The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования данного проекта являются гомогенные и гетерогенные палладиевые катализаторы, предназначенные для проведения реакций карбонилирования олефинов моноксидом углерода в присутствии спиртов с целью получения душистых веществ - сложных эфиров карбоновых кислот. В рамках проекта планируется синтез гомогенных катализаторов на основе комплексов палладия, включая дихлорбис(трифенилфосфин)палладий(II) PdCl2(PPh3)2, тетракистрифенилфосфинпалладий Pd(PPh3)4 и ацетилацетонат палладия Pd(acac)2. Каталитическая активность этих комплексов будет исследована в реакции карбонилирования олефинов (циклопентена и циклогексена) моноксидом углерода и этанолом с целью получения этиловых эфиров соответствующих карбоновых кислот. Также объектом разработки являются гетерогенные катализаторы на твердых подложках, такие как 1%-ный Pd/Поликарбонат и 1%-ный Pd/Углерод, каталитическая активность которых будет изучена в реакции получения метилбензоата. Помимо этого, будут синтезированы магнитные гетерогенные катализаторы - 1%-ный Pd/Fe2O4/Поликарбонат и 1%-ный Pd/Fe3O4/Углерод, предназначенные для облегчённого отделения из реакционной среды и повторного применения. Их эффективность также будет оценена в реакции получения метилбензоата. Особое внимание будет уделено исследованию возможности многократного использования гетерогенных и магнитных катализаторов без значимой потери активности. Для всех синтезированных каталитических систем будут определены основные физико-химические свойства.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бұл жобаның зерттеу бағыты хош иісті қосылыстарды - карбон қышқылының эфирлерін алу үшін спирттердің қатысуымен көміртегі тотығымен олефиндерді карбонилдеуге арналған біртекті және гетерогенді палладий катализаторларына бағытталған. Жоба дихлорбис(трифенилфосфин)палладий(II) PdCl2(PPh3)2, тетракистрифенилфосфинпалладий Pd(PPh3)4 және палладий ацетилацетонаты Pd(acac)2 сияқты палладий кешендеріне негізделген біртекті катализаторларды синтездеуді қамтиды. Бұл кешендердегі каталитикалық белсенділік олефиндерді (циклопентен және циклогексен) көміртегі тотығымен және этанолмен карбонилдеу кезінде тиісті карбон қышқылдарының этил эфирлерін алу кезінде зерттеледі. Қатты подложкалардағы гетерогенді катализаторлар, мысалы, 1% Pd/поликарбонат және 1% Pd/көміртек жасалуда. Олардың каталитикалық белсенділігі метилбензоат синтезі реакциясында зерттеледі. Магниттік гетерогенді катализаторлар да синтезделеді - 1% Pd/Fe2O4/Поликарбонат және 1% Pd/Fe3O4/Көміртек - реакция ортасынан оңай бөлініп, қайта пайдалануға арналған. Олардың тиімділігі метилбензоат синтезі реакциясында бағаланады. Гетерогенді және магниттік катализаторларды белсенділікті айтарлықтай жоғалтпай қайта пайдалану мүмкіндігін зерттеуге ерекше назар аударылады. Барлық синтезделген каталитизаторлардың физика-химиялық қасиеттері анықталады.

Aim of work (in Russian) : Утилизация моноксида углерода и ненасыщенных углеводородов НПЗ (алкенов, алкинов и алкадиенов) разработкой технологии получения душистых веществ на основе сложных эфиров карбоновых кислот реакцией металлокомплексного карбонилирования олефинов моноксидом углерода и спиртами в присутсвии каталитических систем. Замена дорогостоящих катализаторов (комплексы группы Pd) на улучшенные, более доступные и эффективные модифицированные катализаторы (магнитные, нанесенные и т.д.).

Aim of work (in Kazakh) : Каталитикалық жүйелердің қатысуымен олефиндерді көміртегі тотығымен және спирттермен металл кешенді карбонилдеу реакциясы арқылы карбон қышқылдарының күрделі эфирлері негізінде хош иісті заттарды алу технологиясын әзірлеу арқылы көміртегі тотығын және МӨЗ қанықпаған көмірсутектерін (алкендер, Алкиндер және алкадиендер) кәдеге жарату. Қымбат катализаторларды (Pd тобының кешендері) жақсартылған, қол жетімді және тиімді модификацияланған катализаторларға (магниттік, қолданылатын және т.б.) ауыстыру.

Методы исследования (на русском) : Для достижения целей проекта планируется проведение комплекса синтетических, аналитических и каталитических исследований. На первом этапе будут получены гомогенные и гетерогенные катализаторы, применимые в реакциях карбонилирования олефинов моноксидом углерода в присутствии спиртов. Физико-химические свойства полученных катализаторов будут определены с использованием современных аналитических методов, таких как ИК-спектроскопия, термогравиметрический анализ (ТГА), рентгеноструктурный анализ (РСА), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ). Для оценки каталитической активности синтезированных катализаторов будут проведены реакции получения сложных эфиров карбоновых кислот, включая этиловые эфиры циклопентановой и циклогексановой кислот, а также метилбензоат. Конверсия исходных субстратов и селективность образования целевых продуктов будут определяться методом газовой хроматографии и газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС).

Методы исследования (на казахском) : Жобаның мақсаттарына жету үшін синтетикалық, аналитикалық және каталитикалық зерттеулердің кешенді сериясы жоспарлануда. Бірінші кезеңде спирттер қатысуымен көміртегі тотығымен олефинді карбонилдеу реакцияларына қолданылатын гомогенді және гетерогенді катализаторлар синтезделеді. Алынған катализаторлардың физика-химиялық қасиеттері ИК-спектроскопия, термогравиметриялық талдау (TГА), рентгенді құрылымдық талдау (XRD) және сканерлеуші электрондық микроскопия (СЭМ) сияқты заманауи аналитикалық әдістерді қолдану арқылы анықталады. Синтезделген катализаторлардың каталитикалық белсенділігін бағалау үшін циклопентан және циклогексан қышқылдарының этил эфирлерін, сондай-ақ метилбензоатты қоса алғанда, карбон қышқылының эфирлерін алу реакциялары жүргізіледі. Бастапқы субстраттардың түрленуі және мақсатты өнімдердің түзілуіне арналған селективтілік газ хроматографиясы және газ хроматографиясы-масс-спектрометриясы (GC-MS) арқылы анықталады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках проведённого исследования были успешно синтезированы и охарактеризованы ряд гомогенных и гетерогенных палладиевых катализаторов, включая дихлорбис(трифенилфосфин)палладий(II) PdCl2(PPh3)2, тетракистрифенилфосфинпалладий Pd(PPh3)4, ацетилацетонат палладия Pd(acac)2, а также катализаторы на твердых подложках: Pd/Поликарбонат, Pd/Углерод и магнитные катализаторы Pd/Fe3O4/Поликарбонат и Pd/Fe₃O₄/Углерод. Полученные катализаторы были апробированы в реакциях карбонилирования циклопентена и циклогексена этанолом, а также в реакции карбонилирования йодбензола метанолом. Проведённые эксперименты подтвердили каталитическую активность синтезированных систем и позволили выявить наиболее эффективные варианты в зависимости от природы подложки и условий проведения реакции. Научная новизна работы заключается в разработке и исследовании новых магнитных гетерогенных катализаторов на основе палладия и частиц Fe₃O₄, обладающих повышенной удобством отделения из реакционной среды и потенциалом для повторного использования. Следует отметить, что из-за задержки финансирования не удалось вовремя провести ЯМР-анализы синтезированных катализаторов, до конца года будут проведены все анализы. Также в ближайшее время в журнале “Химический журнал Казахстана” выходит одна научная статья по результатам исследования

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу барысында бірқатар гомогенді және гетерогенді Палладий катализаторлары, соның ішінде дихлорбис(трифенилфосфин)палладий(II) PdCl2(PPh3)2, тетракистрифенилфосфинпалладий Pd(PPh3)4, Палладий ацетилацетонаты Pd(acac)2, сондай-ақ қатты пдложкалардағы катализаторлар сәтті синтезделіп, сипатталды: Pd/поликарбонат, Pd/көміртек және магниттік катализаторлар Pd /Fe3O4/Поликарбонат және Pd/Fe3O4 /көміртек. Алынған катализаторлар циклопентен мен циклогексеннің этанолмен карбонилдену реакцияларында, сондай-ақ йодбензолдың метанолмен карбонилдену реакциясында сыналды. Жүргізілген эксперименттер синтезделген жүйелердің каталитикалық белсенділігін растады және субстраттың табиғаты мен реакция жағдайларына байланысты ең тиімді нұсқаларды анықтауға мүмкіндік берді. Жұмыстың ғылыми жаңалығы реакциялық ортадан бөлінудің ыңғайлылығы мен қайта пайдалану әлеуеті жоғарылаған жаңа палладий негізіндегі магнитті гетерогенді катализаторлар мен Fe3O4 бөлшектерін әзірлеу және зерттеу болып табылады. Қаржыландырудың кешігуіне байланысты синтезделген катализаторларға ЯМР талдауларын уақытында жүргізу мүмкін болмағанын, жыл соңына дейін барлық талдаулар жүргізілетінін атап өткен жөн. Сондай-ақ жақын уақытта “Қазақстанның химиялық журналы” журналында зерттеу нәтижелері бойынша бір ғылыми мақала жарыққа шығады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанная технология получения душистых веществ на основе сложных эфиров карбоновых кислот обладает высокими конструктивными и технико-экономическими показателями, что делает её перспективной для промышленного внедрения. Получаемые ароматические соединения могут успешно применяться в парфюмерно-косметической отрасли при создании парфюмерных композиций для духов, одеколонов и лосьонов. Кроме того, их целесообразно использовать в качестве отдушек для мыла, шампуней, средств по уходу за кожей и волосами, а также для ароматизации различных бытовых помещений. Высокое качество полученных эфиров, стабильность аромата и экономичность процесса обеспечивают конкурентоспособность технологии и расширяют возможности её практического использования в индустрии ароматизаторов.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Карбон қышқылдарының күрделі эфирлері негізінде хош иісті заттарды алудың дамыған технологиясы жоғары конструктивті және техникалық-экономикалық көрсеткіштерге ие, бұл оны өнеркәсіптік енгізу үшін перспективалы етеді. Алынған хош иісті қосылыстар парфюмерия мен косметика саласында парфюмерия, одеколон және лосьондарға арналған парфюмерлік композициялар жасауда сәтті қолданыла алады. Сонымен қатар, оларды сабын, сусабындар, тері күтімі және шаш күтімі өнімдері үшін хош иістер ретінде, сондай-ақ әртүрлі үй-жайларды хош иістендіру үшін қолданған жөн. Алынған эфирлердің жоғары сапасы, хош иістің тұрақтылығы және процестің үнемділігі технологияның бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз етеді және оны хош иістендіргіштер индустриясында практикалық қолдану мүмкіндіктерін кеңейтеді.

Level of implementation (in Russian) : Казахстане исследования в области синтеза душистых веществ на основе сложных эфиров карбоновых кислот проводятся исключительно авторами данного проекта, обладающими более чем 30-летним опытом работы в сфере разработки ароматических соединений для парфюмерно-косметической промышленности. На основе накопленного научного и практического потенциала в рамках проекта создаются новые каталитические системы и технологические подходы, а также разрабатывается технология, позволяющая получать новые душистые вещества на основе сложных эфиров карбоновых кислот. Несмотря на то, что результаты проекта пока не внедрены в промышленное производство, полученные данные и разработанные методики обладают высоким потенциалом для дальнейшей коммерциализации. После завершения исследовательских работ может быть инициировано создание малотоннажного производства душистых веществ, ориентированного на нужды отечественной парфюмерно-косметической отрасли.

Level of implementation (in Kazakh) : Қазақстанда карбон қышқылдарының күрделі эфирлері негізінде хош иісті заттарды синтездеу саласындағы зерттеулерді парфюмерлік-косметикалық өнеркәсіп үшін хош иісті қосылыстарды әзірлеу саласында 30 жылдан астам тәжірибесі бар осы жобаның авторлары ғана жүргізеді. Жинақталған ғылыми және практикалық әлеует негізінде жоба шеңберінде жаңа каталитикалық жүйелер мен технологиялық тәсілдер құрылады, сондай-ақ карбон қышқылдарының күрделі эфирлері негізінде жаңа хош иісті заттар алуға мүмкіндік беретін технология әзірленеді. Жобаның нәтижелері әлі өнеркәсіптік өндіріске енгізілмегеніне қарамастан, алынған деректер мен әзірленген әдістемелер одан әрі коммерцияландыру үшін жоғары әлеуетке ие. Зерттеу жұмыстары аяқталғаннан кейін отандық парфюмерлік-косметикалық саланың қажеттіліктеріне бағдарланған хош иісті заттардың аз тоннажды өндірісін құру бастамасы болуы мүмкін.

Efficiency (in Russian) : По имеющимся данным, в Казахстане на сегодняшний день отсутствуют научные и технологические разработки, посвящённые синтезу синтетических душистых веществ на основе сложных эфиров карбоновых кислот. Отсутствие подобных исследований и производственных мощностей приводит к тому, что страна полностью зависит от импорта ароматических веществ из ближнего и дальнего зарубежья. Реализация данного проекта обладает высокой экономической целесообразностью: отсутствие внутренней конкуренции создаёт благоприятные условия для организации собственного малотоннажного производства синтетических душистых веществ. Это позволит заменить импортную продукцию отечественными аналогами, снизить затраты на закуп сырья для парфюмерно-косметической промышленности и повысить технологическую независимость страны. Таким образом, разработка и последующая коммерциализация результатов проекта могут обеспечить значительный экономический эффект и способствовать развитию парфюмерного производства.

Efficiency (in Kazakh) : Қазіргі таңда Қазақстанда карбон қышқылдарының күрделі эфирлері негізінде синтетикалық хош иісті заттарды синтездеуге арналған ғылыми және технологиялық әзірлемелер жоқ. Мұндай зерттеулер мен өндірістік қуаттардың болмауы елдің жақын және алыс шетелдерден хош иісті заттардың импортына толығымен тәуелді болуына әкеледі. Бұл жобаны іске асыру жоғары экономикалық мақсатқа ие: Ішкі бәсекелестіктің болмауы синтетикалық хош иісті заттардың аз тонналық өндірісін ұйымдастыруға қолайлы жағдай жасайды. Бұл импорттық өнімді отандық аналогтармен алмастыруға, парфюмерлік-косметикалық өнеркәсіп үшін шикізат сатып алу шығындарын азайтуға және елдің технологиялық тәуелсіздігін арттыруға мүмкіндік береді. Осылайша, жоба нәтижелерін әзірлеу және кейіннен коммерцияландыру айтарлықтай экономикалық тиімділікті қамтамасыз ете алады және парфюмерия өндірісінің дамуына ықпал етеді.

Field of application (in Russian) : Парфюмерно-косметическое промышленность, в виде духов, одеколонов, лосьонов, в кремах и помад для губ, отдушек для мыла и шампуни, а также для бытовых помещений. В сельско-хозяйственной промышленности в виде консервантов

Field of application (in Kazakh) : Парфюмерия және косметика өнеркәсібі, парфюмерия, одеколон, лосьон түрінде, ерінге арналған кремдер мен далаптарда, сабын мен сусабынға арналған хош иістендіргіштерде, сондай-ақ тұрмыстық үй-жайларда. Ауыл шаруашылығы өнеркәсібінде консерванттар түрінде