МГУ–2013: Химический факультет

Общие сведения. В составе факультета 17 кафедр и 88 лабораторий. 288 профессоров и преподавателей, 784 научных сотрудника, в их числе 213 доктора и 672 кандидатов наук. Обучались 1066 студентов и 240 аспирантов (на 31 дек. 2013 г).

Факультет ведёт международное научное сотрудничество с 72 университетами более чем 30 стран. Более 200 сотрудников факультета выезжали в 2013 г. на научную работу за рубеж.

 

Наука. Работа велась по 5 приоритетным направлениям, состоящим из 22 госбюджетных тем НИР. Научные исследования поддерживались грантами: РФФИ (233), «Ведущие научные школы» (5), Министерства образования и науки (12), Президента РФ для государственной поддержки молодых российских учёных (3). Сотрудниками подано 23 заявки на изобретения, выдано 46 патентов, в т.ч. 2 зарубежных.

 

 

Группой учёных (рук. проф. Г.Ф. Воронин) лаборатории химической термодинамики кафедры физической химии совместно с ведущей российской компанией по производству удобрений с ОАО «ОХК “УРАЛХИМ”» (ген. директор Д.В. Коняев) проведены исследования и разработки в области концепции 100% конверсии CO₂. Сотрудничество было налажено в 2008 г. В ноябре 2013 г. «УРАЛХИМ» подписала соглашение о совместной разработке технологии синтеза карбамида с голландской компанией Stamicarbon, мировым лидером в области разработки и лицензирования технологий производства карбамида (около 200 млн тонн в год). Результатом договорённостей должно стать создание новой технологии, которая будет доступна для коммерческого применения по всему миру. В её основу положены как интеллектуальная собственность Stamicarbon, так и результаты совместных исследований «УРАЛХИМ» и химического факультета. Новая технология позволит получать карбамид более высокого качества с меньшими капитальными затратами.

В рамках реализации совместного проекта компания «УРАЛХИМ» построит по проекту Stamicarbon пилотную установку с использованием новых технологий на производственной площадке пермских «Минеральных удобрений». В случае положительных результатов работы пилотной установки Stamicarbon приступит к базовому проектированию промышленного производства. Это один из уникальных для новой российской истории примеров, когда ведущая западная инжиниринговая компания использует опыт и научные разработки российских производителя и университета.

 

 

В ОАО «Авиационная корпорация “Рубин”» (ген. директор Е.И. Крамаренко) состоялось открытие нового высокотехнологичного производства дисков из углеродных композиционных материалов для тормозных систем современных высокоскоростных гражданских и военных самолётов (г. Балашиха Московской обл.). Производство организовано в рамках реализации Постановления Правительства РФ №218 от 9 апр. 2010 г. «О мерах господдержки развития кооперации российских вузов и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства». Современный производственный комплекс был спроектирован, построен и оснащён менее чем за 3 года. Новая технология базируется на аэродинамическом формировании волокнистых заготовок и их жидкофазном уплотнении органическим связующим – каменноугольным пеком при высоком давлении, с последующим уплотнением с помощью пиролиза метана. Основными преимуществами созданной технологии являются повышенные надёжность и ресурс тормозных дисков, в несколько раз меньшая длительность технологического цикла производства и сниженная на 20–30% себестоимость. Результаты работы защищены 6 патентами.

В этом крупном инновационном проекте участвуют сотрудники механико-математического и химического факультетов: В.Е. Подольский, А.Ю. Толбин, В.В. Авдеев, А.В. Кепман, А.П. Малахо, Е.И. Крамаренко, В.В. Кулаков, А.М. Кенигфест, А.А. Галигузов, А.В. Нащокин, В.А. Морозов, Д.И. Калугин, О.Н. Шорникова, Н.Е. Сорокина и др.

 

 

Сотрудники химического и механико-математического факультетов совместно с ФКП «Алексинский химический комбинат» (ген. директор А.Д. Рогозин) начали реализацию проекта «Разработка технологии и организация производства термостойких композиционных пресс-материалов, используемых в аэрокосмической технике, наземном и морском транспорте». Целью проекта является создание технологии и организация производства композиционных пресс-материалов на основе дискретных волокон и термостойких термореактивных полимерных связующих. Создаваемые материалы предназначены для изготовления методами прессования и литья под давлением облегчённых деталей машин и механизмов, обладающих повышенной прочностью, химической и термической стойкостью. Использование композиционных пресс-материалов позволит снизить стоимость жизненного цикла изделий за счёт снижения расходов топлива и увеличения интервала замены деталей. Мощность создаваемого производства составит более 500 т материала в год и позволит не только обеспечить текущие потребности отечественных машиностроительных предприятий, но и создать базу для дальнейшего расширения областей их применения.

В этом инновационном проекте участвуют А.А. Галигузов, Д.И. Калугин, Б.А. Булгаков, А.В. Нащокин, А.П. Малахо, А.В. Кепман, И.А. Годунов, Н.Н. Яковлев, И.В. Макаренко, Д.А. Белов, О.Н. Шорникова, В.А. Садовничий, В.Е. Подольский, В.В. Галатенко, С.В. Шешенин, Ф.К. Антонов, А.В. Галатенко, Н.В. Максимова, Т.П. Лукашенко, Н.В. Яшин, А.В. Бабкин, В.В. Авдеев, С.Г. Ионов, Н.Е. Сорокина, М.Ю. Яблокова, Т.В. Зыкова, Б.И. Лазоряк, С.И. Гутников, О.В. Барышникова.

 

 

В 2006 г. на факультете была учреждена лаборатория фундаментальных исследований проблем получения алюминия (научн. рук. акад. РАН В.В. Лунин, зав. чл.-корр. РАН Е.В. Антипов) совместно с ОАО «Русский алюминий» (РУСАЛ, ген. директор О.В. Дерипаска). В 2013 г. РУСАЛ на основе многолетнего сотрудничества провёл успешные длительные испытания прототипа промышленного электролизера нового поколения, по образцу которого с 2015 г. будут строиться не имеющие аналогов в мире промышленные электролизеры для получения алюминия по принципиально новой экологически чистой и энергоэффективной технологии с инертным анодом (http://www.youtube.com/watch?v=URBhwzmasPg).

 

 

Продлён мегагрант на поддержку работы лаборатории. Её целью является создание условий для выполнения научных исследований в области наномедицины и химии живых систем. Разрабатываемые в лаборатории бионаносистемы на основе белков, ферментов, полимеров, металлических наночастиц будут иметь существенное значение для решения как фундаментальных проблем (пути регуляции ферментов, управление биокаталитическими процессами, принципы стабильности и стабилизация белков и др.), так и для биомедицинских применений, открывая новые пути лечения и диагностики широкого ряда заболеваний (воспалительные заболевания, болезни головного мозга, центральной нервной системы, травмы спинного мозга, бактериальные инфекции, онкологические заболевания и др.). Важной особенностью созданной лаборатории является ее многопрофильность и возможность выполнения задач для различных подразделений МГУ. В лаборатории имеют возможность работать и выполняют практические задачи студенты и сотрудники разных кафедр и факультетов МГУ.

Коллектив лаборатории активно сотрудничает с Университетом Небраски (г. Омаха, США), Университетом Северной Каролины (Чапел-Хил, США), Массачусетским технологическим университетом (г. Бостон, США). В 2013 г. лаборатория представляла Россию и МГУ в Центре науки, инноваций и образования, созданном под эгидой Сколковского института науки и технологий.

 

 

Коллективом ученых кафедры химии природных соединений и их коллегами (А. Малявко, М.Э. Зверева, А.В. Марданов, Н.В. Равин, К.Г. Скрябин, Е. Вестхоф, О.А. Донцова, Е.М. Смекалова) обнаружен новый механизм регуляции длины теломер – особых структур на концах линейных хромосом, состоящих из повторяющихся последовательностей ДНК и белков, взаимодействующих с такими повторами. Теломеры поддерживают стабильность хромосом, укорачиваясь с каждым клеточным делением. По достижении теломерами некоторой критической длины, клетка погибает. Для предотвращения этого процесса в половых и стволовых клетках существует ряд компенсаторных механизмов, в первую очередь – активирование теломеразы. В большинстве типов раковых клеток так же происходит активация теломеразы, что приводит к потере контроля за количеством деления клеток на основе укорочения теломер. Теломераза синтезирует новые теломерные повторы, препятствуя тем самым укорочению теломер при каждом делении клетки. Неослабевающий интерес к изучению теломеразы и теломер связан, в первую очередь, с перспективой лечения онкологических заболеваний путём восстановления механизма контроля числа клеточных делений у раковых клеток. Для модельной системы термотолерантных дрожжей Hansenula polymorpha исследователи МГУ показали, что теломераза H.polymorpha синтезирует теломерный повтор в рамках предсказанной матрицы и добавляет после синтеза повтора одно нетеломерное основание dТ in vitro. Присутствие нетеломерного основания на конце хромосомы приводит к неспособности теломеразы удлиннить такой субстрат. Мутационный анализ HpTER подтвердил, что функция включения dТ ограничивает длину теломер и in vivo. Система ограничения длины теломер, закодированная в теломеразной РНК, ранее показана не была.

 

 

С помощью комплекса магнитных, спектроскопических и дифракционных методов в окрашенных фосфатах щелочноземельных металлов со структурой апатита, содержащих ионы меди в гексагональных каналах, был идентифицирован новый хромофор – линейный диоксокупрат(III)-анион. Этот анион является первым примером линейно координированной меди(III) в кристаллической решётке и характеризуется рядом необычных свойств:

– сосуществует с медью(I) в одном соединении;

– обладает беспрецедентно высокой для ионов 3d-металлов парамагнитной анизотропией;

– проявляет медленную релаксацию спина при гелиевых температурах, представляя собой мономолекулярный (моноионный) магнит – самый маленький (трёхатомный) из известных и первый на основе d-металла со спином 1. Результаты важны для развития спинтроники и создания новых магнитов с высокой магнитной энергией. [Identification of the chromophore in the apatite pigment [sr10(po4)6(cuxoh1-x-y)2]: Linear ocuo- featuring a resonance raman effect, an extreme magnetic anisotropy, and slow spin relaxation / P. Kazin, M. Zykin, Y. Zubavichus et al. // Chemistry - A European Journal. – 2014. – Vol. 20. – P. 165–178]

 

Создание атомных ансамблей при температурах ниже 1^о К привело к настоящему прорыву в современных физике и химии. Очень малые кинетические энергии частиц позволяют моделировать атомные элементы квантовой электроники, изучать динамику химических реакций и влияние на них внешних полей в квантовом режиме, достигать режима статистической конденсации. Загрузка в магнитную ловушку с буферным газом является одним из наиболее простых и универсальных методов создания таких ансамблей, но и ему свойственны ограничения. Считается, что он неприменим к атомам в состояниях с отличным от нуля электронным орбитальным моментом. Взаимодействие таких атомов с буферным газом анизотропно (зависит от проекции момента на ось столкновения). Анизотропия вызывает эффективную релаксацию магнитных подуровней захваченных атомов и их уход из ловушки. Тонкие эффекты релятивистской природы, однако, могут подавлять анизотропию взаимодействия. Так, для атомного терма ²P с единичным орбитальным и половинным спиновым моментами спин-орбитальное взаимодействие даёт уровень с половинным полным моментом. Атом на этом уровне взаимодействует с буферным газом изотропно, сохраняя нужную реакцию на внешнее магнитное поле [T.V.Tscherbul, A.A.Buchachenko, A.Dalgarno, M.-J. Lu, and J.D. Weinstein, Phys. Rev. A 80, 040701(R) (2009)]. Неоспоримое доказательство этой гипотезы стало возможным благодаря уникальному эксперименту на атомах алюминия, проведённому в Центре ультрахолодных атомов Гарварда-МИТ под руководством лауреата Нобелевской премии по физике 2001 г. проф. В.Кеттерле и проф. Д.Дойла [C.B.Connolly, Y.S.Au, E.Chae, T.V.Tscherbul, A.A.Buchachenko, H.-I Lu, W.Ketterle, and J.M.Doyle, Phys. Rev. Lett. 110, 173202 (2013)]. Теоретическая часть работы выполнена на химическом факультете и в ИПХФ РАН в рамках проекта РФФИ и Программы Отделения химии и наук о материалах РАН при участии выпускника аспирантуры химического факультета к.ф.-м.н. Т.В.Щербуля (Университет Торонто).

 

Учебная работа. Проведено обновление материальной базы практикума по физической химии для студентов химического и других естественнонаучных факультетов. Отремонтирована и полностью оснащена современным оборудованием аудитория факультета, представляющая современный компьютерный класс на 35 рабочих мест.

Проведён международный студенческий форум ChemCamp (4–7 апр.). В его работе приняли участие более 200 человек из России и стран ближнего зарубежья. Была проведена бизнес-игра, основанная на принципах функционирования сырьевой биржи, олимпиада и химический турнир, где команды соревновались в решении прикладных химических задач. Участие в турнире предполагало решение задач заочного тура, в ходе которого отбиралось 8 команд для участия в очном этапе. Команда факультета «In Vitro» стала победительницей очного тура.

Проведён «День карьеры химика». Это мероприятие проходит на факультете ежегодно с 1998 г. и является единственной в Москве ярмаркой вакансий для химиков. В этом году в нём приняли участие «СИБУР-Холдинг», LG Chem, ChemBridge, «Еврохим», Procter & Gamble, «Шлюмберже», «Пента», DOW, Метадинея и многие другие.

Факультет провёл XLV международную химическую олимпиаду школьников (15–23 июля). В олимпиаде приняли участие представители 73 стран и ещё 4 страны были представлены наблюдателями. Из 291 участника – 34 были удостоены золотых медалей, 64 – серебряных и 94 – бронзовых. Абсолютным победителем стал китайский школьник Юан Донг (85.09 баллов из 100), он же стал лучшим в теоретическом туре. На счету сборной России (рук. ст. препод. И.Глебов) – 2 золотые и 2 серебряные медали.

Программы повышения квалификации:

– «Учебно-методический комплекс как средство реализации межпредметных связей и личностно-ориентированного обучения на уроках химии». Курсы рассчитаны на преподавателей средних учебных заведений;

– по позитронно-эмиссионной томографии / компьютерной томографии. Программа рассчитана на специалистов радиохимиков, радиологов и медицинских физиков. Подготовлена в рамках соглашения между ООО «ПЭТ технолоджи», Фондом образовательных и инфраструктурных исследований ОАО «Роснано». Проведено обучение 20 слушателей, включавшее теоретический курс, семинарские и практические занятия, а также производственную практику. Таким образом, МГУ будет являться головной организацией по подготовке кадров для строящихся в регионах центрах ПЭТ/КТ, включая Липецкую, Брянскую, Архангельскую области, Башкирию и другие субъекты РФ. В настоящее время совместно с GE Healthcare создается веб-портал для дистанционного и виртуального образования по ПЭТ/КТ и другим методам ядерной медицины.

– «Химия для нехимиков (Общая химия)» – программа рассчитана на сотрудников заводов по производству минеральных удобрений непрофильных специальностей: экономистов, бухгалтеров, кадровиков и т.п. (для лучшего понимания механизмов производства продукции).

– «Химическая технология неорганических веществ» – программа рассчитана на сотрудников заводов по производству минеральных удобрений профильных специальностей: начальников цехов, старших мастеров, инженеров и т.п.

– «Аналитическая химия» – программа рассчитана на сотрудников химических лабораторий заводов по производству минеральных удобрений.

 

Конференции. Организовано и проведено 13 конференций как всероссийского, так и международного масштаба. В работе международных зарубежных конференций участвовали 195 человек. В т.ч.:

– I российско-североевропейский симпозиум по радиохимии / first Russian-Nordic Symposium on Radiochemistry (21–24 окт.). Советско(Российско)-финские симпозиумы по радиохимии проводились с 1984 г. каждые 3–4 года. По инициативе сотрудников кафедры радиохимии было предложено расширить состав стран-участников симпозиума, включив другие североевропейские страны – Швецию, Данию и Норвегию. В его работе приняли участие 160 человек. Рассматривались вопросы рационального природопользования, энергоэффективности и энергосбережения, ядерной энергетики, индустрии наносистем и наук о жизни. Следующий симпозиум пройдёт в 2016 г. в Норвегии. По результатам работы симпозиума будет издан специальный выпуск высокорейтингового журнала Radiochimica Acta в 2014 г.;

– 17-ая международная выставка «Химия–2013» (Центральный выставочный комплекс «Экспоцентр», 28–31 окт.). Факультет принял участие в формировании программы выставки по науке и образованию, организовал Всероссийский симпозиум по зелёной химии и Международный конкурс инновационных работ в области зелёной химии.

 

Доктора и кандидаты наук 2013 г. Сотрудниками факультета защищено 8 докторских и 7 кандидатских диссертаций.

Докторские диссертации защитили: вед.н.с. кафедры органической химии, НИЛ элементоорганических соединений Аверин Алексей Дмитриевич («Палладий-катализируемое аминирование в синтезе азотсодержащих макроциклов и полимакроциклов»); вед.н.с. кафедры химической кинетики, НИЛ химической кинетики Голубева Елена Николаевна («Химическая эволюция и селективность медьсодержащих каталитических систем в реакциях полихлоралканов»); доц. кафедры коллоидной химии, лаборатория коллоидной химии Левачев Сергей Михайлович («Свойства белок-липидных ассоциатов в жидких фазах и на межфазных поверхностях»); доц. кафедры органической химии Мажуга Александр Георгиевич («Дизайн и синтез бифункциональных аурофильных органических лигандов и координационных соединений на их основе для биологического применения»); вед.н.с. кафедры физической химии, НИЛ электронографии молекул Митин Александр Васильевич («Новые методы решения электронных уравнений квантовой химии и их применение»); доц. кафедры физической химии Успенская Ирина Александровна («Термодинамические модели солевых водно-органических систем в процессах разделения и очистки веществ»); вед.н.с. кафедры химической кинетики, НИЛ химии низких температур Шабатина Татьяна Игоревна («Молекулярная организация и комплексообразование в процессах формирования гибридных металл-мезогенных наносистем»); вед.н.с. кафедры неорганической химии, НИЛ химии и физики полупроводниковых и сенсорных материалов Шляхтин Олег Александрович («Химическая и морфологическая эволюция твердофазных систем при криохимческом синтезе оксидных материалов»).

Кандидатские диссертации защитили: инж. кафедры неорганической химии Белоусов Юрий Александрович («Органо-Неорганические композиции на основе ацилпиразолонатов лантанидов и оксида кремния»); н.с. кафедры физической химии, НИЛ термодинамики Коваленко Никита Андреевич («Термодинамические свойства и фазовые равновесия в системах, образованных 18-краун-6, водой, пропанолами и бутанолами»); мл.н.с. кафедры аналитической химии, НИЛ концентрирования Кочук Елена Валентиновна («Определение сульфаниламидов методами ВЭЖХ и спектрофотометрии после сорбционного концентрирования»); н.с. кафедры химии нефти и органического катализа, НИЛ химии поверхности Сафронихин Анатолий Викторович («Химическое модифицирование поверхности фторидов лантана и европия»); н.с. кафедры химической энзимологии, НИЛ физико-химии ферментативной трансформации полимеров Сенько Ольга Витальевна («Биокатализаторы в виде иммобилизованных в криогель поливинилового спирта клеток мицелиальных грибов в процессах получения органических кислот, биоэтанола, гидролитических ферментов и разложения фосфорорганических соединений»); н.с. кафедры электрохимии Хохлов Александр Анатольевич («Формирование электроактивных допированных и композиционных материалов на основе гидратированного оксида вольфрама»); н.с. кафедры высокомолекулярных соединений, НИЛ синтеза и изучения свойств полимеров Ярышева Алена Юрьевна («Структурные аспекты получения нанокомпозитов методом крейзинга кристаллических полиолефинов в растворах полиэтиленоксида»).

 

Персоналии. Сотрудники факультета в 2013 г. были удостоены 8 российских и 2 международных премий, в т.ч.:

Премия им. П.А.Ребиндера РАН была присуждена чл.-корр. РАН В.Г. Куличихину и к.х.н. Н.М. Задымовой за работу «Микрогетерогенные полимерные матрицы медицинского назначения на основе эмульсий различной структуры».

 

Публикации. Опубликовано 7 монографий, 961 статья, 961 тезис докладов, 29 учебников и учебных пособий.