ЛАБОРАТОРИЯ ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Заведующая - д.х.н. Матиенко Людмила Ивановна

Телефон: (495) 939-71-40; e-mail: matienko@sky.chph.ras.ru

 

Л.И. Матиенко – выпускница МГУ им. М.В. Ломоносова (1965) и аспирантуры ИХФ АН СССР, кандидат химических наук (1976, научный руководитель - д.х.н., профессор З.К. Майзус), доктор хим. наук (2005). Работает в ИБХФ РАН с момента основания института в 1996 г., до этого времени работала в ИХФ АН СССР / РАН, начиная с 1965 г. Области научных интересов – физическая химия, гомогенный и ферментативный катализ.

 

Основные направления исследований

 

  • Конструирование новых эффективных металлокомплексных катализаторов окисления углеводородов молекулярным кислородом в целевые кислородсодержащие продукты;
  • Роль водородных связей и супрамолекулярных макроструктур в механизмах ферментативного и гомогенного катализа;
  • Механизм окисления алканов в биомиметических системах;
  • Жидкофазное каталитическое окисление органических соединений кислородом или воздухом в щелочных средах.
  • Установление механизмов окисления полиенов как модели неферментативного превращения этих соединений в биологических системах; окисление полиеновых соединений, имеющих практическое применение;
  • Реакционная способность и механизм действия синтетических и природных антиоксидантов различных классов и их смесей, в том числе внутрикомплексных соединений переходных металлов;
  • Кинетика и механизм распада гидропероксидов в присутствии металлокомплексных катализаторов.

 

Лаборатория окисления органических веществ  имеет историческое значение в жизни Института биохимической физики. Основана академиком Николаем Марковичем Эмануэлем в 1945 г. (Первоначальное название лаборатории «Лаборатория промежуточных продуктов») в составе Института химической физики. В 1965 году на базе лаборатории окисления органических веществ был создан отдел кинетики химических и биологических процессов, преобразованный в 1994г. в ИБХФ РАН. С 1954 г. в лаборатории Н.М. Эмануэля начались исследования кинетики и механизмов окисления углеводородов молекулярным кислородом в жидкой фазе, как простейшего пути получения многих полезных кислородсодержащих соединений. Одним из основных направлений лаборатории является исследование механизма ингибирования нежелательных окислительно-деструктивных процессов. Был раскрыт механизм явления избирательного ингибирования многоцентровых цепных процессов некоторыми ингибиторами (например, нитроксильными радикалами), взаимодействующими с одним из активных центров цепной реакции и не влияющим на развитие основной цепи окисления.

Развитие промышленных процессов окисления углеводородов определяется способностью исследователей управлять этими процессами. Эффективными методами управления скоростью и механизмом свободнорадикального автоокисления углеводородов является выбор среды, в которой окисление происходит (книга Н.М. Эмануэль, Г.Е. Заиков, З.К. Майзус «Роль среды в радикально-цепных реакциях окисления органических соединений в жидкой фазе» (1973), а также использование катализатора. В последние годы исследования в области гомогенного каталитического окисления углеводородов в мире происходят по двум направлениям – свободнорадикальное цепное окисление, катализируемое комплексами переходных металлов (в лаборатории - работы Л.И. Матиенко, Л.А. Мосоловой) и катализ комплексами металлов, моделирующими действие ферментов (Е.И. Карасевич, П.А. Сахаров (ранее И.П. Скибида, А.М. Сахаров, О.Н. Эмануэль). Метод модификации металлокомплексных гомогенных катализаторов добавками моно- или мультидентатных лигандов-модификаторов, впервые предложенный Л.И. Матиенко, позволил разработать новые не имеющие аналогов в мире эффективные катализаторы селективного окисления алкиларенов в соответствующие гидропероксиды, являющиеся полупродуктами многотоннажных производств (пропиленоксида и стирола (этилбензол), фенола и ацетона (кумол), (Л.И. Матиенко, Л.А. Мосолова). Впервые доказана возможность формирования супрамолекулярных макроструктур за счет водородных связей, на основе каталитически активных и устойчивых в процессах окисления комплексов металлов (Л.И. Матиенко, Л.А. Мосолова). В лаборатории проводятся многоплановые работы (П.А. Сахаров) в области «зеленой химии», использования продуктов растительного происхождения в качестве исходного сырья, различных полисахаридов (крахмал, целлюлоза, декстрины), лигнин (начаты И.П. Скибидой и А.М. Сахаровым) с целью производства бумаги, картона, в качестве связующего в производстве ДСП, ДВП, получение экологически чистых антипиренов. Окисление в присутствии комплексов меди и оснований происходит с высокими скоростями, приближающимися к ферментативным. Продолжаются традиционные направления исследований – изучение механизмов ингибирования процессов окисления синтетическими и природными антиоксидантами различных классов и их смесей, в том числе внутрикомплексных соединений переходных металлов (Л.И. Мазалецкая, А.Н. Зверев). Исследование механизмов окисления полиенов как модели неферментативного превращения этих соединений в биологических системах (А.Б. Гагарина), а также окисление полиеновых соединений, имеющих практическое применение (Н.М. Евтеева). Кинетика и механизм распада гидропероксидов в присутствии   металлокомплексных катализаторов (В.Н. Ветчинкина).

Состав лаборатории:

Ветчинкина Вера Николаевна, с.н.с., к.х.н.

Гагарина Алевтина Борисовна, с.н.с., к.х.н.

Евтеева Нина Михайловна, с.н.с., к.х.н.

Зверев Анатолий Николаевич, с.н.с., к.х.н.

Карасевич Елена Ивановна, с.н.с., к.х.н.

Мазалецкая Лидия Ивановна, с.н.с., к.х.н.

Мосолова Лариса Алексеевна, с.н.с., к.х.н.

Сахаров Павел Андреевич, н.с.

Эмануэль Ольга Николаевна, ведущий специалист, к.х.н., звание с.н.с.

 

Избранные публикации и патенты

 

1.А.Б. Гагарина, Н.М. Евтеева. Кинетические закономерности расходования ненасыщенных связей в процессе окисления бета-каротина. Химическая физика 2002, 21, 41-49.

 

  1. Е.И. Карасевич. Биомиметические реакции. В: Большая Российская энциклопедия. Т.3. М: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия. Москва (2005) 767 С.

 

  1. The chapter in the book: E.I. Karasevich. Liquid-phase oxidation of alkanes in the presence of metal compounds Biomimetic oxidation of alkanes, In: Chemical and Biological Kinetics. New Horizons. V.1. Chemical Kinetics (Ch.14, p.221-240), E.B. Burlakova, A.E. Shilov, S.D. Varfolomeev, and G.E. Zaikov (Eds.), Amsterdam-Leiden, the Netherlands: Brill. VSP. Intern. Science Publ., (2005) 685 P.

 

  1. The chapter in the book: L.I. Matienko. Solution of the problem of selective oxidation of alkylarenes by molecular oxygen to corresponding hydro peroxides. Catalysis initiated by Ni(II), Co(II), and Fe(III) complexes activated by additives of electron-donor mono- or multidentate extra-ligands, In: Chemical and Biological Kinetics. New Horizons. V.1. Chemical Kinetics (Ch.13, p.203-220), E.B. Burlakova, A.E. Shilov, S.D. Varfolomeev, and G.E. Zaikov (Eds.), Amsterdam-Leiden, the Netherlands: Brill. VSP. Intern. Science Publ., (2005) 685 P.

 

  1. Л.И. Мазалецкая. Синергическое действие бинарных смесей фенолов с N,N,N׳,N׳-тетраметил-п-фенилендиамином при торможении инициированного окисления этилбензола, Нефтехимия. 2005, 4, 305-309
  2. Зверев А.Н. Ингибирующее действие комплексов Со(III) с аминами при окислении этилбензола. Нефтехимия, 2009, 49, 335-340.

 

  1. The book: Ludmila I. Matienko, Larisa A. Mosolova, Gennady E. Zaikov. Selective Catalytic Hydrocarbons Oxidation. New Perspectives. Nova Science Publ., Inc. New York (2010) 158 P. $150.
  2. L.I. Matienko, L.A. Mosolova. The Modeling of Catalytic Activity of complexes Fe(II,III)(acac)n with R4NBr or 18-crown-6 in the Ethylbenzene Oxidation by Dioxygen in the presence of small amounts of H2O. Oxidation Commun. 2010, 33, 830-844
  3. Ludmila Matienko, Vladimir Binyukov, Larisa Mosolova and Gennady Zaikov, The selective ethylbenzene oxidation by dioxygen into a-phenyl ethyl hydroperoxide, catalyzed with triple catalytic system {NiII(acac)2+NaSt(LiSt)+PhOH}. Formation of nanostructures {NiII(acac)2·NaSt·(PhOH)}n with assistance of intermolecular H-bonds, Polymers Research Journal, 2011, 5, 423-431

 

  1. The chapter in the book: E.I. Karasevich. Biomimetic oxidation of alkanes, In: Handbook of Condensed Phase Chemistry, G.E. Zaikov and V.K. Kablov (Eds.), Ch. 26, New York: Nova Science Publ., Inc. 2011, 247-285
  2. The chapter in the book: A.M. Sakharov, P.A. Sakharov, G.E Zaikov. Cleavage of C-C bond catalytic oxidation of ethylene glycol by dioxygen in alkaline medium: the new example of one-stage oxidative.In: Modern Problems in Biochemical Physics: New Horizons, 2012, 237-24
  3. В.Н. Ветчинкина, А.Н. Зверев. Влияние состава растворителя и кислорода на каталитическую активность комплекса о-фенантролина Сu(11) в реакции распада гидроперекиси кумила. Химическая физика и мезоскопия 2012, 14, 106-111.
  4. The chapter in the book: S.M. Lomakin, A.M. Sakharov, P.A. Sakharov, G.E Zaikov. Novel class of ecofriendly flame retardants based on renewable raw materials. In: Research in Novel Materials, 2013, 47-51
  5. Ludmila I. Matienko, Vladimir I. Binyukov, Larisa A. Mosolova, Elena M. Mil, Gennady E. Zaikov, Some Supramolecular Nanostructures based on Catalytic Active Nickel and Iron Heteroligand Complexes. Functional Models of Fe(Ni) Dioxygenases, Chem. & Chem. Tech. 2014, 8, 339-348
  6. Л.Н. Шишкина, Л.И. Мазалецкая, К.М. Маракулина, Ю.К. Луканина, И.Г. Плащина, Н.И. Шелудченко, Е.В. Буравлев, И.В. Федорова, И.Ю. Чукичева, А.В. Кучин. Кинетические характеристики и физико-химические свойства изоборнилфенолов с разными алкильными заместителями в о-положении. Известия Академии наук, серия химич. 2014, 2007-2012

Патенты:

 

  1. Патент на изобретение № 2237050, 27.09.2004 Способ получения альфа-фенилэтилгидропероксида из этилбензола. Авторы: Л.И. Матиенко, Л.А. Мосолова. Патентообладатель: Институт биохимической физики РАН

 

2.Патент на изобретение № 2425069, 02.07.2009. АНТИПИРЕН, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ И СПОСОБ ТУШЕНИЯ ОЧАГА ГОРЕНИЯ. Авторы: С.Д., Варфоломеев, С.М.Ломакин, В.Н. Горшенев, П.А. Сахаров, А.М. Сахаров, В.Л. Демин. Патентообладатель: Институт биохимической физики РАН

 

Патент на изобретение № 2445759, 27.03.2012. Способ повышения солеустойчивости растений (варианты), Авторы: А.М. Сахаров, П.А. Сахаров, Л.М. Апашева, Г.Г. Комиссаров, Патентообладатели: Институт химической физики, Институт биохимической физики РАН

 

Патент на изобретение № 2514444, 04.03.2014. Способ создания устойчивого травяного покрова для газонов, Авторы: Сахаров, П.А. Сахаров, Л.М. Апашева, Г.Г. Комиссаров, А.В. Лобанов, А.М. Бондаренко, Патентообладатели: Институт химической физики РАН, Институт биохимической физики РАН.

           

Патент на изобретение № 2547547, 12.03.2015 . Способ прерывания периода естественного покоя клубней картофеля и ускорения их прорастания. Авторы: А.М. Сахаров, П.А., Сахаров Л.М. Апашева, Е.Н.Овчаренко, Н.А.Рубцова, М.Н. Полякова, Ю.Ц. Мартиросян, Г.Г. Комиссаров, А.В. Лобанов, А.М. Бондаренко. Патентообладатель: Институт химической физики РАН

Публикации сотрудников лаборатории окисления органических веществ

за 2015 год (зав. лаб. Л.И. Матиенко)

- опубликованы в русских журналах:

  1. Matienko L.I., Mosolova L.A., Binyukov V.I., Mil E.M., Abzaldinov Kh.S., Zaikov G.E. Catalysis with two- and three-components systems based on redox inactive metal compound, LiSt, in selective ethyl benzene oxidation by dioxygen, Вестник Казанского технологического университета, 2015, Т.18 №2, 25-32. (РИНЦ)
  2. Matienko L.I., Mosolova L.A., Binyukov V.I., Mil E.M., Zaikov G.E. Application of аfm method for research of structural self-organization of complexes of Ni (and Fe) as effective homogenous catalysts, and dioxygenases models, Вестник Казанского технологического ун-та, 2015, т.18, №11, С. 35-46. (РИНЦ)
  3. Евтеева Н.М. Кинетическое исследование антиокислительного потенциала кедрового масла в процессе хранения, Хранение и переработка сельхозсырья, 2015, №10, 15-23. (имп.- фактор 0,784)
  4. Титов В.Н., Сажина Н.Н., Евтеева Н.М., Ариповский А.В., Тхагалижокова Э.М., Титрование двойных связей в жирных кислотах плазмы крови у пациентов в тесте толерантности к глюкозе, Клиническая лабораторная диагностика, 2015, №1, 12-15. (имп.- фактор 0,484)
  5. Р.М. Асеева, Л.П.Вахрушев, С.М. Ломакин, И.М.Нестеров, П.А Сахаров, Б.Б. Серков, А.Б. Сивенков, «Термоокислительное разложение нового огнезащитного средства для древесины «FRACKFIRE»», Научный интернет журнал "Технологии техносферной безопасности», 2015 г. №1, 6 страниц.

- опубликованы в иностранных журналах:

  1. L.I. Matienko, L.A. Mosolova, V.I. Binyukov, G.E. Zaikov, SELECTIVE ETHYLBENZENE OXIDATION WITH DIOXYGEN IN THE PRESENCE OF BINARY AND TRIPLE CATALYTIC SYSTEMS INTRODUCED REDOX INACTIVE METAL COMPOUND, LiSt, AND ADDITIVES OF MONODENTATE LIGANDS-MODIFIERS: DMF, HMPA AND PhOH. KINETICS AND MECHANISM, Oxid. Commun., 2015, V.38, N3, pp. 1169-1182. (Web of Science)
  2. L.I. Matienko, L.A. Mosolova, V.I. Binyukov, and G.E. Zaikov, Catalytic Activity of Bi- and Triple-component Systems Based on Redox-Inactive Metal Compounds and Additives of Monodentate Ligand Modifiers in Selective Ethylbenzene Oxidation with Dioxygen, JCDNM (J. of Charact. and Devel. of New Materials, Nova Science Publishers), V. 7, N 3 (2015).
  3. L.I. Matienko, L.A. Mosolova, V.I. Binyukov, E.M.Mil, G.E. Zaikov, Role of Supramolecular Nanostructures in the Mechanisms of Homogenous and Enzymatic Catalysis by Nickel and Iron Complexes. JNSST (Journal of Nature Science and Sustainable Technology, Nova Science Publishers), V.11, №4 (2015).

- опубликованные статьи в монографиях, сборниках трудов:

  1. L.I. Matienko, L.A. Mosolova, V.I. Binyukov,  G.E. Zaikov, The Selective Ethylbenzene Oxidation Catalyzed with Triple Complexes NiII(acac)2∙NaSt (or LiSt)∙PhOH. Role of H-bonding and Supramolecular Nanostructures in Mechanism of Catalysis. Ch.18. In Book: Chemical Technology. Key Developments in Applied Chemistry, Biochemistry and Material Science (Eds. N. Guarrotxena, PhD, G.E. Zaikov, DSc, A.K. Haghi, PhD) . Appl. Acad. Press, Inc. Toronto, New Jarsey. 2015, P.223-242.
  2. L.I. Matienko, L.A. Mosolova, V.I. Binyukov, E.M.Mil, G.E. Zaikov, The Role of H-Bonding Interactions (and Supra Molecular Nanostructures Formation) in the Mechanisms of Homogenous and Enzymatic Catalysis by Iron (Nickel) Complexes, Ch.8. In Book: Physical Chemistry Research for Engineering and Applied Sciences. V.3. High Performance Materials and Methods. (Eds. Eli M. Pearce, PhD, Bob A. Howell, PhD, Richard A. Phethrick, PhD, DSc, Gennady E. Zaikov, DSc). Appl. Acad. Press, Inc. Toronto, New Jarsey. 2015, P. 63-101
Яндекс.Метрика