Отчет по практике в Иркутском институте химии СО РАН

Введение

Практика была пройдена в Иркутском институте химии СО РАН,который находится в ряду крупнейших в России центров фундаментальных исследований в области органической и элементоорганической химии. В Институте сформировалась одна из ведущих научных российских школ, продолжающая традиции великого русского химика-органика А. Е. Фаворского.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История Института

Иркутский институт химии им. А. Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук (ИрИХ СО РАН), до недавнего времени Иркутский институт органической химии (ИрИОХ), — один из первых академических институтов Восточной Сибири. Он основан в 1957 г. по Постановлению Президиума АН СССР. Первым директором — организатором Института — стал член-корреспондент АН СССР М. Ф. Шостаковский. Ближайший сподвижник классика органической химии академика А. Е. Фаворского, он заложил основы динамичного развития крупнейшей Российской химической школы — школы Фаворского на Сибирской земле. Институт сразу же выдвинулся на передовые позиции мировой химической науки в области химии ацетилена и кремния (особенно кремнийацетиленовых соединений).

Начиная с 1970 г., когда директором ИрИОХа стал член-корреспондент АН СССР (позже академик РАН) М. Г. Воронков — уже тогда крупнейший авторитет в области химии органических соединений кремния и серы — Институт получил второе дыхание. Под его руководством развертываются пионерские исследования в области химии гипервалентного кремния, карбофункциональных и биологически активных кремнийорганических соединений, металлоорганических соединений, высокотемпературного синтеза органических производных серы. Институт начинают посещать многие известные зарубежные ученые, налаживаются и быстро развиваются международные связи.

В 2000 г. Институту присвоено имя А. Е. Фаворского — одного из основоположников и классика органической химии.

Институт давно стал кузницей кадров высшей квалификации: за все годы здесь  подготовлено около 250 кандидатов и  более 50 докторов наук. О новизне  и оригинальности исследований Института, их практической нацеленности красноречиво говорят его многочисленные авторские  свидетельства и патенты — на сегодня их более 1560.

Институт продолжает фундаментальные  и прикладные исследования в области  направленного синтеза полезных продуктов из нефти, газа и угля, главным образом, через ацетилен и его производные, содержащие кислород, азот, серу, селен, теллур, фосфор, кремний, германий, олово, фтор, хлор, бром, иод, литий, натрий, палладий, платину и  другие элементы. Это вполне естественно, так как ацетилен — важное химическое сырье, на базе которого можно синтезировать почти все, что сегодня производится химической и химико-фармацевтической промышленностью. Ацетилен гораздо активнее этилена и пропилена и потому более удобен как универсальный «строительный блок» для органического синтеза.

Институт продолжает фундаментальные  и прикладные исследования в области  направленного синтеза полезных продуктов из нефти, газа и угля, главным образом, через ацетилен и его производные, содержащие кислород, азот, серу, селен, теллур, фосфор, кремний, германий, олово, фтор, хлор, бром, иод, литий, натрий, палладий, платину и  другие элементы. Это вполне естественно, так как ацетилен — важное химическое сырье, на базе которого можно синтезировать почти все, что сегодня производится химической и химико-фармацевтической промышленностью. Ацетилен гораздо активнее этилена и пропилена и потому более удобен как универсальный «строительный блок» для органического синтеза.

Основная цель ученых ИрИХ — фундаментальные исследования строения и химического поведения сложных молекул для направленного конструирования веществ с заданными свойствами. Для этого открывают новые химические реакции (закономерности химической формы движения материи, — см. реакции Воронкова, Трофимова), изучают их механизмы, реализуют новые типы химических связей. На их основе получают новые коммерчески ценные продукты и материалы: лекарства, экологически безопасные пестициды, регуляторы роста растений, полимеры, душистые вещества, сорбенты, иониты, комплекситы и экстрагенты металлов и загрязнителей, ингибиторы коррозии, добавки к топливам и маслам, материалы для микроэлектроники и литиевых аккумуляторов нового поколения и т. д. (см. разработки Института).

С 1987 г. по 2001 г. на базе института функционировал Научный совет по проблеме «Химия и технология органических соединений серы» Министерства промышленности, науки и технологий РФ.

Сегодня в Институте больше внимания уделяется региональным проблемам: химии древесины, природным соединениям, выделяемым из сибирских растений, экологии региона и озера Байкал, концепциям угле-газо-нефтехимического и лесохимического комплексов Восточной  Сибири. Последнее особенно важно, ибо  Приангарью будет принадлежать ведущая  роль в неизбежной геополитической  переориентации России на страны Юго-Восточной  Азии и Тихоокеанского региона.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные направления Института

 

• Лаборатория непредельных гетероатомных соединений
• Лаборатория халькогенорганических соединений
• Лаборатория химии карбофункциональных соединений
• Лаборатория химии серы
• Лаборатория функциональных синтетических и природных полимеров
• Лаборатория физической химии
• Лаборатория структурной химии
• Лаборатория прикладной химии
• Лаборатория элементоорганических соединений
• Лаборатория фторорганических соединений
• Лаборатория химии древесины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Литературные методики  очистки растворителей

3.1.1 Абсолютные реакции ДмCO проводятся в соответствии с методикой описанной в справочнике [1]

 

3.1.2 Диэтиловый эфир(ДЭЭ)

Во всех случаях, за исключением  тех, когда используют готовый «абсолютный» эфир, растворитель следует проверять  на присутствие примесей и соответствующим  образом обрабатывать. При работе с эфиром необходимо соблюдать дополнительные меры предосторожности, связанные с  лёгкой воспламеняемостью растворителя. Достаточно сухой эфир можно получить высушиванием и перегонкой над натриевой  проволокой, однако наиболее эффективным  методом является перегонка над  LiAlH₄

 

3.1.3 Метиленхлорид

Растворитель промывают концентрированной  серной кислотой,затем водным раствором  карбоната-натрия и водой, после  чего сушат над хлористым кальцием. После перегонки над P₂O₅ получают чистый сухой метиленхлорид.

 

4 Экспериментальная часть

Собирали установку для перегонки  при атмосферном давлении:

 

 

 

 

  Рис 1.Прибор для простой перегонки жидких веществ: 1 — горелка Бунзена; 2 — кольцо с зажимом и асбестовой сеткой; 3 — перегонная колба (колба Вюрца); 4 — лапка с зажимом; 5 — термометр; 6 — штативы; 7 — холодильник Либиха; 8 — алонж; 9 — приемная колба

 

3 Литературные методики  очистки растворителей

3.1.1 Абсолютные реакции ДмCO проводятся в соответствии с методикой описанной в справочнике [1]

3.1.2 Тетрагидрофуран(ТГФ)

Растворитель обязательно следует  проверять на наличие перекисей  и соответствующим образом обрабатывать;следы  перекисей удаляют кипячением 0,5% -ной суспензией Cu₂Cl₂ в тетрагидрофуране в течение 30 мин,после чего растворитель перегоняют. Затем тетрагидрофуран сушат над гранулами KOH,кипятят с обратным холодильником и перегоняют над литийалюминийгидридом или гидридом кальция. Такой метод позволяет получить очень сухой растворитель.

3.1.3 Хлороформ 

Поступающий в продажу хлороформ  чаще всего содержит около 1% этанола  в качестве стабилизатора, предохраняющего  хлороформ от окисления кислородом воздуха в фосген.Для очистки  растворителя рекомендуется один из следующих методов:

 а) Хлороформ встряхивают с концентрированной H₂SO₄ ,промывают водой, сушат над CaCl₂ или K₂CO₃ и перегоняют.

б) Хлороформ пропускаю через  колонку, заполненной активированной окисью алюминия.

в) Хлороформ несколько раз встряхивают  с водой, сушат над CaCl₂ и перегоняют над P₂O₅.

Растворитель, очищенный по любому из этих методов, хранят в темноте  в атмосфере N₂.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Экспериментальная часть

Собирали установку для перегонки при атмосферном давлении:

 

 

 

 

  Рис 1.Прибор для простой перегонки жидких веществ: 1 — горелка Бунзена; 2 — кольцо с зажимом и асбестовой сеткой; 3 — перегонная колба (колба Вюрца); 4 — лапка с зажимом; 5 — термометр; 6 — штативы; 7 — холодильник Либиха; 8 — алонж; 9 — приемная колба