КАФЕДРА ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА
История
Научное направление в области химии и технологии взрывчатых веществ (ВВ)
было основано в 1926 г. учеником и соратником великого Д.И. Менделеева –
профессором Семеном Петровичем Вуколовым (1863–1940 гг.). Д.И. Менделеев,
известный своими классическими исследованиями бездымных артиллерийских
порохов, был инициатором создания в 1891 г. и научным консультантом
Научно- технической лаборатории (НТЛ) Морского ведомства, призванной
разрабатывать боеприпасы для нужд Российского Военно-морского флота.
Младшим помощником начальника НТЛ, а впоследствии и ее начальником был
выпускник Санкт-Петербургского университета – С.П. Вуколов. Он выполнил
дипломную работу под руководством Д.И. Менделеева, а затем два года
стажировался в Сорбонне.
Семен
Петрович Вуколов, обладая энциклопедическими знаниями по химии и
технологии порохов и ВВ, выполнил ряд важнейших исследований в области
ароматич еских полинитросоединений, инициирующих ВВ, нитропроизводных
целлюлозы, снаряжения боеприпасов, нашедших практическое применение в
системах вооружения.
С 1919 по
1926 гг. С.П. Вуколов возглавлял отдел взрывчатых веществ в Российском
институте прикладной химии.
Новая
страница в жизни и деятельности С.П. Вуколова открылась в 1926 г., когда в
Ленинградском университете были организованы несколько производственно
профилированных учебно-научных лабораторий, в том числе лаборатория
взрывчатых веществ под его руководством. Учебный процесс вели также Р.В.
Мусселиус, Л.И. Багал, И.И. Матвеев, Я.И. Лейтман. За три года (1926–1929
гг.) было подготовлено более 30 инженеров химиков-технологов и
исследователей.
Одновременно с подготовкой инженерных кадров преподаватели и научные
сотрудники, используя достаточно оборудованную лабораторную базу, активно
включились в выполнение научно-исследовательских работ. Из наиболее важных
ра бот этого периода следует отметить: получение пикриновой кислоты из
бензола путем нитрации в присутствии катализаторов (И.И. Эйтингон);
использование низкопроцентного толуола для производства штатного ВВ .
тротила (Я.И. Лейтман); исследование нитровеществ, растворенных в
отработанных кислотах тротилового производства (П.Д. Гальковский); прямые
и косвенные методы испытания капсюлей-детонаторов и изучение влияния
различных элементов конструкции на его инициирующую способность (Л.И.
Багал); усовершенствование процессов получ ения тринитротолуола (И.И.
Матвеев).
Когда в 1930 г. в стране произошла реорганизация вузов, и химические
факультеты большинства институтов, включая Университет, объединились в
Ленинградском химико-технологическом институте (ЛХТИ), на базе
университетской лаборатории ВВ и порохов был создан специальный
военно-промышленный факультет для подготовки кадров инженеров-технологов
для оборонной химической промышленности в составе четырех кафедр –
взрывчатых веществ (включая снаряжение боеприпасов и пиротехнику),
порохов, ОВ и химической защиты. Позднее научные направления в области
пиротехники и снаряжения боеприпасов выделились в отдельные кафедры
(соответственно в 1937 и 1939 гг.). Начальником факультета был назначен
научный сотрудник ЦНИЛ при Охтинском пороховом заводе Р.М. Чиртин,
заместителем по научной работе и исполняющим обязанности зав.кафедрой ВВ
Л.И. Багал. (Профессор С.П. Вуколов был необоснованно репрессирован и до
1932 г. находился в лагерях.)
Факультет
был укомплектован студентами всех курсов, переведенными из других вузов
страны.
Первостепенной задачей вновь созданного факультета было укомплектование
кафедр квалифицированными преподавателями и научными сотрудниками.
Реализация данной задачи сводилась к подготовке на каждой кафедре
необходимых специалистов собственными силами из числа наиболее способных
молодых инженеров. Для этого из первых выпускников 1931 и 1932 гг. для
кафедры химии и технологии взрывчатых веществ был оставлен для учебы в
аспирантуре и для выполнения научно-исследовательской работы ряд молодых
специалистов. В их числе: В.С. Шпак, М.К. Бандурин, И.А. Герман, А.Н.
Державец, Л.Г. Рукин. В конце 1932 г. заведующим кафедрой химии и
технологии взрывчатых ве-ществ стал С.П. Вуколов.
В
1933–1934 гг. весь учебный процесс в части преподавания специальных
дисциплин, руководства лабораторными занятиями, производственной практики,
руководства дипломными работами и проектами проводился постоянным составом
преподавателей кафедры. В учебном процессе принимали участие С.П. Вуколов,
Л.И. Багал, Я.И. Лейтман, И.И. Матвеев, Р.В. Мусселиус, Д.С. Аванесов.
П.Д. Гальковский, А.Н. Державец, В.С. Шпак, П.И. Сиднев, Н.В. Хромов, М.К.
Бандурин, Л.Г. Рукин, И.А. Герман, И.А. Курлянкин.
Наряду с
организацией полноценного учебного процесса кафедра всемерно развивала
научно-исследовательскую работу. Это давало возможность налаживать связь с
заводами и их руководящими органами, способствовало росту научной и
технической квалификации преподавателей кафедры, и в конечном итоге,
сказывалось на повышении квалификации будущих инженеров.
В
середине 30-х годов было много сделано для укрепления материально-технич
еской базы кафедры. В специально для кафедры построенных помещениях были
созданы лаборатории и полупроизводственные установки, позволившие позже во
время войны выпускать в значительных количествах продукцию для нужд
фронта. Такие условия способствовали выполнению крупных
научно-исследовательских работ, некоторые из которых были реализованы в
промышленности.
К ним
можно отнести работы Я.И. Лейтмана и П.И. Сиднева по технологии
изготовления немаслянистого ксилила и получения сплава «Л». Была выполнена
серия важных работ под руководством Л.И. Багала и В.С. Шпака по получению
тринитробензола прямым нитрованием бензола под давлением, а также работы
по полу-ч ению азида натрия из мочевины. Под руководством Я.И. Лейтмана
была создана специальная ректификационная установка для извлечения
ароматических углеводородов из бензина, что позволило заметно расширить
сырьевую базу толуола для производства остро необходимого в то время
тротила.
В июле 1941 г., когда военная обстановка под Ленинградом резко ухудшилась,
было принято решение об эвакуации ЛХТИ в г. Казань. Эвакуированные из
Ленинграда преподаватели и студенты кафедры активно
включились в работу Казанского химико-технологического института. Для
обеспечения помощи фронту ученые КХТИ и сотрудники спецфака ЛХТИ приняли
активное участие в организации производственных мастерских, производивших
воспламенительно-разрывные заряды («огневые мешки»), противопехотные и
противотанковые гранаты и взрыватели.
Коллектив
кафедры наряду с большой работой производственных мастерских не прекращал
научную работу. Работа группы Л.И. Багала и В.С. Шпака была посвящена
разработке ряда тем: получение гремучей ртути на гидролизном спирте,
производство стифниновой кислоты из анилина, производство тринитробензола
через пикрилхлорид. Под руководством В.С. Шпака был разработан технический
проект производства пикрилхлорида, а также проект производства гексогена,
которое было организовано на заводе №40 в Казани. Под руководством Л.И.
Багала продолжались работы по получению новых инициирующих взрывчатых
веществ. Труд ленинградцев в Казани был высоко оценен Правительством СССР.
Указом Президиума Верховного Совета СССР группа сотрудников ЛХТИ (вместе с
сотрудниками КХТИ) была награждена орденами и медалями.
При
участии сотрудников кафедры химии и технологии взрывчатых веществ,
остававшихся в блокадном Ленинграде, было освоено производство
полупродуктов, необходимых для изготовления боеприпасов. Под руководством
опытного инженера-химика А.И. Захарова синтезировались стифниновая кислота
и азид натрия, которые поставлялись Ленинградскому заводу № 5 для
производства инициирующих взрывчатых веществ и средств взрывания.
В первые
послевоенные годы научно-исследовательская работа на кафедре проводилась
главным образом по госбюджетной тематике с привлечением студентов-
дипломников и аспирантов. Хоздоговорная работа выполнялась в сырьевой
группе по теме «Извлечение толуола из продуктов нефтепереработки»
(руководитель Я.И. Лейтман). По заданию Военно-инженерного управления
проводилась работа по разработке простейших смесевых ВВ (А.Н. Державец,
Л.Г. Рукин, Л.И. Багал). Выполнялись также работы по получению компонентов
ракетных топлив (А.И. Захаров и др.).
В
послевоенные годы кафедра постепенно отходила от традиционных исследований
в области взрывчатых веществ ароматического ряда. В 1953 г. вышло
Постановление Совета Министров СССР о разработке новых мощных взрывчатых
веществ для систем стратегических вооружений. Кафедра активно включилась в
эти работы: начались интенсивные исследования по синтезу и технологии
нитроалканов, производных нитроспиртов, нитроаминов. Новая тематика
явилась важным этапом в жизни кафедры. Она способствовала расширению
научного кругозора сотрудников, внедрению новых методов эксперимента,
усилению физико-химич еских исследований, углублению теоретического уровня
работ.
Важное место в работах кафедры занимали выполненные под руководством Л.И.
Багала исследования в области химии полинитроалканов, которые привели в
1958 г. к открытию новой реакции деструктивного нитрования
полинитрокарбонильных соединений с образовани-ем гексанитроэтана и
1,1,1,2,2-пентанитроалканов, включая функциональные полинитроалканы.
В 60-х
годах кафедра стала активно заниматься изучением синтеза высокоплотных
каркасных ВВ на основе адамантана и других полициклич еских углеводородов.
Были разработаны методы синтеза моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и
гексанитроадамантанов (В.Д. Николаев, М.Л. Багал, Е.Н. Вишневский, Е.Л.
Голод).
Эти работы опередили на 10–15 лет аналогичные исследования американских
ученых.
Научный задел, сформированный в эти годы, позволил успешно осуществить
дальнейшее развитие процессов адамантилирования азотсодержащих
гетероциклич еских соединений с целью получения потенциально биологически
активных веществ (Е.Л. Голод, М.С. Певзнер, В.В. Сараев, А.С. Гаврилов,
В.Г. Цыпин).
Интенсивно поводились поиски путей синтеза полициклических нитраминов. В
1971 г. на кафедре был впервые получен тетранитрогликольурил (позднее
описанный французскими авторами как соргуил) – высокоплотное мощное ВВ, и
продукт его гидролиза – 1,1,2,2-тетракис(нитрамино)этан, на основе
которого были синтезированы бициклические нитрамины, в том числе 1,1 /
-би(2,4,6-тринитро- 2,4,6-триазациклогексил) . димер штатного ВВ –
гексогена (И.В. Целинский, И.Н. Шохор, К.А. Несслер).
В
последнее время на кафедре проводятся работы по получения нового
высокоплотного каркасного ВВ класса нитраминов –
гексанитрогексаазаизовюртцитана, СL-20 (А.А. Астратьев, Д.В. Дашко).
Широкие
многоплановые исследования проведены в области синтеза мощных ВВ в ряду
сложных эфиров, ортоэфиров и ацеталей полинитроспиртов (В.Д. Николаев,
М.Л. Багал, М.А. Ищенко, И.Н. Айзенштадт, С.Ф. Мельникова, Ф.А.
Свечникова, З.И. Гидаспова, О.Ф. Колодкина, Н.И. Новацкая, Г.Н. Титова,
Н.Е. Третьякова, Н.В. Хейфец и др.), закончившиеся разработкой новых
эффективных общих методов синтеза производных полинитроспиртов, обладающих
высокими энергетическими и эксплуатационными характеристиками.
Для
одного из наиболее перспективных плавких ВВ – сульфата
2,2,2-тринитроэтанола – совместно с ГосНИИ «Кристалл» была разработана
опытная безопасная технология его получения и исследованы литьевые
взрывчатые составы различ ного назначения.
Заслуживают внимание пионерские работы кафедры по синтезу и разработке
технологии бис-2,2,2-тринитроэтилформаля (продукт «К») (В.Д. Николаев,
Л.Т. Еременко, Н.М. Плаксина, 1955 г.), исследованного как самостоятельное
плавкое ВВ и исходное вещество для синтеза активных пластификаторов
смесевых твердых ракетных топлив (продукт «ФК», FEFO).
Одним из
наиболее перспективных и широко развернутых направлений работ кафедры было
получение новых мощных ВВ в ряду полинитроалкилнитраминов. На кафедре
впервые был разработан технологический процесс получения мощных ВВ этого
класса, в частности 2,2,2-тринитроэтилметилнитрамина, и наработана крупная
партия продукта для дальнейших исследований (Л.И. Багал, А.И. Захаров).
На основе
систематического изучения кинетики и механизма аминометилирования
полинитроалкаканов и трансаминометилирования (Б.В. Гидаспов, В.Д.
Николаев, М.А. Ищенко, А.А. Никонов, Н.И. Новацкая, А.А. Стоцкий, З.И.
Гидаспова, Г.Н. Титова, Н.В. Бухвалова и др.) были впервые синтезированы
полинитроалкилнитамины – мощные ВВ и окислители СТРТ, такие как
1,1,1,3,7,9,9,9-октанитро- 3,7-диаза-5-тринитрометилнонан,
1,1,1,3,6,8,8,8-октанитро-3,6-диаза-4 (2,2,2-тринитроэтил)октан,
1,1,1,3,5-пентанитро-4-тринитрометил-3-азагексан и другие.
Наряду с
синтезом новых ВВ класса нитраминов продолжались исследования в области
технологии штатных ВВ – гексогена и октогена (В.С. Шпак, Л.И. Багал, Н.И.
Работинский, А.А. Яковлев, В.И. Сорокин, И.М. Голубков, И.Г. Чезлов и
др.).
Впервые в СССР в 1951 г. на кафедре было получено наиболее мощное штатное
ВВ – октоген (В.С. Шпак, В.Л. Козлова, Я.И. Галкина). Дальнейшие
систематич еские исследования химизма нитролиза уротропина и его
производных привели к созданию промышленной периодической и непрерывной
технологии октогена, реализованной вначале на опытной установке СКТБ
«Технолог», а, затем (совместно с ГосНИИ «Кристалл») – на заводе им. Я.М.
Свердлова (А.А. Яковлев, Б.В. Гидаспов, В.В. Франченко, И.М. Голубков,
Ю.В. Гук, Ю.В. Павлов). За успешное выполнение этой работы и создание на
основе октогена мощных взрывчатых составов профессора Л.И. Багал и Д.С.
Аванесов были удостоены звания лауреатов Государственной премии СССР, а
ряд сотрудников кафедры и СКТБ «Технолог» (А.А. Яковлев, В.В. Франченко)
награждены орденами СССР.
Успех
этой сложнейшей комплексной работы, как и последующих разработок кафедры
был бы невозможен, если бы не была реализована прозорливая и мудрая
инициатива Л.И. Багала о создании опытно-промышленной базы спецфака. В
1954 г. вышло Постановление Правительства о создании
опытно-технологической базы при ЛТИ для отработки технологий получения ВВ
и составов на их основе.
После
окончания строительства ряда корпусов в поселке Усть-Славянка в 1964 г.
нач алась активная работа опытной базы, впоследствии переименованной в
Специальное конструкторско-технологическое бюро «Технолог». Здесь
отрабатывались технологии мощных ВВ – октогена, гексанитроэтана,
тринитробензола, триаминотринитробензола, гексанитробензола,
тетранитробензимидазолона, нарабатывались и испытывались опытные партии ВВ
и составов на их основе, передавались в отраслевые НИИ и КБ для дальнейших
испытаний.
Одной из
славных вершин научной работы кафедры явилось участие в создании
опытно-промышленной технологии нового класса экологически чистых
неорганических окислителей СТРТ – солей динитрамида, открытых в 1970-71
гг. в ИОХ АН СССР (С.С. Новиков, В.А. Тартаковский, О.А. Лукьянов). Работы
кафедры в числе ряда работ научных академических и отраслевых организаций
сыграли важную роль в организации крупнотоннажного производства
аммоний-динитрамида (АДНА) и топлив на его основе для систем стратегич
еских вооружений.
За
успешное выполнение комплекса работ в области создания и внедрения в новую
технику производных динитрамида руководитель работ, заведующий кафедрой
ХТОСА (в 1969–1977 гг.), директор СКТБ «Технолог» профессор Б.В. Гидаспов
был удостоен звания Лауреата Ленинской премии, профессор В.Ф. Селиванов –
Государственной премии СССР.
Эти
достижения стали возможными благодаря напряженному, самоотверженному труду
многих научных групп, возглавлявшихся А.Г. Базановым, М.Д. Болдыревым,
Б.Я. Веретновым, Е.Л. Голодом, Г.И. Колдобским, Л.Л. Кузнецовым, Б.А.
Лебедевым, А.А. Моховым, А.А. Никоновым, И.В. Целинским, О.И. Шаповаловым,
и целого ряда сотрудников СКТБ «Технолог». Следует отметить, что аналогич
ные работы американских авторов появились почти на 20 лет позже работ
советских ученых.
В начале
60-х годов в связи с поставленной решением Правительства проблемой
создания высокоимпульсных смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ) на
кафедре ХТОСА были развернуты исследования по синтезу и изучению свойств
алифатических азидов как активных мономеров, пластификаторов и
наполнителей СТРТ.
Группой
сотрудников во главе с к.х.н. Ириной Натановной Шохор (К.А. Несслер, И.В.
Целинский, Т.Г. Кожевникова, С.Н. Водоватова) были проведены
широкомасштабные исследования по разработке методов синтеза и первичной
технологии получения алифатических полиазидосоединений. Особое внимание
было уделено соединениям, имеющим разветвленную алифатическую цепочку
(тетраазидонеопентан и его аналоги), азидным мономерам ряда оксетана, а
также азидам, содержащим в своем составе нитро- и нитратные группы
(трис-азидометилнитроксиметилметан, трис-азидометилнитрометан и др.).
Совместно
с кафедрой ХТВМС и СКТБ «Технолог» проведены наработки опытных партий
азидов и изучены возможности создания композиций порохов и СТРТ на их
основе. Результаты этих работ были обобщены в кандидатских диссертациях
К.А. Несслер и Т.Г. Кожевниковой.
В 70-е
годы к изучению вопросов синтеза, свойств и реакционной способности
азидопроизводных подключилась группа сотрудников во главе с к.х.н. С.Ф.
Мельниковой (Т.В. Романова, М.В. Соколова, А.А. Кирюшкин). Основное
внимание было уделено азидоалкил-N-нитроаминам как наиболее перспективному
классу высокоэнергетических пластификаторов. Были разработаны рациональные
методы синтеза этих соединений и первичная технология их получения в
условиях пилотной установки. Результаты этих работ послужили основной
кандидатской диссертации А.А. Кирюшкина. Некоторые
азидоалкил-N-нитроамины, в частности, бис(азидометил)-N-нитроамин,
бис(.-азидоэтил)-N-нитроамин, были детально исследованы в метательных
составах различного назначения. Еще одним важнейшим научным направлением
кафедры, созданным по инициативе Л.И. Багала в середине 60-х годов,
явилась химия и технология гетероароматич еских полиазотистых соединений
(три- и тетразолы, оксадиазолы и их N-оксиды).
Это
направление, обеспечившее приоритет кафедры как в масштабе страны, так и в
мировой науке, активно развивалось под руководством молодых талантливых
учеников Л.И. Багала – М.С. Певзнера, Т.П. Кофман, Г.И. Колдобского, В.А.
Островского, И.В. Целинского и С.Ф. Мельниковой. Вокруг этих ученых
сложились научные группы, в которых плодотворно работали десятки
аспирантов и сотрудников кафедры. Важные проблемы химии полиазотистых
соединений исследовались в группах под руководстом А.А. Астратьева, М.Д.
Болдырева, В.Н. Андреева, А.Г. Базанова, Е.Л. Голода, М.А. Илюшина, Л.Л.
Кузнецова, М.Б. Щербинина. Систематические исследования, выполненные этим
коллективом, позволили выявить закономерности процессов гетероциклизации,
функционализации гетероциклических субстратов, кислотно-основных
равновесий и реакционной способности азотистых гетероциклов.
Дальнейшим импульсом в развитии этих исследований послужило решение
Директивных органов о разработке высокоазотистых твердых топлив
специального назначения в ответ на «стратегическую оборонную инициативу»
США. Развернутые на кафедре и в СКТБ «Технолог» широким фронтом
синтетические, технологич еские и рецептурные исследования привели к
разработке методов синтеза и опытных технологий ряда высокоэнергетических
полиазотистых соединений и полимерных композиций на их основе,
перспективных в качестве компонентов и составов СТТ, а также мощных ВВ,
обладающих комплексом специфических свойств. Признанием важности этой
работы явилось присуждение премии Совета Министров СССР 1990 г., которой
были удостоены С.Ф. Мельникова, И.В. Крауклиш, Р.А. Кузнецов, А.Б. Кошоков
и И.В. Целинский.
Следует
подчеркнуть, что научный задел в области химии полиазотистых гетероциклов,
накопленный в эти годы, позволил успешно развивать данное научное
направление в конце ХХ – начале ХХI в. применительно к задачам создания
современных фармацевтических препаратов и биологически активных
соединений, препаратов для генной инженерии, селективных сорбентов,
лигандов для металлокомплексных катализаторов полимеризации олефинов,
светочувствитель-ных инициирущих ВВ класса координационных соединений и
т.д. (В.А. Островский, Г.И. Колдобский, С.Ф. Мельникова, М.А. Илюшин и
др.).
Важное место в научной работе кафедры с момента ее основания занимают
исследования инициирующих ВВ (ИВВ), начатые еще С.П. Вуколовым и Л.И.
Багалом. Итогом 30-летней научной и практической деятельности кафедры в
области синтеза и технологии ИВВ стало издание в 1959 г. монографии Л.И.
Багала «Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ» (второе
издание вышло в 1975 г.), которая остается до наших дней единственным
фундаментальным учебником в этой области.
Начиная
со второй половины 70-х годов под руководством учеников Л.И. Багала – Ю.Н.
Данилова и М.А. Илюшина – были развернуты широкие исследования в области
синтеза, изучения свойств и применения ИВВ класса металлокомплексных
соединений, содержащих в качестве лигандов полиазотистые гетероциклы.
Помимо
большого теоретического и общенаучного значения этих исследований, о чем
свидетельствуют десятки публикаций в отечественной и зарубежной
литературе, они имеют конкретный практический выход: ряд комплексных
перхлоратов и перхлориламидов переходных металлов оказался весьма
перспективным для снаряжения экологически чистых и безопасных средств
инициирования, включая лазерные.
Неотъемлемой составной частью исследований в области ВВ на протяжении
всего периода существования кафедры являются работы в области теории
горения и взрыва, создания и исследования композиционных взрывчатых
материалов, взрывных устройств и детонационных систем на их основе.
Основоположником научного направления в области физики взрыва является
профессор, д.т.н. Д.С. Аванесов, которым были разработаны научные основы
создания высокоплотных безопасных мощных взрывчатых составов. В этих
работах, отмеченных Государственной премией СССР, принимали активное
участие ученики Л.И. Багала и Д.С. Аванесова – профессор, д.т.н. О.И.
Шаповалов, доцент, к.т.н. А.П. Егоров, Лауреат Государственной премии 2002
г.в области науки и техники, и большая группа сотрудников кафедры и СКТБ
«Технолог».
Научные
работы профессора, д.х.н. И.Н. Айзенштадта в области физики взрыва связаны
с расчетами параметров эффективности высокоэнергетических систем.
Теоретические и экспериментальные исследования профессора, д.т.н.,
Лауреата Государственной премии СССР А.А. Котомина посвящены в основном
изучению взаимосвязи параметров идеальной и неидеальной детонации, а также
детонационной способности индивидуальных и смесевых ВВ с их химическим
строением и составом. Им созданы аддитивные методы расчета плотности и
параметров детонации ВВ и гетерогенных взрывчатых систем. Одновременно в
течение более 20 лет (1971-1993 г.г.) профессор А.А. Котомин руководил
научно-техническим направлением кафедры по созданию, исследованию и
применению пластичных и эластичных взрывчатых материалов на основе
высокомолекулярных соединений. Это направление, основанное в 1960 г.
доцентом Л.Г. Рукиным, являлось одним из наиболее крупных и важных на
кафедре. В настоящее время работы по данному направлению проводятся в СКТБ
«Технолог» под руководством лауреата Государственной премии, д.т.н. С.А.
Душенка. В результате обширных теоретических и экспериментальных
исследований созданы научные основы разработки пластич ных и эластичных
взрывчатых материалов и изделий на их основе, используемых в
ракетно-космической технике, инженерных боеприпасах, изделиях гражданского
назначения.
Созданные
коллективом устройства и системы детонационной автоматики прошли
госиспытания, приняты в эксплуатацию и использованы в космических
аппаратах «Венера», «Марс», «Венера – комета Галлея», «Фобос», «Скиппер»,
«Марс-96», «Интербол» и др.
Достижения творческого коллектива кафедры и СКТБ отмечены медалями
Федерации космонавтики СССР, орденами и медалями СССР и РФ (О.Ф. Яковлева,
С.Г. Тохтуев, Ю.А. Березуев, С.А. Душенок, С.М. Поляк, А.А. Котомин) и
двумя Государственными премиями СССР (А.А. Котомин и А.С. Душенок).
Данные
специализации введены вследствие необходимости в условиях рыночной
экономики и резкого сокращения заказов от предприятий оборонной
промышленности, для которых кафедра готовила кадры первые 60 лет своего
существования, выпускать специалистов широкого профиля,
конкурентоспособных на рынке интеллектуального труда. Выпускники кафедры
плодотворно трудятся на предприятиях химической промышленности,
выпускающих и перерабатывающих продукты основного и тонкого органического
синтеза, мономеры и полимеры, лекарственные препараты, ароматизаторы и
пищевые добавки, поверхностноактивные вещества и синтетические моющие
средства, а также в НИИ и КБ соответствующего профиля.
Наряду с
такими традиционными лекционными курсами, как химия энергоемких
соединений, химическая физика и химическая технология энергонасыщенных
материалов, на кафедре читаются курсы специализаций:
химико-технологические основы переработки ароматических нитросоединений;
термостойкие и малочувствительные ВВ; гибкие автоматизированные
производства субстанций фармпрепаратов; молекулярный дизайн и стратегия
синтеза субстанций лекарственного назначения; химия и технология
органических композиционных материалов; анализ, сертификация и маркетинг
химической продукции и другие. В учебном процессе кафедры участвуют
профессора, доктора наук В.Д. Николаев, Б.А. Лебедев, заведующий кафедрой
И.В. Целинский, В.А. Островский, М.А. Илюшин, доценты, кандидаты наук Л.А.
Лоскутова, С.Ф. Мельникова, А.П. Егоров, ст. преподаватели, кандидаты наук
Р.Е. Трифонов, А.А. Малин и Е.А. Веретенников.
Учебный
процесс обслуживают профилированные лаборатории по методам анализа,
физико-химическим и термохимическим исследованиям, оснащенные современными
приборами (ИК спектрометры Shimadzu FTIR 8400, Perkin Elmer 457, Specord
IR 80, УФ спектрометры Perkin-Elmer 402, Specord UV-VIS, газожидкостные
хроматографы Shimadzu GC 17AAF, Милихром-4, жидкостные хроматографы
высокого давления Shimadzu HPLC, 10 AVP, спектрометры ЯМР Perkin-Elmer
R-12, Tesla BS487, CHN-анализатор Hewlett-Parkard 185В, измерительно-
вычислительный комплекс «Вулкан-В», калориметры В-08МА, дериватограф
системы Паулик, Паулик, Эрдеи, скоростной фотометр СФР-2М, более 20
современных персональных компьютеров).
Сочетание
педагогической и научно-исследовательской работы, которую выполняют все
преподаватели кафедры, позволяет студентам заниматься научными
исследованиями начиная с младших курсов. Работа в НИРС дает возможность
студентам создать солидный теоретический и экспериментальный задел, необхо
димый для успешного завершения и защиты дипломных работ, магистерских
диссертаций, а также для дальнейших аспирантских исследований.
О высоком
уровне научных работ студентов свидетельствуют многочисленные медали,
дипломы, награды за участие в городских и всероссийских конкурсах.
Премиями ОАО «Нитровзрыв» награждены студенты А. Яковлев (1996 г.), О.
Высочанский (1998 г.), А. Козлов (2002 г.).
За
последние 20 лет аспирантами и соискателями кафедры защищено более 70
кандидатских диссертаций, из которых 10 работ переросли в докторские
диссертации.
Всего за
время существования кафедры подготовлено около 3000 инженеров
химиков-технологов, более 220 кандидатов и 30 докторов наук. В числе
выпускников кафедры Герои социалистического труда академик В.С. Шпак, А.Я.
Мальский, М.Ф. Сухаренко, С.Ф. Булушев, Лауреаты Ленинской премии
член-корреспондент РАН Б.В. Гидаспов, член-корреспондент РАН Г.Ф.
Терещенко, Е.Т. Ледин, А.Я. Мальский, 25 Лауреатов Государственной премии
СССР, руководители крупнейших НИИ и промышленных предприятий.
Ежегодно
преподаватели и сотрудники кафедры совместно со студентами и аспирантами
публикуют 30–40 научных статей и обзоров в ведущих российских и
международных журналах. За время существования кафедры преподавателями
выпущено 20 учебников, учебных пособий, монографий и сборников статей.
Почетного
звания «Соросовский профессор» за последние 8 лет неоднократно
удостаивались А.А. Абрамзон, В.А. Островский, И.В. Целинский, звания
«Соросовский аспирант» и «Соросовский студент» – А.А. Малин, Р.Е.
Трифонов, В.Ю. Зубарев, К.Е. Есиков, В.В. Филичев.
Все
вышесказанное позволяет надеяться, что, несмотря на трудный период,
переживаемый наукой и высшей школой в нашей стране, кафедра сможет
сохранить и развить богатое научное наследие отцов-основателей – С.П.
Вуколова и Л.И. Багала, будет и дальше готовить высококвалифицированных
специалистов для отечественной науки и промышленности.
Кого готовит
В
настоящее время кафедра готовит инженеров химиков-технологов по
направлению 655300 – «Химическая технология энергонасыщенных материалов и
изделий», по специальности 251100 – «Химическая технология органических
соединений азота» со следующими специализациями: 251101 – «Химия и
технология промышленных нитросоединений», 2511 02 – «Химия и технология
промежуточных продуктов для анилинокрасочной, фармацевтической и
полимерной промышленности», 251103 – «Азотсодержащие поверхостно-активные
вещества» и 251106 – «Технология синтетических субстанций лекарственного
назначения», а также бакалавров и магистров по направлению 550800 –
«Химическая технология и биотехнология».
Кафедра
готовит специалистов широкого профиля, способных плодотворно трудиться на
предприятиях оборонной и химической промышленности, производящих и
перерабатывающих высокоэнергетические вещества и материалы, ароматические,
алифатические и гетероциклические нитросоединения и их производные,
продукты основного и тонкого органического синтеза, мономеры и полимеры,
лекарственные препараты, пищевые добавки и ароматизаторы,
поверхностно-активные вещества и синтетические моющие средства. Выпускники
кафедры занимаются разработками в НИИ, КБ и проектных организациях
химического профиля в качестве инженеров-исследователей и экспертов по
технологической безопасности химических производств, преподают в высших и
средних учебных заведениях.
Сотрудники и
преподаватели
В
настоящее время на кафедре работают профессора, доктора химических наук В.
Д. Николаев, А. А. Абрамзон, Б. А. Лебедев, В. А. Островский, М. А.
Илюшин, доктор технических наук, профессор А. А. Котомин, доценты,
кандидаты наук Ю. Н. Данилов, Л. А. Лоскутова, С. Ф. Мельникова, А. П.
Егоров, ассистенты Е. А. Веретенников, Р. Е. Трифонов, А. А. Малин, а
также ведущие научные сотрудники, доктора химических наук М. С. Певзнер,
Е. Л. Голод, Т. П. Кофман, А. А. Астратьев, старшие научные сотрудники,
кандидаты химических наук М. Б. Щербинин, В. С. Поплавский, Н. А. Петрова,
В. Н. Андреев, С. Н. Вергизов, Г. Ю. Карцева, Н. Р. Хохрякова, Д. В.
Дашко, И. И. Кузнецова, И. А. Тишко.
Доктор
химических наук, профессор В. Д. Николаев является известным специалистом
в области химии алифатических полинитросоединений и N-нитроаминов, автор
более 300 научных и учебно-методических работ.
Профессор
Б. А. Лебедев специализируется в области технологии ароматических
нитросоединений и N-нитроаминов, в теории нитрования и безопасности
химических производств, он автор более 150 научных и учебно-методических
работ, 35 изобретений.
Профессор
А. А. Абрамзон - специалист в области поверхностно-активных веществ и
поверхностных явлений, автор семи монографий и справочников, 250 научных и
научно-популярных статей.
Профессор
А. А. Котомин является специалистом в области химической физики
быстропротекающих процессов, создания и применения композиционных
высокоэнергетических материалов с заданным комплексом свойств, автор 250
научных трудов и изобретений.
Профессор
В. А. Островский - автор более 240 научных и учебно-методических работ,
известный в стране и за рубежом специалист в области полиазотистых
гетероциклов, физической химии органических соединений азота, химии и
технологии лекарственных препаратов класса азотистых гетероциклов.
Профессор
М. А. Илюшин является специалистом в области химии инициирующих взрывчатых
веществ (ВВ), координационных соединений, фотохимии ВВ, автор более 160
научных и учебно-методических работ и изобретений.
Заместитель
заведующего кафедрой доцент С. Ф. Мельникова - специалист в области
алифатических нитросоединений, азидов, азотистых гетероциклов, ученый
секретарь диссертационного совета ССД 063.17.01, автор более 200 научных и
учебно-методических работ и изобретений; доценты Л. А. Лоскутова и А. П.
Егоров - специалисты в области химической физики быстропротекающих
процессов, а Ю. Н. Данилов - в области химии и технологии инициирующих ВВ.
В
настоящее время на кафедре обучаются 80 студентов и 15 аспирантов.
Учебный процесс
Учебный
план и программы подготовки специалистов составлены с учетом требований
максимальной фундаментализации высшего образования и перспектив
трудоустройства выпускников на рынке интеллектуального труда. В последние
годы на кафедре разработаны новые учебные курсы и соответствующие
лабораторные практикумы, адаптированные к современным требованиям рыночной
экономики. К их числу относятся, например, "Технологическая безопасность
потенциально опасных химических производств", "Молекулярный дизайн
органических соединений азота", "Гибкие автоматизированные
производственные системы в технологии малотоннажных химических продуктов",
"Технология азотсодержащих поверхностно-активных веществ" и другие. Новый
курс "Химия гетероциклических соединений азота" разработан профессором В.
А. Островским в форме компьютеризованной обучающей системы, работающей в
диалоговом режиме. Эти занятия с большим интересом посещают студенты и
старшие школьники.
Материальная база
Кафедра
располагает материальной базой для обучения студентов и аспирантов и для
выполнения научно-исследовательских работ. Достаточно упомянуть
спектрометры ядерного магнитного резонанса, инфракрасные, ультрафиолетовые
и рамановский спектрофотометры, газожидкостные и жидкостные хроматографы,
дериватограф, калориметры, кондуктометрические и электрометрические
установки, осциллографы, более 10 современных персональных компьютеров,
часть из которых объединена в компьютерный учебный класс.
Научно-исследовательские работы
Профессорско-преподавательский
состав, научные сотрудники, аспиранты и студенты кафедры активно участвуют
в научно-исследовательской работе, развивая основные научные направления
школы Л. И. Багала - синтез, исследование реакционной способности,
физико-химических и энергетических характеристик ароматических,
алифатических, алициклических и гетероциклических органических соединений
азота, разработка технологий их получения как перспективных
высокоэнергетических веществ, полупродуктов для получения синтетических
моющих средств, красителей, фармацевтических препаратов, систем записи
информации, мономеров для синтетических волокон, компонентов ракетных и
специальных топлив, газогенерирующих составов и средств пожаротушения,
антикоррозионных составов и т. д.; разработка научных основ создания
композиционных высоко-энергетических материалов, используемых в
ракетно-космической технике, энергетике, лесной, нефтегазовой и
горнодобывающей промышленности, в строительстве, металлообработке и
машиностроении.
Кафедра
выполняет научные исследования по приоритетным направлениям развития науки
и техники в рамках госбюджетного финансирования по единому заказ-наряду
Минобразования РФ, по межвузовской программе "Химия" (разделы
"Азотсодержащие ПАВ" и "Теоретическая и прикладная фотохимия", по которым
институт является головной организацией), по конкурсам грантов РФФИ и
Минобразования РФ (в области фундаментального естествознания и химической
технологии), по программе Миннауки и Минобразования "Государственная
поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки" (проект
"Создание учебно-научного комплекса "Безопасность процессов химической
технологии" при РНЦ "Прикладная химия" и СПбГТИ), а также по хозяйственным
договорам с Российскими научными центрами и научно-производственными
объединениями, по контрактам с зарубежными университетами и фирмами: с
Калифорнийским университетом США, с фирмами "Рон-Пуленк" (Франция),
"Дюпон" (США), "Аузимонт" (Италия), IPECS (Голландия). Общий объем
финансирования НИР кафедры в 1997 году составил более 800 млн. руб.
Профессора
кафедры И. В. Целинский и В. А. Островский имеют почетные звания
"Соросовский профессор", они получили соответствующие гранты института
"Открытое общество", М. А. Илюшин имеет звание "Соросовский доцент" и
соответствующий грант, аспиранты кафедры А. А. Малин, В. Ю. Зубарев, Р. Е.
Трифонов - звания и стипендии "Соросовские аспиранты". Р. Е. Трифонов
получил в 1997 году персональный грант Минобразования РФ для проведения
научно-исследовательской работы в Университете г. Мадрида (Испания).
Победители в конкурсах студенческих научно-исследовательских работ
студенты В. Ю. Зубарев, О. Б. Морозова, М. Б. Петельский, А. Ф. Яковлев
награждены золотыми медалями и дипломами Минобразования РФ.
Результаты
исследований ученых кафедры успешно внедрялись в промышленность. За
разработку промышленной технологии высокоэнергетических веществ и
композиций на их основе профессора Л. И. Багал и Д. С. Аванесов получили
звания лауреатов Государственной премии, доцент А. А. Яковлев награжден
Орденом Трудового Красного Знамени. Разработка промышленной технологии
нового класса неорганических окислителей, выполненная учеными кафедры и
СКТБ "Технолог", отмечена Ленинской премией (проф. Б. В. Гидаспов) и
Государственной премией (проф. В. Ф. Селиванов). За цикл работ по системам
пироавтоматики ракетно-космических комплексов, в частности, по проекту
"Вега" (Венера-комета Галлея) удостоены Государственных премий профессор
А. А. Котомин и старший научный сотрудник С. А. Душенок. Общественным
признанием одного из направлений работ в области высокоэнергетических
полиазотистых соединений явилось присуждение группе сотрудников кафедры и
СКТБ "Технолог" (проф. И. В. Целинский, проф. И. В. Крауклиш, доц. С. Ф.
Мельникова) Премии Совета Министров СССР за 1990 год.
В 1994
году коллективу кафедры и СКТБ "Технолог" было поручено выполнение
госзаказа на выпуск крупной партии азидотимидина - эффективного препарата
против СПИДа, технология которого разрабатывалась в институте.
Преподаватели
и сотрудники кафедры регулярно публикуют результаты своих исследований в
академических российских и международных журналах (более 30 публикаций в
год). В частности, в двух специальных выпусках Российского химического
журнала за 1997 год (т.41, вып.2 и 4), посвященных высокоэнергетическим
веществам, опубликовано 10 обзорных статей сотрудников кафедры.
В декабре 1997 года на кафедре проведена научно-техническая
конференцию, посвященная 100-летию со дня рождения Л. И. Багала, на
которой сотрудники и аспиранты кафедры сделали 23 доклада. Активно
участвуют преподаватели и сотрудники кафедры в международных
симпозиумах, совещаниях и конференциях (проф. В. А. Островский, М. А.
Илюшин и др.)