Треугольник Лаврентьева. Развитие. 1970 - 1991

В Сибирском отделении АН СССР начало исследованиям в области элементарных химических реакций с широким применением химической радиоспектроскопии было положено академиком В.В. Воеводским. В Институте химической кинетики и горения был создан первый в СССР и Европе спектрометр электронного спинового эха, и с тех пор физико-химические исследования школы доктора химических наук (впоследствии академика) Ю.Д. Цветкова заняли ведущее место в современной химической импульсной радиоспектроскопии, которая обогатилась рядом новых реализаций и нашла применение не только в химии, но и в биологии.

Открытие влияния магнитного поля на радикальные реакции, магнитных моментов ядер на скорость радикальных превращений, стало краеугольным камнем новой области науки — спиновой химии, созданной во многом благодаря вкладу академика Ю.Н. Молина и докторов химических наук Рен.З. Сагдеева (впоследствии академика) и К.М. Салихова (впоследствии члена-корреспондента РАН). В целом изучение влияния магнитного поля на химические реакции стало мощным направлением в Отделении на годы вперед.

В период создания Института химической кинетики и горения основные научные интересы его первого директора члена-корреспондента АН СССР А.А. Ковальского лежали в области горения твердых топлив; эти проблемы стали важным научным направлением в институте. Еще в первых работах А.А. Ковальским было показано, что воспламенение порохов происходит при развитии химических процессов в конденсированной фазе. Эти работы послужили основой для построения картины горения, отличной от устоявшихся теорий. В дальнейшем исследования А.А. Ковальского были дополнены с использованием современных методов детектирования активных промежуточных частиц.

Развивая идеи А.А. Ковальского в области механизмов образования и способов получения аэрозолей, сотрудники института разработали эффективные аэрозольные технологии защиты посевов от града, технологии борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и технологии обработки посевов.

С первых лет существования Сибирского отделения самое пристальное внимание уделялось проблемам структурной химии, причем изучалось не только строение соединений, но и их электронная структура. Под руководством доктора физико-математических наук Л.Н. Мазалова создано направление по исследованию электронного строения веществ с помощью рентгеновской и рентгеноэлектронной спектроскопии. Совместное использование теории и оригинального комплекса экспериментальных методов дало уникальную информацию об электронной структуре веществ.

Школой академика В.А. Коптюга внесен определяющий вклад в развитие теории молекулярных перегруппировок. Использование метода стабилизации промежуточных частиц, применение метода меченых атомов, широкое привлечение ЯМР-спектроскопии — все это позволило установить механизмы реакций с участием карбониевых ионов. Благодаря работам его школы в обширнейшем разделе органической химии удалось перейти от стадии накопления результатов к количественному описанию, что радикально изменило сам характер исследований.

Коллективом ученых под руководством члена-корреспондента АН СССР (впоследствии академика) В. В. Болдырева установлено определяющее влияние дефектов в твердом теле на направление протекания химических реакций. Применение механоактиваторов для направленного создания нужного типа дефектов позволило предложить широкий спектр механохимических безотходных процессов переработки минерального сырья.

Важнейшим применением химической науки являются каталитические технологии. Всемирную известность в области катализа получили работы первого директора Института катализа СО АН СССР академика Г.К. Борескова. Правило Борескова о постоянстве удельной каталитической активности химических веществ близкого химического и фазового состава легло в основы теории катализа. Крупный вклад в развитие каталитических исследований внесен школами академика К.И. Замараева и члена-корреспондента АН СССР (впоследствии академика) В.Н. Пармона. Среди множества ярких достижений — первые в мире наблюдения явления самоорганизации в гетерогенном катализе. Широкое применение физико-химических исследований выдвинуло Институт катализа в ряды лидеров отечественной и мировой науки.

В результате экологических исследований К.И. Замараева и В.Н. Пармона выявлена существенная роль гетерогенных каталитических процессов на поверхности аэрозольных частиц в глобальной химии атмосферы.

В Иркутском институте органической химии АН СССР, созданном членом-корреспондентом АН СССР М.Ф. Шостаковским, сложились получившие мировую известность школы членов-корреспондентов АН СССР (впоследствии академиков) Б.А. Трофимова — в области химии ацетилена и М.Г. Воронкова — в области элементоорганической химии кремния. Смелость эксперимента и широта теоретических обобщений позволили иркутским химикам развить новые области науки и разработать эффективные лекарственные препараты, такие как ацизол — антидот оксида углерода, экологически безопасные пестициды, регуляторы роста растений, материалы для микроэлектроники. В институте открыто большое количество новых реакций и две из них стали именными — реакциями Трофимова и Воронкова.

С момента создания Новосибирского института органической химии СО АН СССР химия полифторароматических соединений стала одним из основных направлений деятельности института. Под руководством академика Н.Н. Ворожцова был разработан общий подход, основанный на взаимодействии полихлорированных ароматических соединений с безводным фторидом калия. Внедрение этой технологии позволило создать в стране производство важных фторированных продуктов — гексафторбензола и хлорпентафторбензола.

Первый директор Института неорганической химии СО АН СССР академик А.В. Николаев одной из важнейших задач института считал развитие работ по физикохимии разделения и очистки веществ и создание на этой основе новых технологий. В институте интенсивно исследовались процессы экстракции, направленной кристаллизации, зонной плавки, электрорафинирования в расплавленных солях. Был разработан способ глубокой очистки тяжелых легкоплавких металлов, включающий электрорафинирование металлов в расплаве их хлоридов, с последующей направленной кристаллизацией во вращающемся контейнере. Этим способом получены кадмий, олово, свинец, индий особой степени чистоты.

Школой академика Ф.А. Кузнецова в области создания материалов электронной техники развита методология количественного исследования химического осаждения из газовой фазы — одного из наиболее используемых в технологии типов процессов, обоснована содержательность и развита техника термодинамического моделирования процессов синтеза материалов и структур. Развитие методов химической термодинамики позволило оптимизировать рост кристаллических слоев германия, кремния, арсенида галлия, сульфида цинка, процессы формирования диэлектрических слоев оксида и нитрида кремния и решить проблему совместимости материалов, используемых в приборах. В институте созданы технологии выращивания большеразмерных кристаллов низкоградиентным методом Чохральского.

В Красноярске, в Институте химии и химической технологии СО АН СССР, под руководством доктора химических наук А.И. Холькина и кандидата технических наук Г.Л. Пашкова (впоследствии членов-корреспондентов РАН) разработаны новые процессы извлечения и разделения редких металлов с применением редоксэкстрагентов и комбинированных гидрометаллургических методов. Технологическая реализация разработанных процессов позволила создать редкометалльное производство на Усть-Каменогорском свинцо-во-цинковом комбинате с производительностью в два раза выше существовавшей.

В Томске, в Институте химии нефти АН СССР, найдены оригинальные методы выделения и фракционирования гетероатомных и высокомолекулярных компонентов нефтей, металлопорфиринов. Создана автоматизированная информационная система по нефтям СССР. Сформулирован принцип структурного и генетического единства нефтяных компонентов всех классов, использование которого позволило существенно упростить методику выделения и анализа отдельных компонент.

Школой члена-корреспондента АН СССР Г.Ф. Большакова разработаны способы получения высокоэнергетических материалов с использованием ультрадисперсных порошков металлов.

На фото: В Институте катализа получены принципиально новые результаты в области предвидения каталитического действия, научных основ приготовления катализаторов