Большая Советская Энциклопедия (СС)

  Аналитическая химия.Предложены и применены новые методы анализа, например дробный и капельный (1922, Н. А. Тананаев), бесстружковый для анализа металлов, кинетический анализ с использованием каталитических реакций (1958-60, К. Б. Яцимирский), ультрамикроанализ (1959-60, �. П. Алимарин). С 1946-49 развёрнуты работы по совершенствованию и внедрению методов хроматографического анализа (А. В. Киселев, К. В. Чмутов, А. А. Жуховицкий). Получили развитие оптические, электрохимические и радиохимические методы анализа. Впервые использован нейтронный радиоактивационный анализ следов примесей в полупроводниковых элементах. В связи с решением проблем геохимии, биогеохимии, а также космохимии большой вклад в развитие современных методов анализа следов элементов и изучение изотопного состава элементов в минералах и метеоритах внесён А. П. Виноградовым. Особенностью работ школы советских аналитиков является изучение проблем, связанных с применением органических реактивов (Л. М. Кульберг, �. М. Коренман, А. П. Терентьев, В. �. Кузнецов, 1946-50).

В  Органическая С…РёРјРёСЏ.Р�сследования РІ области органической С…РёРјРёРё получили РІ РЎРЎРЎР  большой размах. Рќ. Р”. Зелинский, РЎ. РЎ. Наметкин, РЎ. Р’. Лебедев, Р®. Р“. Мамедалиев, Рђ. Р’. Топчиев Рё РёС… сотрудники систематически изучали углеводороды нефти. Р�РјРё были разработаны СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ разделения нефти, низкотемпературные процессы получения ацетилена РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ метана, дегидрогенизации бутана Рё пентанов соответственно РґРѕ бутадиена Рё изопрена, этилбензола Рё изопропилбензола - РґРѕ стирола Рё a-метилстирола, циклогексановых углеводородов - РґРѕ ароматических. Открыты Рё детально изучены реакции C ₅- Рё C ₆-дегидроциклизации алканов РІ соответствующие циклопентановые, циклопентеновые Рё ароматические углеводороды (Рќ. Р”. Зелинский, Р‘. Рђ. Казанский, Р‘. Р›. Молдавский Рё РґСЂ.). Эти реакции наряду СЃ дегидрогенизационным катализом Зелинского представляют важнейшее звено РІ процессах риформинга, РІ промышленном синтезе бензола Рё РґСЂСѓРіРёС… индивидуальных ароматических углеводородов. Большое число работ выполнено РІ области гидрогенизации углеводородов: выяснены закономерности гидрогенизационного катализа (РЎ. Р’. Лебедев. Р‘. Рђ. Казанский, 1920-30); синтезированы модельные углеводороды РїРѕ схеме: спирты - олефины - парафины (Рђ. Р”. Петров, Р . РЇ. Левина Рё РґСЂ., 1940-Рµ РіРі.). Принципиально важным для теории этих синтезов было открытие реакций гидрополимеризации Рё гидроконденсации (РЇ. Рў. Р­Р№РґСѓСЃ Рё Рќ. Р”. Зелинский, 1926-48).

  Работы в области изомерных превращений ацетиленовых углеводородов в школе А. Е. Фаворского, продолжавшиеся более 50 лет (с 1880-х гг.), позволили установить взаимные переходы между ацетиленовыми, алленовыми и диеновыми соединениями, определить условия их устойчивости, изучить механизм изомеризации и полимеризации диенов, найти структурные закономерности, относящиеся к внутримолекулярным перегруппировкам. �сследования димеризации и полимеризации ацетиленовых углеводородов и гидратации полученных продуктов привели к синтезу ряда ацетиленовых спиртов и карбонильных соединений, а также соединений стероидного типа (�. Н. Назаров, 1940-е гг.), и к промышленному синтезу хлоропренового каучука (А. Л. Клебанский, �. М. Долгопольский, 1932-34). Систематические исследования в области нитрования углеводородов привели к получению многих практически важных нитропроизводных (А. �. Титов, С. С. Новиков, А. В. Топчиев, 1940-60).

  Разработан т. н. кумольный процесс, позволяющий получать на основе бензола и пропилена (через кумол) ацетон и фенол (П. Г. Сергеев, Р. Ю. Удрис, Б. Д. Кружалов, 1947). Работы в области крекинга и алкилирования углеводородов позволили получать необходимые изоалканы для производства высокооктановых бензинов, а также индивидуальные углеводороды - промежуточные продукты органического синтеза. Универсальные методы синтеза циклопропановых и циклобутановых углеводородов были разработаны Н. Я. Демьяновым, Н. М. Кижнером, Б. А. Казанским и др.

  �зучен механизм реакций и определены условия жидкофазного окисления парафиновых углеводородов с получением жирных кислот, спиртов, альдегидов.

  Элементоорганические соединения. Этот раздел химии превратился в СССР в обширную область, занимающую пограничное положение между неорганической и органической химией. В 1920-е гг. преимущественно изучались магний- и натрийорганические соединения (П. П. Шорыгин, Н. Д. Зелинский, В. В. Челинцев, А. П. Терентьев), а затем в практику вошли литийорганические (К. А. Кочешков, Б. М. Михайлов и др.). В 1929 открыт новый метод получения ртутьорганических соединений (реакция Несмеянова), ставший основой синтеза многих органических производных тяжёлых металлов вообще. В 30-40-е гг. на основе этого метода синтезированы соединения олова, свинца, висмута, таллия, цинка, сурьмы и т. д.; изучены их свойства, открыты новые типы реакций (А. Н. Несмеянов, К. А. Кочешков, Р. Х. Фрейдлина, О. Л. Реутов и их сотрудники). Были изучены разнообразные реакции ониевых (хлорониевых, бромониевых и иодониевых) соединений. �сследованиями А. Е. Арбузова заложены основы химии фосфорорганических соединений. Б. А. Арбузовым, М. �. Кабачником, А. В. Кирсановым и их сотрудниками разработаны способы получения фосфорорганических инсектицидов, негорючих полимеров, смазок, пластификаторов.

  С 40-х гг. стала изучаться химия фторорганических соединений (�. Л. Кнунянц и его школа, Н. Н. Ворожцов, А. В. Фокин, А. Я. Якубович, Б. Л. Дяткин и др.), получены фторсодержащие производные практически всех классов органических соединений. Разработаны доступные, в том числе промышленные, методы синтеза фторорганических соединений; изучены нуклеофильное и электрофильное присоединение к ненасыщенным системам, природа p-связи фторолефинов, вопросы сопряжения, анодное фторирование ароматических соединений, прямое фторирование урацила (для получения противоопухолевого препарата 5-фторурацила) и т. д. Разработаны методы получения органических соединений элементов III гр., в том числе борорганических соединений (Б. М. Михайлов и др.). �сследованы многочисленные реакции ценовых соединений переходных металлов, в том числе получение полимеров на основе производных ферроцена.

  С работами в области химии элементоорганических соединений тесно связано решение ряда фундаментальных вопросов теории органической химии. А. Н. Несмеяновым и М. �. Кабачником сформулирована теория двойственной реакционной способности соединений, для которых нехарактерно классическое таутомерное равновесие. �зучение распада двойных диазониевых солей с галогенидами металлов и разложение металлоорганических соединений в растворах привело к важным выводам о механизме свободнорадикальных реакций и об относительной активности радикалов (А. Н. Несмеянов, Г. А. Разуваев и их сотрудники).

  Гетероциклические соединения. Начало работ в этой области положено А. Е. Чичибабиным, изучившим химию пиридина и других азотсодержащих циклов. В 1930-50-е гг. работы В. М. Родионова, Н. Д. Зелинского и Ю. К. Юрьева положили основание научным представлениям о взаимных каталитических превращениях пятичленных гетероциклов. �сследования в области химии фурана и тиофена привели к синтезу их многочисленных практически важных производных (Н. �. Шуйкин, Я. Л. Гольдфарб, С. А. Гиллер, А. П. Терентьев, Ю. А. Жданов). �. Л. Кнунянц нашёл новый тип гетероциклических соединений - пропиотиолактонов. Систематически изучались самые различные азотсодержащие гетероциклы. Синтезированы многие высокоэффективные фармацевтические препараты, инсектофунгициды и другие биологически активные вещества гетероциклического характера.

  Природные соединения. В 20-40-е гг. работы в этой области были почти всецело посвящены выяснению состава и строения различных природных соединений: терпенов (С. С. Наметкин, А. Е. Арбузов, Б. А. Арбузов), сахаров и целлюлозы (П. П. Шорыгин, С. Н. Данилов), алкалоидов (А. П. Орехов, А. Е. Чичибабин, В. М. Родионов, А. С. Садыков, С. Ю. Юнусов и др.). Но уже в 50-е гг. преимущественное развитие получили работы, заложившие основы биоорганической химии. В качестве объектов исследования на первое место выдвигаются биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды) и биорегуляторы (гормоны, витамины, антибиотики). Основными методами исследования при этом стали новейшие физические и физико-химические методы. Проведён ряд успешных работ по выяснению сложной структуры гликопротеидов и природных углеводов (Н. К. Кочетков и др.).

  Высокомолекулярные соединения.Первые исследования в области синтеза высокомолекулярных соединений выполнены в конце 19 - начале 20 вв. А. М. Бутлеровым, �. Л. Кондаковым, Г. С. Петровым и др. Важное значение для формирования современных представлений о полимеризации имели ранние работы С. В. Лебедева по полимеризации диеновых и алленовых углеводородов (1908-13). Он же впервые (1928) разработал метод синтеза бутадиенового каучука и в 1932 организовал промышленное производство этого материала.

  С начала 1930-х гг. происходит формирование науки о полимерах как самостоятельной области химии, объединяющей в единое целое и развивающей весь комплекс представлений о путях синтеза высокомолекулярных соединений, их свойствах и свойствах тел, построенных из макромолекул. Существ. роль при становлении науки о полимерах в СССР сыграли труды В. А. Каргина.

  С. С. Медведевым и его школой изучался механизм радикальной полимеризации: впервые установлена радикальная природа полимеризационных процессов, сформулировано понятие инициирования и передачи цепи при полимеризации.

  Большое значение имело открытие Б. А. Долгоплоском окислительно-восстановительного инициирования полимеризации, которое легло в основу создания промышленного синтеза каучуков методом эмульсионной полимеризации (1939-52). Значительный вклад в разработку кинетической теории радикальной полимеризации в растворах внесли С. С. Медведев и Х. С. Багдасарьян. Разрабатывались статистические основы полимеризационных процессов (С. Я. Френкель). Созданы способы управления радикальной полимеризацией, основанные на использовании комплексообразователей, изменяющих реакционную способность мономеров и радикалов, осуществлен синтез макромолекул на матрицах из синтетических полимеров, моделирующий матричный биосинтез (В. А. Кабанов и др.). Проведены детальные исследования полимеризации в твёрдой фазе и радиационной полимеризации.

  Достигнуты успехи в изучении и реализации ионной и координационно-ионной полимеризации. Ещё в ранних исследованиях С. С. Медведевым было впервые доказано образование «живущих» активных центров. Позже им же были установлены важные особенности механизмов этих процессов. Б. А. Долгоплоск и его школа внесли крупный вклад в изучение координационно-ионной полимеризации диенов, в результате чего было создано промышленное производство стереорегулярных каучуков. Позднее им был открыт и исследован стереоспецифический катализ полимеризации диенов под влиянием p-аллильных комплексов переходных металлов, установлен цепной характер полимеризации цикло-олефинов с раскрытием цикла и карбенный механизм реакций этого типа. А. А. Коротков впервые синтезировал 1,4 -цис-полиизопрен. Н. С. Ениколопов открыл новый элементарный акт передачи цепи с разрывом, характерный для некоторых процессов полимеризации гетероциклических мономеров. �. Л. Кнунянц был в числе первых исследователей полимеризации e-капролактама. Работы Н. С. Наметкина привели к созданию поликремнийуглеводородов.

  �сследования В. В. Коршака и его школы легли в основу важных обобщений, касающихся механизма поликонденсации. Разработан ряд новых путей синтеза полимеров (полирекомбинация, дегидрополиконденсация, полипереарилирование, конденсационная полициклотримеризация). В результате получены новые полимерные материалы, в том числе термостойкие.

  Значит. успехи достигнуты в области синтеза и технологии элементоорганических полимеров благодаря оригинальным исследованиям К. А. Андрианова, впервые (1937) осуществившего синтез полиорганосилоксанов. В дальнейшем им и его школой разработаны основные принципы синтеза полимеров с неорганическими цепями молекул, в том числе полиорганометаллосилоксанов, синтезированы термостойкие кремнийорганические полимеры, нашедшие широкое применение. Получены жесткоцепные термостойкие полимеры методами полициклоконденсации и выяснены механизмы этих процессов (М. М. Котон и др.).

  Разработана статистическая теория реакционной способности звеньев полимерной цепи с учётом эффекта соседних групп, впервые установлены зависимости свойств привитых и блоксополимеров от их надмолекулярной структуры и от структуры составляющих полимерных компонентов. В этих работах заложены основы структурно-химической модификации полимеров (Н. А. Платэ и др.). Созданы методы радиационно-химического модифицирования полимеров путём прививки мономеров из газовой фазы. �сследованы особенности радиационно-химических превращений полимеров (В. Л. Карпов и др.). �зучены закономерности вулканизации каучуков (Б. А. Догадкин). Крупный вклад в области химии и химической модификации целлюлозы внесли С. Н. Данилов и З. А. Роговин. Успешно разрабатываются проблемы стабилизации полимерных материалов (Н. М. Эмануэль, Г. А. Разуваев).

  В области исследований физических свойств полимеров основополагающее значение имели труды А. П. Александрова, П. П. Кобеко, Ю. С. Лазуркина, в которых впервые (конец 30-х гг.) была сформулирована кинетическая концепция релаксационных переходов в полимерах как в особой разновидности аморфных тел. Эта концепция получила детальное развитие в работах В. А. Каргина и его школы; она была доведена до стройной системы представлений о трёх физических состояниях аморфных полимеров. �сследования связи между физико-химическими свойствами полимеров и их строением на молекулярном и надмолекулярном уровнях привели к нахождению эффективных способов модификации пластмасс, каучуков и химических волокон. В. А. Каргин предложил концепцию о роли надмолекулярной организации полимеров (совместно с А. �. Китайгородским и Г. Л. Слонимским) и обосновал структурную механику полимерных тел. С. Н. Журков сформулировал и развил представления о термофлуктуационной природе прочности и механической долговечности полимеров. Развиты представления о закономерностях изменения термомеханических свойств полимеров при их пластификации. �сследованы закономерности одноосного течения полимеров и открыто явление химического течения. Г. В. Виноградовым выполнены важные работы в области реологии полимеров. В. Ф. Евстратов исследовал связь структуры и свойств синтетических каучуков с эксплуатационными характеристиками получаемых из них резин.

  Для развития теории растворов полимеров большое значение имело установление в конце 1930-х гг. явления их термодинамической обратимости (В. А. Каргин совместно с С. П. Папковым и З. А. Роговиным). В 50-70-х гг. исследованы новые классы полимеров, образующих жидкокристаллические структуры. В. Н. Цветков развил общие и экспериментальные подходы к определению конформации отдельных макромолекул. Первая количественная молекулярная теория конформационного состояния полимерных цепей предложена Я. �. Френкелем и С. Е. Бреслером. М. В. Волькенштейн развил поворотно-изомерную концепцию гибкости макромолекул.

  Значительное развитие получили исследования в области полимеров с системой сопряжения (А. В. Топчиев, С. П. Папков, Б. А. Кренцель); фармакологически активных полимеров и полимеров биомедицинского назначения (С. Н. Ушаков и др.); полимерных систем, моделирующих различные функции биополимеров: катализ, самосборку упорядоченных агрегатов из комплементарных макромолекул и др.

 Развитие химической науки и производства происходит в условиях  международного сотрудничества и укрепляющихся деловых контактов советских химиков с учёными других социалистических стран. Десятки химических институтов и предприятий осуществляют двустороннее сотрудничество со многими организациями и предприятиями стран - членов СЭВ. Так, в результате сотрудничества химиков и машиностроителей СССР и ГДР разработан и освоен высокоавтоматизированный процесс производства полиэтилена в трубчатом реакторе мощностью 50- 70 тыс. т/год,ведутся работы над созданием производства полиэтилена низкой плотности мощностью технической линии более 100 тыс. т/год.Советские и чехословацкие химики совместно разработали технологический процесс получения пирокатехина совместно со специалистами Венгрии эффективно ведутся работы по созданию производства олефинов и продуктов их переработки. Сотрудничество советских и болгарских химиков в разработке процесса конверсии окиси углерода привело к созданию новых высокопроизводительных катализаторов с увеличенным сроком службы.