Введение к работе
Актуальность темы. Исследование на основе теоретической доэкспериментальной оценки разнообразных свойств химических соединений и моделирование их конкретных структур, которые могут оказаться носителями изучаемых свойств, активно используются в последнее время. Такие подходы позволяют существенно сократить трудоемкость и финансовые издержки исследований, и особо интенсивно используются при оценке связи структуры соединений с их биологической активностью. В тоже время известные подходы прогнозных расчетных методов могут быть использованы и при выявлении молекулярных фрагментов, играющих ключевую роль в проявлении самых разнообразных свойств органических молекул. Экстракционные процессы очистки углеводородного сырья селективными растворителями имеют большое значение для нефтехимии и нефтепереработки. Поэтому актуальным является проведение исследований в области доэкспериментальной оценки, моделирования и синтеза селективных растворителей для экстракции ароматических углеводородов из продуктов нефтепереработки на основе закономерности связи «структура – свойство».
Цель работы. Разработка селективных растворителей для экстракционного выделения ароматических углеводородов из продуктов нефтепереработки на примере углеводородной системы «гексан – бензол».
Задачи исследования:
определение влияния функциональных групп и их сочетаний на селективность растворителей для системы «гексан – бензол» на основе компьютерной системы SARD-21;
разработка моделей оценки уровня селективности растворителей;
формирование базы данных для разработки направлений моделирования и синтеза новых селективных растворителей;
— направленный синтез и испытание селективных растворителей.
Научная новизна. Впервые метод теории распознавания образов в рамках системы SARD-21 применен для исследования селективных свойств растворителей для разделения углеводородной системы «гексан – бензол».
На основе системы SARD-21:
— выявлено влияние более 2000 химических групп, атомов и их сочетаний на селективность растворителей;
— сформированы модели и их комплексы для оценки уровня селективности растворителей;
— сформирована информационная база данных для оценки селективности, направленного моделирования и синтеза новых растворителей;
— определены перспективные направления структурной модификации для направленного синтеза новых селективных растворителей для выделения ароматических углеводородов из продуктов нефтепереработки.
Практическая значимость работы заключается в:
— создании базы данных для разработки направлений моделирования и синтеза новых селективных растворителей;
— применении сформированной базы данных для направленного моделирования и синтеза селективных растворителей, а также в использовании результатов исследований:
— в НОЦ «Перспективные биологически активные соединения. Получение и свойства» ФГБОУ ВПО Уфимского государственного нефтяного технического университета при исследовании связи «структура - свойства» и теоретической оценке селективных свойств растворителей;
— в ФГБОУ ВПО Уфимской государственной академии экономики и сервиса при изучении закономерностей связи «структура – свойства» химических соединений;
— в ГУ «Научно-исследовательский технологический институт гербицидов и регуляторов роста растений с опытно-экспериментальным производством АН РБ» при изучении закономерностей связи «структура – свойства» и разработке направлений синтеза химических соединений.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены и обсуждены на XXII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии Реактив-2009» (г. Уфа, 2009 г.), XLVIII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (г. Новосибирск, 2010 г.), II Международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы науки и техники» (г. Уфа, 2010 г.), XV Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (г. Новосибирск, 2010 г.), VIII Республиканской конференции молодых ученых «Научное и экологическое обеспечение современных технологий» (г. Уфа, 2011 г.), VIII Международной научно-технической конференции, 7 декабря 2011. Ч. V (Уфа, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях из перечня российских рецензируемых научных журналов, публикующих результаты диссертаций на соискание ученой степени.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 136 страницах, содержит 26 таблиц и 24 рисунка. Список литературы включает 129 наименований.
