новых лекарственных препаратов, обладающих антибиотическими свойствами.
4. Установлена активность супрамолекулярных комплексов мегосина и тагосина с МАСГК к псритональным жидкостям количества макрофаговых клеток, это даст возможность создавать препараты с более высокими значениями индукторов интерферона на основе мегаферона.
5. Биологическая активность некоторых производных госсипола рассчитана с помощью программы PASS, при этом полученные данные показали идентичность результатов с полученными экспериментальными методами, предварительное проведение различных вычислений с помощью компьютерных программ в дальнейшем позволит сэкономить дорогостоящие реагенты.
6. С помощью пакета компьютерных спсцпрограмм рассчитана динамика роста энергии образования синтезированных комплексов с ростом числа молекул ГК, малая вероятность укрупнения кластеров, предположено, что в реальных системах число ассоциатов ГК может составить п = 2-4.
7. Изучено кристаллическое строение клатратов оснований Шиффа госсипола с о-толуидином и п-ксилидином, установлено, что взаимодействие молекул 1,4-диоксана с основаниями Шиффа происходит за счет водородных связей, полученные данные позволят получить различные клатраты с использованием различных растворителей.
8. Впервые разработана методика определения и разделения мегосин и МАСГК в мегафероне с помощью ВЭЖХ. Количественные данные обработаны статистическими методами. Полученные результаты в перспективе послужат для исследования количественного состава супрамолекулярных лекарственных препаратов.
Синтез, разработка технологии получения биологически активных соединений на основе ароматических кето - и карбоновых кислот
Актуальность и востребованность темы днесер танин. В результате последовательной реализации принятой в Республике программы приоритетного развития промышленности в 2011-2015 годах и отраслевых программ по модернизации, техническому и технологическому обновлению производств в структуре промышленности все большее место занимают обрабатывающие отрасли, производящие конкурентоспособную продукцию с высокой добавленной стоимостью.
11ри этом особое внимание уделяется проблеме локализации, создания и внедрения в производство новых биологически активных соединений, используемых в различных областях народного хозяйства, что приводит к импортозамещению и экономии валютных средств.
Наряду с увеличением объема производства химических продуктов поставлена важная задача дальнейшего расширения их ассортимента и повышения качества.
Решающая роль в этом принадлежит целенаправленным поискам новых ценных веществ, более эффективных методов и процессов синтеза и разделения продуктов, путям коренного усовершенствования существующих производств.
Имеется тенденция к созданию процессов, использующих оолее дешевое местное сырье при минимальной затрате других реагентов.
Разработка новой технологии все более базируется на ее научном обосновании, включающем знание механизма и физико-химических закономерностей процесса. Большие резервы в повышении эффективности производства имеются в области усовершенствования действующих предприятий путем выбора оптимальных параметров процесса, модернизации технологических схем и оборудования, квалифицированного использования побочных продуктов и отходов производства. В условиях проводимой в нашей республике экономической реформы совокупность всех этих факторов приобретает особое значение для дальнейшего развития промышленности органического синтеза.
Ароматические кето- и карбоновые кислоты благодаря наличию в их структуре высокореакционноспособных карбонильной (С=О) и карбоксильной (СООН) групп представляют интерес для синтеза на их основе потенциальных лекарственных препаратов, стимуляторов роста растений, пластификаторов, синтетических смазочных масел, красителей.
Постановлениями Президента Республики Узбекистан: № 111 1-272 от 31 января 2006 года «О мерах по усовершенствованию планов защиты сельскохозяйственных растений и система мероприятий по обеспечению химическими препаратами»; № 1111-731 от 19 ноября 2007 года «О программе модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий фармацевтической отрасли на период до 2011 года» и № ПИ-1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» предусмотрено создание биологически активных веществ и внедрение их в производства.
На основе проведенных работ по получению ароматических кето- и карбоновых кислот будут созданы условия синтеза веществ с различными функциональными группами, проявляющими широкий спектр биологического действия.
В связи с этим создание научных основ получения ароматических кето-и карбоновых кислот путем окисления ароматических углеводородов и решение проблем, связанных с синтезом биологически активных веществ на их основе, являются актуальными задачами, представляющими как теоретическое, так и практическое значение.
Выбранная тема является своевременной прежде всего потому, что вещества, полученные путём синтеза производных ароматических кето- и карбоновых кислот, обладают высоким ростостимулирующим эффектом, повышают урожайность растений, имеют противовоспалительные свойства для живых организмов, с незначительными вредными действиями. Кроме того, результаты внедрения новых препаратов в производство могут эффективно использоваться в научных исследованиях в данной области.
Целью исследования является создание научно-практических основ получения ароматических кето - и карбоновых кислот путем окисления алкилбензолов и решения практических проблем, связанных с синтезом и применением биологически активных веществ на их основе.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
при окислении 1,3- и 1,4-диэтилбензолов и метилэтилбензолов раствором перманганата калия, найдены оптимальные условия, позволяющие получить максимальные выходы 1,3- и 1,4-бензолмонокетодикарбоновых и 1,3- и 1,4-бензолдикетодикарбоновых кислот и из полученной реакционной смеси впервые выделены указанные кислоты в индивидуальном виде.
на основе 1,3- и 1,4-бензолмонокетодикарбоновой, 1,3- и 1,4-бензолдикетодикарбоновой кислот получены производные по карбонильной группе - фенилгидразоны, семикарбазоны, тиосемикарбазоны, хиноксалоны, бисульфидные производные, также производные по карбоксильной группе -сложные эфиры, соли (всего 45 соединений).
исследованы особенности строения, стабильности и реакционной способности синтезированных соединений влияющие на фармакологическую и ростостимулирующую активность.
впервые на основе смеси 1,3- и 1,4-бензолкетодикарбоновых кислот получены стимуляторы роста растений препараты - кетостим и кетостим-К.
изучены процесс этерификации 2,4-дихлорбензойной кислоты с 2-бутиндиолом-1,4 и конденсация полученного 1,4-бис-(2,4-дихлорбензоил-окси)-бутина-2 с фенилазидом. При этом впервые установлено, что в стадии этерификации 2,4-дихлорбензойной кислоты с 2-бутиндиолом-1,4 наряду с полученным бис-эфиром (1,4-бис-(2,4-дихлорбензоилокси)-бутин-2) и образованием моно-эфира (2,4-дихлорбензоилоксибутин-2-ол-4) разработаны их методы разделения и очистки. Из полученного конденсацией с фениладизом бис-эфира синтезирован 1 -фенил-4,5-бис-(2,4-дихлорбензоил-оксиметил)-1,2,3-триазол (препарат дихлотазол), а из моно-эфира 1-фенил-4-(2,4-дихлорбензоилоксиметил)-5-карбинол-1,2,3-триазол (препарат-монохло-тазол). Все они проявляют высокую противовоспалительную активность;
субстанция препарата дихлотазол и лекарственная форма в виде 3%-ной мази рекомендована для лечения воспалительных процессов гениталий в медицине и разработаны технологии их получения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В результате исследования окисления 1,3- и 1,4-диэтилбензолов и их смеси, 1,3-и 1,4-метилэтилбензолов, 1,2,3,5-и 1,2,4,5-тетраэтилбензолов растворами перманганата калия в щелочной среде выявлены свойства протекания процесса в зависимости от температуры, концентрации окислителя, продолжительности на выход соответствующих бензолкетокарбоновых кислот.
2. Установлено, что окисление диэтилбензолов до бензолдикарбоновой кислоты происходит через образования бензолдикетодикарбоновой и бензолмонокетодикарбоновой кислот. В случае окисления тетраэтилбензолов образуется смесь бензолтетракетотетракарбоновой, бензолтрикетотетракарбоновой, бензолдикетотетракарбоновой, бензолмонокетотетракарбоновой и бензолтетракарбоновой кислот.
3. Разработаны способы разделения смеси бензолкетодикарбоновых кислот и впервые выделены из продуктов окисления диалкилбензолов индивидуальные изомеры 1,3-и 1,4-бензолмонокетодикарбоновой, 1,3-и 1,4-бензолдикетодикарбоновой кислот. Определены физико-химические свойства полученных соединений.
4. Изучена кинетика разложения бензолдикетодикарбоновой и бензолмонокетодикарбоновой кислот в токе азота и кислорода и на основании сравнения констант скоростей этих реакций предложена схема протекания реакции окисления диэтилбензолов.
5. Впервые синтезированы 45 производных 1,3- и 1,4-бензолдикето-дикарбоновой и 1,3- и 1,4-бензолмонокетодикарбоновой кислот и установлена их строение с использованием современных физико-химических методов исследований (ИК-, ЯМР-, масс-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа).
6. Среди синтезированных соединений найдены вещества, обладающие противовоспалительными, антимикробными и ростостимулирующими свойствами и установлены взаимосвязь их структуры с активностями.
7. На основе смеси бензолкетодикарбоновых кислот синтезирован эффективный стимулятор роста хлопчатника - препарат Кетостим, позволяющий увеличить урожайность хлопка-сырца на 10-15%. Экономический эффект от использования препарата Кетостим в хлопководстве составит 150-250 тыс.сум с каждого гектара.
8. Разработана технология производства препарата Кетостим и создана опытно-промышленная установка на заводе УзКФИТИ и составлены все необходимые НТД. Препарат Кетостим прошел Государственные испытания и Решением Президиума Госхимкомиссии РУз включен в список разрешенных препаратов для использования в качестве биостимулятора для предпосевной обработки семян хлопчатника.
9. Найдены оптимальные условия проведения процесса этерификации 2,4-ДХБК с 2-бугиндиолом-1,4 в зависимости от соотношений катализатора, растворителя и продолжительности реакции. Показано, что наряду с 1,4-бис-(2,4-дихлорбензоилокси)-бутин-2 образуется и 2,4-ди-хлорбензоил-оксибутин-2-ол-4. Разработаны методы выделения 1,4-бис-(2,4-дихлор-бензоилокси)-бутин-2 из смеси эфиров. Исследован процесс 1,3-диполярного циклоприсоединения фенилазида с 1,4-бис-(2,4-дихлор-бензоилокси)-бутин-2 и найдены оптимальные условия протекания реакции с образованием 1-фенил-4,5-бис-(2,4-ди-хлорбензоилоксиметил) -1,2,3-триазола (дихлотазола), с выходом 85,5% и на основании проведенных исследований составлен опытно-промышленный технологический регламент.
10. Разработаны лекарственные формы противовоспалительного препарата дихлотазол в виде 3%-ной мази и таблеток по 0,025 г и составлен опытно-промышленный технологический регламент на производство мази и ВФС. На основании проведенных клинических исследований препарат дихлотазола в виде 3%-ной мази разрешен ГУККЛСМТ Министерства здравоохранения РУз для медицинского применения в качестве противовоспалительного средства для использования в гинекологической практике.
Синтез, исследование физико-химических свойств и областей приме-нения карбоксилсодержащих полимеров
Актуальность и востребованность темы диссертации. Во всём мире химическая модификация природных и синтетических полимеров, синтез полимеров для применения в медицине, биологии и ветеринарии является актуальной проблемой. На сегодняшний день развитие экспериментальных способов химии высокомолекулярных соединений, фармакологии и ветеринарии даёт возможность исследовать влияние различных факторов на условия синтеза полимеров, структуры, свойства получаемых полимеров и условия получения, структуры лекарственных препаратов.
В годы независимости в нашей стране особое внимание уделяется на резкое развитие животноводства, а также на разработку современных мероприятий лечения и профилактики болезней, приносящих большой ущерб животноводству. На основе проведённых нормативных мероприятий в данном направлении достигнуты определённые результаты, особенно, разработки научных основ получения высокоэффективных лекарственных препаратов на основе новых подходов. Необходимо отметить, производство ветеринарных препаратов в нашей республике находится не достаточном уровне. Поэтому разработка импорт заменяющего, антипротозойного препарата обладающего пролонгированным действием и низкой токсичностью является актуальным. В стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан «при подъёме промышленности на качественно новый уровень предусматривающий глубокую переработку местных сырьевых ресурсов, ускорение организации производства новых видов продукции» выявлены определены задачи. В этом направлении приобретает особое значение разработка новых технологий применяемых в ветеринарии препаратов на основе полимеров и получения ионообменных материалов, а также расширение областей их применения.
За счёт увеличения объёмов использования полимерных материалов в различных отраслях, например, в машиностроении, легкой промышленности, медицине и других в мировом масштабе и расширения областей их применения увеличивается потребность в производстве синтетических полимеров. При получении химически стойких, механически прочных полимеров и полимерных изделий с хорошими ионообменными и медикобиологическими свойствами необходимо особое внимание уделить на следующее: использование промышленно выпускаемого сырья, простоту технологии получения продукта, обладание комплексных свойств полученных продуктов и на широту областей их применения.
Данное диссертационное исследование в определённой степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан ПП-916 от 15 июня 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство», ПП-1071 от 11 марта 2009 года «О программе мер по ускорению строительства и освоению производства новых видов химической продукции» и Указе У П-4947 от 7 февраля 2017 года «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является целенаправленный синтез растворимых и не растворимых в воде полимеров, имеющие в структуре карбоксильные группы, установление их физико-химических, медико-биологических свойств и процессов взаимодействия с низкомолекулярными соединениями, получение на их основе антипротозойного препарата.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
впервые синтезированы поликомплексы полиметакриловой кислоты с комплексной солью 3,3-бис-(2-имидозолинил-2)-карбанилида с пропионовой кислотой;
доказано сохранение химической структуры имидокарба при взаимодействии его с полиметакриловой кислотой и кооперативное связывание его при иммобилизации на полимере;
впервые установлена возможность фазового перехода 1 -го типа молекул имидокарба в виде полимерных комплексов при взаимодействии высоко концентрированных растворов полиметакриловой кислоты и имидокарба;
доказано влияние химической природы противоиона органической молекулы на процесс взаимодействия с полиэлектролитами;
впервые определены оптимальные условия получения гранулированных сорбентов модификацией поливинилхлорида аминоуксусной, амино-капроновой, о-, м-, п-аминобензойной кислотами;
доказано влияние стерического эффекта соседних функциональных групп, кроме основности амино группы, при модификации поливинилхлорида аминокислотами;
построены уравнения регрессии реакций модификаций поливинилхлорида аминоуксусной и м-аминобензой кислотой и рассчитаны влияния различных факторов на данные процессы;
определены физико-химические свойства, технико-эксплутационные характеристики и структура, а также морфология сорбентов полученных модификацией поливинилхлорида аминокислотами;
обоснованы возможности использования полученных сорбентов в качестве носителей для иммобилизации лекарственных веществ и очистке биологически активных веществ, а также ионообменных материалов при умягчении жёсткости воды.
Заключение
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему: «Получение, исследование физико-химических свойств и областей применения карбоксилсодержащих полимеров» представлены следующие выводы:
1. При иммобилизации на полиметакриловой кислоте имидокарб сохраняет химическую структуру. Выход полимерного комплекса увеличивается в ряду растворителей: KCl-вода < ДМСО-вода < метанол-вода < вода.
2. Связывание имидокарба полиметакриловой кислотой осуществляется за счет кооперативных связей. В концентрированных растворах комплексообразование макромолекул ПМАК с 3,3-бис-(2-имидозолинил-2)-карбанили-дом происходит через 1 тип фазового перехода.
3. Сорбция имидокарба гидрогелями ПМАК имеет химический характер и процесс его иммобилизации на ПМАК происходит с уменьшением свободной энергии, энтальпии и незначительным увеличением энтропии системы.
4. Полимерный комплекс имидокарба с полиметакриловой кислотой (препарат «ПОЛИКАРБ» содержащий 40 мг/мл Л В и 60 мг/мл полимера) при введении подкожно в виде инъекционного водного раствора обладает низкой острой и хронической токсичностью, не оказывает побочного действия.
5. Рекомендовано производство препарата «ПОЛИКАРБ» и введение его при протозойных заболеваниях крупного рогатого скота в дозе 5 мл на 100 кг живого веса.
6. Полимераналогичным превращением ПВХ аминоуксусной, аминокапроновой, о-, м-, п- аминобензойными кислотами получают гранулированные ионообменные полимерные материалы. В этих процессах рекомендовано применение в качестве модифицирющих реагентов с высокой основностью и с удобным стерическим расположением функциональных групп.
7. Установлено, что наиболее оптимальными являются условия получения ионообменных материалов на основе ПВХ: модифицирующий реагент -аминоуксусная кислота, концентрация модифицирующего реагента 20%, Т=438К, модуль ванны=1:20 и 7 часов.
8. Технико-эксплуатационные характеристики сорбентов КСС-Г и КСС-МА: СОЕ=2,12-2,31 мг-экв/г, влажность 35,75-33,11%, удельный объём 1,82-2,01см3/г, насыпная масса 0,547-0,496 г/ см3 соответственно и их химическая устойчивость предопределяет широту областей их применения.
9. Установлено мягкое связывание сорбентов КСС-Г и КСС-МА лекарственного препарата - имидокарб, а также ионов Са+2 и Mg'2. Рекомендуется использование их для иммобилизации лекарственных веществ, для очистки физиологически активных веществ и умягчения жёсткости воды.
Синтез, исследование и применение импортозамещающих вспенивателей для флотационного обогащения медно-молибденовых руд
Объекты исследования: кротоновая и эфироальдегидная фракции, этиловый и изоамиловая спирты, кротоновый альдегид, пенообразователи, медно-молибденовые руды, пены.
Цель исследования: получение, изучение свойств и применение импортозамещающих пенообразователей для флотационного обогащения медно-молибденовых руд.
Методы исследования: физико-химический и химический анализы, ИК-спектроскопия, ПМР-исследование, бумажная хроматография, математический и статический анализ.
Полученные результаты и их новизна: На основе индивидуальных веществ, а также вторичных сырьевых ресурсов местных химических производств получен ряд поверхностно - активный веществ (ПАВ), исследованы их свойства (пенообразующие, поверхностно-активные, эффективность пенообразующего действия при флотационном обогащении медно-молибденовых руд и др), свойства растворов, а также возможность эффективного практического применения в качестве пенообравателей при флотационном обогащении сульфидных руд.
Практическая значимость: Синтезированные ПАВ рекомендованы для практического применение при флотационном обогащении медномолибденовых руд в качестве эффективных импортозамещающих вспенивающих реагентов.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
Эффективность применения синтезированных ПАВ в качестве вспенивателей при флотационном обогащении медно-молибденовых руд испытана в условиях ОАО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат», получены положительные результаты. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения разработки составит по реагенту ТМСБ 900 млн.сум/год, и по ЭАФК- 740 млн.сум/год, она обеспечит импортозамещение и экономию валютных средств Республики.
Область применения: горно-металлургическая промышленность.
Синтез производных ферроцена и метилолмочевины и их классификация
Актуальность и востребованность темы диссертации. Увеличение числа населения планеты приводит всевозрастающей потребности к продукциям сельского хозяйства. Внедрение сельскохозяйственную праткику биологически активных веществ, регулирующих роста и развитие растений, а также улучшающие качество продукции, позволяет найти положительные решения имеющихся в этой области проблем. В связи с этим, актуальными являются поиск новых источников, синтез и внедрение в практику новых видов биологически активных веществ.
Мировая сельскохозяйственная практика особое внимание обращает на синтез новых видов биологически активных соединений, благоприятно влияющих на рост и развитие, урожайность сельхозрастений, а также на повышение их эффективности. Эта тенденция требует синтеза на основе местного сырья, не уступающих по своим стимулирующим свойствам другим аналогичным веществам экологически чистых биостимуляторов. Особенно, важное значение имеют соединения, содержащие в своём составе ферроцен, метилолмочевину, тиомочевину и их производные, обладающие широким спектром биологического действия и отличющихся от других биостимуляторов безвредностью. Поэтому, выявление сырьевых ресурсов ферроцена и метилолмочевины, синтез на их основе новых биологически активных соединений для сельхозкультур имеет большое теоретическое и пратическое значение.
С обретением независимости нашей Республики проводятся широкомасштабные реформы по развитию химической промышленности, и особенно в этой области большое внимание уделено созданию новых удобрений и препаратов, применяемых в сельскохозяйственной практике. В этом направлении в рамках программных мер достигнуты определенные результаты, в частности, в синтезе биологически активных веществ на основе некоторых неметаллов и металлорганических соединений и их применении достигнуты большие практические результаты. Вместе с этим, недостаточного внимания уделялось к синтезу новых биологически активных веществ на основе комплексов ферроцена и метилолмочевины с использованием местного сырья.
В Стратегии действий" по дальнейшему развитию Республики Узбекистан определены значительные задачи по «ускоренному развитию производства готовой продукции с высокой добавочной стоимостью на основе глубокой переработки местных сырьевых ресурсов, а также внедрению с сельскохояйственное производство интенсивных способов». Исходя из этих задач, в частности, выявление сырьевых ресурсов ферроцена и метилолмочевины в нашей республике, синтез на их основе новых биологически активных веществ, организация научно-исследовательских работ, направленных на их разделение на соответствующие классы по химическому составу имеет большое значение.
Данное диссертационное исследование, в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2884 «О мерах по развитию АО Узкимёсаноат» от 12 апреля 2017 года, в Указе президента Республики Узбекистан №УП-4947 «О стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан» от 7 февраля 2017 года, а также другими нормативно-правовыми документами, принятыми в данной сферы.
Целью исследования является осуществление синтеза новых соединений на основе ферроцена и метилолмочевины, выявление их биостимулирующей активности для растений, разработка товарных кодов для вновь синтезированных биостимуляторов на основе химического состава и внедрение в практику.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые синтезированы новые биологически активные соединения на основе ферроцена и метилолмочевины, а также их производных;
определено образование производных /z-ферроценилфенола, м-ферроценилбензойной кислоты с метилол мочевиной и метиленди мочевиной в результате реакции диазотирования в различных растворителях;
определены химические составы и физические свойства биологически активных веществ, содержащих производные ферроцена и метилолмочевины;
доказана биологическая активность синтезированных соединений, их влияние на всхожесть семян хлопчатника, на рост и развитие хлопчатника и на его урожайность.
Выводы
В заключении по проведенным исследованиям диссертации на тему “Синтез производных ферроцена и метилолмочевины и их сертификация” представляются следующие выводы:
1. Осуществлены реакции, протекающие с производными ферроцена, мочевины и тиомочевины.
2. Изучены реакции ферроцена с монометилолмочевиной, метилендимочевиной, монометилолтиомочевиной, диметилолтиомочевиной, метилолдитиомочевиной, биуретом и доказано образование производных монозамещенного ферроцена.
3. Осуществлены реакции .w-ферроценилбензойной кислоты с производными монометилолмочевины, изучены их некоторые физико-химические показатели.
4. Доказано образование 22 новых соединений в результате реакции ферроцена с производными метилолмочевины. Строения полученных соединений ферроцена изучены с помощью ИК-спектроскопии и масс-спектроскопии. Среди синтезированных соединений выявлено 10 соединений с биологической активностью.
5. Создан биостимулятор АДУ МАХ, состоящий из ферроцена и метилолмочевины увеличивающий урожайность посевных культур. При биостимулятором АДУМАХ, дополнительно получено 3-5 ц урожая с каждого гектара.
6. По Товарной номенклатуре внешнеэкономической деятельности для ферроцена и его производных разработан товарный код 2942 00 000 1, для азотсодержащих производных ферроцена товарный код 2942 00 000 2 и эти коды рекомендованы для внедрения в таможенную практику.
СИНТЕЗ ПРОЗРАЧНО-БЕСЦВЕТНЫХ СТЁКЛ И ИХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (ДТА)
Химический состав прозрачное стекло шихты на основе PbO-SiO2 проанализирован методами физико-химического и дифференциально-термического анализа. Экспериментальные работы по исследованию физико-химических свойств и определению возможности получения на их основе прозрачного стекла проводились традиционными методами физико-химической и стекольной технологии. Экспериментально доказано, что 70%PbO+30%SiO2 и 80%PbO+20%SiO2 являются оптимальными составами для получения прозрачных стекол на основе системы PbO-SiO2. На основе полученного стеклошлака такого оптимального состава можно получить прозрачное стекло, созревающее при низкой температуре, а также установлено, что содержание PbO в количестве 70-80% обеспечивает высокий показатель преломления стекла.
Синтез некоторых производных ферроценкарбоновой кислоты и их классификация
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире растет потребность к продукциям сельского хозяйства. В результате климатических изменений возникают ряд трудностей в выращивании посевов. Эффективное использование в сельском хозяйстве биостимуляторов благоприятно влияющих на рост и развитие растений даст возможности решения данных проблем. В нинешнее время синтез новые биологически активные вещества, отвечающие сегодняшним требованиям и их внедрение в практику является одним из актуальных проблем.
В мире особое внимание уделяется синтезированию химических соединений, благоприятно влияющих на рост и развитие сельскохозяйственных растений, расширению их сферы действия. Это показывает необходимость проведения синтеза соединений, используя доступное сырье. Особенно, синтез новых биостимуляторов на основе соединений, содержащих в своем составе кобальт, марганец, железо, медь, цинк и другие микроэлементы, изучение их биологической активности с химической и биологической сторон имеет важное значение. Исходя из этого, синтез и внедрение в практику новых биологически активных соединений для сельскохозяйственных растений на основе ферроценкарбоновой кислоты имеет важное научное и практическое значение.
В нашей Республике проведены широкие исследования по синтезу химических препаратов, применяемых в сельском хозяйстве, уделяется особое внимание созданию препаратов, повышающих урожайность и используемых в борьбе с вредителями растений. В Стратегии действи' дальнейшего развития Республики Узбекистан отмечены задачи «углубления структурных изменений и последовательного развития сельскохозяйственного производства, дальнейшего укрепления продовольственной безопасности страны, расширение производства экологически чистой продукции, существенного увеличения экспортного потенциала аграрного сектора». Исходя из этих задач, синтезирование нового поколения биостимуляторов на основе ферроценкарбоновой кислоты, организация научно-исследовательских работ, направленных на разработку новых товарных кодов для этих биостимуляторов по товарной номенклатуре внешнеэкономической деятельности, имеет важное значение.
Данная диссертационная работа в определённой степени служат выполнению поставленных задач в Указе Президента Республики Узбекистан УП-4947 от 17 февраля 2017 года “Об утверждении Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан, в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-2884 «О мерах развития структуры управления АО Узкимёсаноат» от 12 апреля 2017 года и в других нормативно-правовых документах.
Целью исследования являются усовершенствование способов получения ацецилферроцена и ферроценкарбоновой кислоты, синтез некоторых биологически активных производных ферроценкарбоновой кислоты и классификация их на основе химического состава.
Научная новизна исследования заключается в следующем: усовершенствован способ получения ацецилферроцена;
разработан новый метод получения ферроценкарбоновой кислоты;
впервые установлено образование Г-(п-оксифенил)ферроценкарбоно-вой кислоты в реакции диазотирования ферроценкарбоновой кислоты;
синтезированы новые биологически активные соединения на основе ферроценкарбоновой кислоты и водорастворимых ароматических кислот ферроцена и доказано положительное влияние на прорастаемость и энергию прорастаемости семян хлопчатника.
Выводы
В результате по проведенным исследованиям диссертации по теме «Синтез некоторых производных ферроценкарбоновой кислоты и их классификация» представляются следующие выводы:
1. Усовершенствуя способ получения ацетилферроцена, удалось повысить выхода реакции в среднем на 5% в результате увеличения температуры на 4-5 °C, времени на 5 минут и количество катализатора в 1,5 раза.
2. Разработана новый способ синтеза ферроценкарбоновой кислоты, в результате удалось увеличить выход продукта в 1,5 раза.
3. Реакцией диазотирования ферроценкарбоновой кислоты с п-аминофенолом синтезирована 1-(п-оксифенил) ферроценкарбоновой кислоты и строение которого доказана физико-химическими методами исследования.
4. На основе ферроценкарбоновой кислоты синтезированы 8 новых соединений. Проведен анализ состава и строения полученных соединений, физико-химические свойства соединений проанализированы с помощью методов препаративного анализа.
5. Разработан биостимулятор МАКСИТ-1. Технология применения биостимулятора МАКСИТ-1 в 2013-2016 годах проверена на практике более чем на 160 гектарах хлопковых полей, проведены опробования с использованием биостимулятора МАКСИТ-1, получен дополнительный урожай в среднем 4-5,5 ц в Андижанской области. Рекомендовано распространение полученных технологий.
6. При применении биостимулятора МАКСИТ-1, с каждого гектара получается 612500 сум, в общей сложности 98 млн. сум прибыли.
7. Классифицируя синтезированные производные ферроценкарбоновой кислоты на основе их химического состава, для растворимых в воде производных ферроценкарбоновой кислоты, рекамендованы кодовый номер 3808939001 и для ароматических производных ферроцена, рекомендован кодовый номер 3808939002 по ВЭД НТ.
Синтез изохинолиновых алкалоидов и их аналогов на основе некоторых карбоновых кислот
Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире быстрыми темпами развивается выделение высокоэффективных соединений из растений и создание на их основе новых лекарственных средств. Среди таких соединений, выделеных из растений, особое место занимают алкалоиды и их аналоги. Только за последние 10 лет на основе алкалоидов в мире создано более 30 новых высокоэффективных препаратов.
В мире синтез новых производных тетрагидроизохинолинов, исследование их биологической активности и разработка на их основе лекарственных препаратов, обладающих фармакологической активностью, является актуальной задачей. Проведение в мире и республике исследований, посвященных разработке лекарственных препаратов, проявляющих противовоспалительную, спазмолитическую, болеутоляющую, противошоковую и противогрибковую активности на основе изохинолина, синтез производных моно- и бис- тетрагидроизохинолиновых алкалоидов и разработка эффективных методов их получения, а также определение структур и свойств современными физико-химическими методами является актуальной задачей.
После приобретения независимости Республики осуществлены широкомасштабные мероприятия, уделяя особое внимание развитию научно-исследовательских работ в области создания лекарственных препаратов из местного растительного сырья и обеспечению национального фармацевтического рынка отечественными препаратами. Разработанные мероприятия, направленные на организацию производства конкурентоспособных препаратов из местного сырья и органического синтеза, дали существенные результаты. Необходимо отметить, что разработке новых методов синтеза производных тетрагидроизохинолина, изучению особенностей их структур, а также созданию новых биологически активных веществ, содержащих фармакофорные группы наряду с тетрагидроизохинолином, не уделено должного внимания. В Стратегии действия по дальнейшему развитию Республики Узбекистан1, намечены задачи по «развития фармацевтической промышленности по обеспечению населения качественными, безопасными и дешевыми лекарственными средствами». Для решения этих задач особое значение имеет синтез новых производных тетрагидроизохинолина, определение их биологической активности и получение на их основе лекарственных препаратов, проявляющих фармакологическую активность.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Постановлениями Президента Республики Узбекистан ПП-416 от 14 июля 2006 г. «О мерах по поддержке отечественных производителей лекарственных средств и изделий медицинского назначения», ПП-1442 от 15 декабря 2010 г. «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», ПП-2647 от 31 октября 2016 г. «О мерах по дальнейшему улучшению обеспечения населения лекарственными средствами и изделиями медицинского назначения» и №УП-4947 от 07 февраля 2017 г. «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах», а также других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка методов синтеза новых моно-и бис-молекулярных тетрагидроизохинолинов, а также определение физико-химических свойств.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработано новая методика получения моно- и бис- производных замещенных 1,2,3,4-тетрагидроизохинолинов на основе гомовератриламина и ряда кислот, включающих целенаправленный синтез новых биологически активных соединений:
впервые синтезировано 32 новых производных соединений на основе взаимодействия гомовератриламина с рядом одноосновных кислот (С?:о-С22:о, С181 А9 цис и транс жирные кислоты, 3-индолилуксусная, гликолевая кислота и о-, м-, п- пиридиновые кислоты);
выявлено образования необычного трехциклического продукта - азири-дин-борана в реакции с гликолевой кислотой;
доказано получению одного пятициклического производного в реакции Манниха и Крейга протекающей между 6,7-диметокси-1-(1Н-индол-3-ил)-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина и формалином;
впервые разработаны новые методы синтеза бис-изохинолинового производного на основе природной изатроповой кислоты и алкалоида коридал-дина.
Заключение
1. Впервые осуществлен синтез новых тетрагидроизохинолинов на основе взаимодействия гомовератриламина с некоторыми одноосновными (С70-Сг2:о, С181 Л9 цис, транс, пиридиновыми и индолуксусной) кислотами, предложены препаративная методика их синтеза.
2. Впервые обнаружен необычный продукт азиридин-боран в синтезе тетрагидроизохинолина с гликолевой кислотой, структура которого установлена методами ИК-, ПМР-спектроскопией и РСА, и доказано, что полученный продукт новый и в литературе не встречается.
3. Предложены новый метод синтеза 2,2’-окси-бис[1Ч-(3,4-диметоксифенил)-ацетамида и алкалоида коридалдина.
4. Обнаружено, что метилирование по Крейгу и реакция по Манниху 6,7-диметокси-1 -(1 Н-индол-З-ил)-1,2,3,4-тетрагидроизохинолина с формалином идет с образованием одного нового пятициклического производного.
5. На основе природной изатроповой кислоты впервые получен продукт, содержаещий два изохинолиновых фрагмента и предложена методика его синтеза.
6. Методом функциональной плотности определены энергии активации и константы скоростей конденсации и циклизации реакций, а также оценено соответствие экспериментально полученных и расчетных ИК-спектров син-тезерованных веществ. Предложены закономерности и выявлены оптимальные условия для разделения продуктов реакций методом ВЭЖХ.
7. В результате проведенных исследований синтезировано 37 соединений, в том числе показано, что 1 -гексил-6,7-диметокси-1,2,3,4-тетрагидроизо-хинолин обладает цитотоксической, противогрибковой и гипоосмолярной активностью.
Синтез и химические превращения пиридо[2,3-d]пиримидин-4-онов
Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день для ускоренного развития производства актуальной задачей становится более широкое внедрение теоретических знаний на практику, применение высоких технологий. Органический синтез имеет большое значение при переработке нефти-газовых продуктов, при подготовке химических товаров применяемые в отраслях сельского хозяйства и фармацевтики. Пиримидины являясь азотсодержащими гетероциклическими соединениями сходны по структуре к природным соединениям, имеют высокую биологическую активность, широкий спектр области применения, что создает необходимость целенаправленное развитие исследований в этом направлении в синтетической органической химии.
В мире синтез новых физиологически высокоактивных производных пиридо[2,3-б]пиримидина и создание на их основе современных лекарственных средств является актуальной задачей. Известно, что применяемые на сегодняшний день противораковые препараты, уничтожая злокачественные раковые клетки, одновременно повреждают и здоровые клетки. Представители пиридо[2,3-с!]пиримидинов - избирательно действующий противораковый препарат палбоциклиб, препараты антибактериального действия пипемидовая и пиромидовая кислоты, разработаны ведущими учеными мира. Эти препараты, применяемые в медицине, повышают практический интерес к производным пиридо[2,3-<1]-пиримидина.
В нашей стране был предпринят широкий спектр мер в направлении развития создания лекарственных средств, организация на высоком уровне научных исследований и обеспечения национального фармацевтического рынка качественными препаратами. В этой связи были достигнуты значительные результаты, включая разработку методов синтеза новых лекарственных средств, определении их структуры, создании на их основе новых биологически активных веществ и их применении. В то же время на основе местного сырья необходимо приобретать первичные продукты импортозамещающих лекарственных средств и разрабатывать на их основе новые продукты для фармацевтической промышленности. В Стратегии действия по дальнейшему развитию Республики Узбекистан1 намечены задачи по «развитию фармацевтической промышленности по обеспечению населения качественными, безопасными и дешевыми лекарственными средствами». В связи с этим на основе конкурентоспособных на мировом уровне научными исследованиями в области синтеза новых производных пиридо[2,3-с!]пиримидинов, содержащих различные функциональные группы и асимметрический центр, разработка методов их синтеза, установление структуры с применением современных приборов, создание новых биологически активных веществ является актуальной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени направлено на выполнение задач, предусмотренных Постановлениями Президента Республики Узбекистан ПП-416 от 14 июля 2006 г. «О мерах по поддержке отечественных производителей лекарственных средств и изделий медицинского назначения», ПП-1442 от 15 декабря 2010 г. «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», ПП-2647 от 31 октября 2016 г. «О мерах по дальнейшему улучшению обеспечения населения лекарственными средствами и изделиями медицинского назначения», УП-4947 от 7 февраля 2017 г. «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах», а также других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере.
Цель исследования является синтез пиридо[2,3-<1]пиримидин-4-онов и сравнение реакционной способности в реакциях с электрофильными реагентами.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые синтезированы 2,3-полиметиленпиридо[2,3-<1]пиримидин-4-оны, содержащие три, четыре и пять метиленовые цепочки, конденсированные с пиримидиновым кольцом;впервые доказана протекания конденсации 2,3-три(тетра, пента)-метиленпиридо[2,3-с!]пиримидин-4-онов с ароматическими альдегидами, а также реакции с электрофильными реагентами, с реагентом Вильсмейера-Хаака, восстановления с использованием боргидрида натрия;
синтезированы 48 представителей пиридо[2,3-б]пиримидин-4-онов, определены структуры 30 новых соединений;
впервые доказано протекание реакции нуклеофильного замещения диметиламино-группы, связанной с двойной связью, на амино-группу в пиридо[2,3-б]пиримидин-4-онах;
доказано образование оптических изомеров в результате селективного восстановления N1=C2 двойной связи 2,3-триметиленпиридо[2,3-б]-пиримидин-4-она;
определено замещение атомов водорода при а-С 2,3-триметилен-пиридо[2,3-б]пиримидин-4-она на дейтерий в сильнощелочной и кислой средах;
установлены структуры 2,3-полиметиленпиридо[2,3-<1]пиримидин-4-онов и продуктов их химических превращений спектральными методами и рентгеноструктурным анализом.
Заключение
1. Предложен новый способ получения 2,3-полиметиленпиридо[2,3-<1]-пиримидин-4-онов конденсацией 2-аминоникотиновой кислоты с лактамами.
2. Показано закономерное затруднение синтеза и реакции конденсации пиридопиримидинов при увеличении количеств метиленовых групп в лактаме.
3. Структура 3-х синтезированных соединений доказана рентгеноструктурным анализом и введена в базу кристаллографических данных Кембриджа.
4. Найдено образование различных продуктов при формилировании полиметиленпиридо[2,3-<1]пиримидин-4-онов реагентом Вильсмейера-Хаака. На реакцию образования нового аминометилиденового соединения предложен механизм заключающийся в нуклеофильном замещении диметиламино-группы, связанной с двойной связью, на амино-группу.
5. Показано образование комплексов по N1 атому 2,3-поли-метиленпиридо[2,3-б]пиримидин-4-онов с НВг3, НВг и Вг2.
6. Найдено закономерное затруднение электрофильного замещения в пиридиновом кольце в ряду тиено-, бенз- и пиридо[2,3-<1]-пиримидин-4-онов.
7. Осуществлен селективное восстановление N1=C2 двойной связи 2,3-триметиленпиридо[2,3-б]пиримидин-4-она и доказана при этом образование оптических изомеров.
8. Методом кванто-химических расчетов показана линейная корреляция между свойством протонизации N1 атома пиримидинового ядра и электронной природы различных циклов.
9. Впервые показано, что фрагментация 2,3-полиметилен-пиридо[2,3-с1]пиримидин-4-онов в масс спектре сопровождается образованием иона с молекулярной массой 93.
10. Впервые доказано замещение водородов при а-С атоме 2,3-три-метиленпиридо[2,3-б]пиримидин-4-она на дейтерий в сильнощелочной и кислой средах.
11. Найдена ростстимулирующая активность цитокининового типа действия в ряду полиметиленпиридо[2,3-с1]пиримидин-4-онов при их концентрации 0.0001-0.00001%, что служит научной основой для прикладных исследований в этом направлении.
Синтез и физико-химические свойства олигомерных ингибиторов коррозии на основе N, P, S содержащих соединений
Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире ежегодно 10% металлов разрушается в результате коррозии, возникающей при химическом или электрохимическом взаимодействии с окружающей средой, что приводит к финансовым потерям, исчисляющимися миллиардами сумов1. Основной материал для современной техники и технологий - сплавы на основе железа больше всего подвергаются коррозионному воздействию под влиянием кислорода воздуха, влаги, оксидов серы, азота и других химически активных веществ.
За годы независимости в Республике уделяется большое внимание развитию научных исследований в области химической промышленности, производства новых видов продукции и их реализации и при этом достигнуты определенные результаты по удовлетворению местного рынка в импортозамещающих химических реагентах. В связи с этим при защите водных систем, в сетях водоснабжения, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях и любых энергетических установках применяются ингибиторы на основе органических и олигомерных соединений, они значительно удлиняет срок службы металлов.
Проведение целевых исследований по повышению качества металлов и эффективному их использованию является важным в мире, при этом, особое внимание уделяется следующим задачам: в том числе, применению водорастворимых, олигомерных и полимерных ингибиторов для борьбы с солеотложением, определению оптимальных условий при ингибировании коррозии металлов, синтез водорастворимых органических и олигомерных ингибиторов на основе азот и фосфорсодержащих соединений эффективно защищающие черные и цветные металлы от коррозии в различных средах, изучению механизмов ингибировании, установлению физико-химических закономерностей. Влияние на поверхность металла, проявление защитных свойств в результате адсорбционного взаимодействия при различных температурах и изучение механизмов их действия является в настоящее время актуальной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных постановлений Президента Республики Узбекистан ПП-1442 от 15 декабря 2010 г. «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», а также Постановлений Кабинета министров Республики Узбекистан от 9 сентября 1992 г «Об охране природы», от 27 мая 2013 г. «О программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013-2017 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание новых олигомерных ингибиторов для эффективной защиты металлов от коррозии и выявление физико-химических особенностей их действия.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые синтезированы азот-, фосфор-, серосодержащие аддукты тиомочевины, мочевины, меламина и гексаметилендиамина, а также ингибиторов олигомерного типа на основе фосфорной кислоты;
предложены механизмы взаимодействия и эффективной защиты металлов от коррозии олигомерными ингибиторами;
определено оптимальные условия, в применение ингибиторов и влияние концентрации, температуры на коррозионный ток, скорость коррозии, степень защиты, коэффициент торможения для высокоэффективной защиты;
определены степень заполнения электродов и константы адсорбционного равновесия при коррозии металлов, на основе аддуктов и олигомерными ингибиторами различными азотсодержащими органическими соединениями с фосфорной кислотой электрохимическими и гравиметрическими методами;
доказано, что синтезированные олигомеры образуют защитные слои на поверхности стали, существенно отличающиеся по составу и структуре от исходных образцов в различных средах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Синтез и физико-химические свойства олигомерных ингибиторов коррозии на основе N, Р, S содержащих соединений» представлены следующие выводы:
1. Синтезирован ряд азот- и фосфорсодержащих аддуктов на основе фосфатов тиомочевины, мочевины, меламина и гексаметилендиамина и ингибиторы олигомерного типа на основе азотсодержащих органических соединений и фосфорной кислоты. Определены молекулярно-динамические и квантово-химические характеристики синтезированных соединений, установлен механизм ингибирования олигомерными соединениями и выявлены общие закономерности, присущие такого рода ингибиторам, что будет способствовать разработке новых подходов целенаправленного синтеза ингибиторов.
2. Показано, что такие олигомерные соединения как фосфат диметилолмочевины (ОИКМ-8) проявляют эффект внутримолекулярного синергизма за счет различных функциональных групп, механизм адсорбции которыхотличается тем, что приводит к образованию более плотного слоя ингибитора на поверхности металла и повышению их ингибирующего эффекта.
3. Кинетическими и термодинамическими исследованиями показано, что адсорбционные свойства ингибиторов олигомерного и низкомолекулярного типов отличаются, о чем свидетельствуют высокие значения степени заполнения поверхности электрода и константы адсорбционного равновесия олигомерных ингибиторов, превышающие более четырех раз значения константы низкомолекулярных ингибиторов.
4. Проведено систематическое изучения двухкомпонентных ингибиторов на основе дигидрофосфата калия и найдено, что добавление второго компонента увеличивает их ингибирующее действие, из полученных результатов сделаны выводы о возможном механизме защитного действия двухкомпонентных ингибиторов, который включает в себя образование тонких защитных слоев весьма сложного состава, которые предотвращают появление язвенной коррозии.
5. Эффективность ингибитора диметилолмеламина в агрессивных средах с повышением температуры вначале увеличивается, а после достижения определенной температуры эффективность не изменяется, что указывает на хемосорбционный механизм действия данного ингибитора, образующего прочные защитные слои на поверхности защищаемого металла.
6. Фосфаты диметилолмочевины и диметилолмеламина в различных рН-средах образуют на поверхности стали защитные слои, которые существенно отличаются по составу и структуре от исходных образцов, выяснено, что фосфат диметилолмочевины и фосфат диметилолмеламина действуют как анионные ингибиторы и тормозят анодный процесс.
7. Олигомерные соединения ОИКМ-8 и ОИКМ-9 и их композиции имеют наиболее высокую эффективность, и они испытаны и внедрены на предприятиях Бекабадском металлургическом комбинате, АО «Навоийазот», ООО «Электр ускуна созлаш» и «Сувокова» ПКП а также УДП «Ферганский НПЗ».
Синтез и технология получения производных гексаметилен бис [(алкил)-карбаматов]»
Объект исследования: гексаметилендиизоцианат
Цель работы: синтез и технологии получения бис-карбаматов на основе спиртов, установление их структуры, изучение их химических свойств и ростостимулирующей активности, высокоактивные вещества рекомендовать к практическому применению в сельском хозяйстве.
Метод исследования: органический синтезы; хроматографический анализ, элементный анализ, ИК- и ПМР-спектроскопия, классические химические анализ.
Полученные результаты и их новизна: синтезированы и разработаны технологии получения новых производных гексаметилен бис-[(алкил)-карбаматов] и установлены их структуры. Впервые синтезированы производные бис-карбаматов: N,N’-динитрозо-, Ы,М’-динатрий-, N,N’-диметил- и Ы,М’-дихлорзамещенные, установлены их структуры. Созданы новые карбаматы N-H группы, соединения и их замещения, в изучении химических свойств которых открывается возможность развивать новое направление по изучению химии соединений.
Практическая значимость: Разработана технология и создана установка получения гексаметилен бис-[(метилоило)-карбамата]. Изучены биостимуляторные свойства полученных пробных препаратов. Также разработан препарат ХМ-1 (гексаметилен бис-[(метилоило)-карбамата]) и предложен для испытания на практике.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Препарат ХМ-1 и ХМ-2 испытан в районах Кашкадарьинской области на хлопчатнике. При этом экономическая эффективность по подсчетам специалистов составляет 4 миллиард 400 тыс. сумов.
Область применения: реагент и ростостимулятор.
Синтез и свойства рН – чувствительных полимеров на основе гликолевой кислоты
Объекты исследования: водорастворимые и водонабухающие полимеры на основе гликолевой кислоты.
Цель работы: создание новых pH-чувствительных водорастворимых и водонабухающих полимеров на основе гликолевой кислоты, изучение особенностей их образования, физико-химических свойств, а также изыскание перспективных областей их применения.
Методы исследования: химические, физико-химические и физические.
Полученные результаты и их новизна: впервые синтезированы новые акриловые мономеры на основе гликолевой кислоты с целью получения рН-чувствительных полимеров. Изучены закономерности радикальной полимеризации этих мономеров в водных растворах. Получены гидрогели на основе гликолевой кислоты, сшитые различными сшивающими агентами, и изучены их степень набухания в зависимости от условий их получения, а также определены основные параметры сетки полученных сшитых полимеров. Изучением набухающего поведения гидрогелей при различных значениях pH-среды установлено, что полученные гидрогели являются рН-чувствительными полимерами. Данные полимеры относятся к классу малотоксичных веществ и могут быть использованы в качестве носителей различных биологиски активных соединений.
Научная и практическая значимость: полученные новые водорастворимые и водонабухающие pH- чувствительные реакционноспособные, безвредные полимеры на основе гликолевой кислоты могут быть эффективно использованы при создании макромолекулярных терапевтических систем с контролируемым выделением лекарственных веществ. Результаты исследования расширят фундаментальные представления о радикальной полимеризации ионогенных мономеров, а также могут быть использованы для дальнейшего развития теоретических представлений о синтезе полимеров сетчатой структуры.
Степень внедрения н экономическая эффективность: полученные результаты исследований по радикальной полимеризации ионогенных мономеров на основе гликолевой кислоты, синтезу рН-чувствительных полимеров линейной и сетчатой структуры внедрены в учебный процесс Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека и используются при чтении лекций магистрантам по специальности 5А440407-Химия высокомолекулярных соединений.
Область применения: медицина, учебный процесс по химии полимеров сферы высшего и средне-специального образования.