name: Технология синтеза лактида
keyword_list: силикагель молочная кислота биоразлагаемый полимеры биоразлагаемый лактида
abstract: Цель исследования разработка научных основ технологии получения лактида, характеризующейся сокращением числа стадий и снижения ресурсо- и энергоемкости его производства. 
  Научная новизна: 
  1) Предложены и разработаны научные основы нового совмещенного метода синтеза лактида позволяющего снизить время синтеза на 28 %, повышая выход и чистоту лактида, при этом. 
  2) Показано, что в реакции синтез лактида путем деполимеризации олигомеров молочной кислоты силикагель является эффективным катализатором, применение которого позволяет увеличить выход продукта на 7 % и снизить температуру реакции минимум на 10 %. 
  3) Выявлено, что введение в реакционную массу различных карбоновых кислот (0.01 моль%) в качестве регуляторов молекулярной массы олигомеров повышает выход лактида на 8 %. 
  4) Впервые показано методом 1Н ЯМР, что введение регуляторов молекулярной массы ОМК приводит к увеличению содержания равновесного лактида в реакционной массе до 20 %.  
  5) Установлено, что влияние pKа органических кислот, как регуляторов молекулярной массы олигомеров молочной кислоты на выход лактида незначительно.
  Практическая значимость: Разработанная технология по совмещенному методу синтеза лактида позволяют достичь выхода и селективности лактида 78% и 84%, соответственно. А также снизить температуру реакции до 200оС и сократить время синтеза на 28 %. Это позволяет увеличить энерго- и ресурсоэффективность процесса и уменьшить количество отходов. Полученные зависимости выхода и чистоты лактида от параметров синтеза, позволили получить исходные данные для разработки технологии совмещенного метода получения лактида на однореакторной установке. Разработана технологическая схема пилотной установки синтеза лактида с применением регуляторов молекулярной массы ОМК. Экономическая эффективность предложенного метода синтеза лактида, применение которого позволит снизить себестоимость единицы массы производимой продукции на 32 %.
  Основные выводы: разработана эффективная технология совмещенного синтеза лактида, из раствора молочной кислоты, с использованием регуляторов молекулярной массы олигомеров, образующихся во время реакции. Данный подход позволяет сократить время синтеза лактида-сырца на 28 %. Снижение скорости роста полимерной цепи олигомеров путем химической модификации олигомеров МК, образующихся в процессе синтеза лактида, позволяет предотвращать повышения вязкости реакционной массы, тем самым интенсифицировать массообменные процессы и повысить выход лактида-сырца на 8 %.. Показано, что применение регуляторов молекулярной массы в процессе синтеза лактида на совмещенной установки смещает равновесие реакции, что приводит к увеличению концентрации равновесного лактида до 20 %.Показано, что влияние pK применяемых органических кислот на выход лактида незначительно. Предложен новый эффективный катализатор – силикагель марки КСМГ, для реакции синтеза лактида, олигомеров молочной кислоты, и ее полимеров. Его использование в реакции синтеза лактида на совмещенной установке повышает энергоэффективность процесса за счет уменьшения температуры процесса на 10 %. Показано, что наиболее эффективным методом очистки лактида-сырца является ректификация, что позволяет достичь высокой степени чистоты продукта (99,8 %), достаточной для использования его в процессе синтеза высокомолекулярной полимолочной кислоты. На основании полученных данных разработанна технологическая схема совмещенного синтеза лактида. Предложенные подходы синтеза лактида позволяют снизить себестоимость единицы массы лактида на 32 %.
  Диссертация выполнена в Исследовательской школе химических и биомедицинских технологий федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет».
  Научный руководитель – Новиков Виктор Тимофеевич, к.х.н., доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий федерального государственного автономного образовательного учреждения «Национальный исследовательский Томский политехнический университет».
  Дополнительно введенные члены диссертационного совета ДС.ТПУ.22: 
  Пестряков Алексей Николаевич, доктор химических наук, профессор, федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий;
  Курзина Ирина Александровна, доктор физико-математических наук, доцент, федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», профессор кафедры физической и коллоидной химии, химический факультет. 
  Официальные оппоненты:
  Бакибаев Абдигали Абдиманапович, доктор химических наук, профессор, федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», ведущий научный сотрудник лаборатории органического синтеза, г. Томск.;
  Князев Алексей Сергеевич, доктор химических наук, общество с ограниченной ответственностью «Инжиниринговый химико-технологический центр», директор, г. Томск.
  Содержание работы было отраженно в следующих публикациях:
  1. Zinoviev A. Highly filled poly(l‐lactic acid)/hydroxyapatite composite for 3D printing of personalized bone tissue engineering scaffolds/ G. Dubinenko, A. Zinoviev, E. Bolbasov, A. Kozelskaya, E. Shesterikov, V. Novikov, S. Tverdokhlebov// Journal of Applied Polymer Science.–V.138.–I.2.–p. 2021 
  2. Зиновьев А.Л. Синтеза лактида в присутствии органических кислот/ А.О. Удовик, А.Л. Зиновьев, А.Д. Шутова // Химия и химическая технология в XXI веке: Материалы XVI Международной научно-практической конференции имени профессора Л.П. Кулева студентов и молодых ученых.– Изд-во ТПУ.– 2019.– с. 577-578;
  3. Zinovyev A. Lactide production from polymer waste / A. Posvyashchennaya, A. Zinovyev, T. Volgina, V. Novikov // Key Engineering Materials.–v. 769.– 2018.– p. 17-22;
  4. Зиновьев А.Л. Сравнение активности ряда катализаторов в синтезе олигомера молочной кислоты/ А.О. Удовик, А.Л. Зиновьев, А.Д. Шутова// Химия и химическая технология в XXI веке: Материалы XVI Международной научно-практической конференции имени профессора Л.П. Кулева студентов и молодых ученых.– Изд-во ТПУ.– 2018.– с. 550-551;
  5. Зиновьев А.Л. Сравнение катализаторов для синтеза лактида / А.Д. Шутова, А.О. Удовик, А.Л. Зиновьев// Химия и химическая технология в XXI веке: Материалы XVI Международной научно-практической конференции имени профессора Л.П. Кулева студентов и молодых ученых.– Изд-во ТПУ.– 2018.– с. 560-561;
  6. Зиновьев А.Л. Анализ олигомера молочной кислоты и лактида-сырца методом ОФ ВЭЖХ/ Д.С. Крутась, А.Л. Зиновьев, М.К. Заманова// Перспективы развития фундаментальных наук: сборник научных трудов XIII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых.– Изд-во ТПУ.– 2016.– с. 235-237;
  7. Zinovyev A.L. Analytical control of lactide synthesis/ D.S. Krutas, M.K. Zamanova, A.E. Lukianov, A.L. Zinovyev, V.T. Novikov, T.N. Volgina// Petroleum and Coal.– v. 58.– 2016.– p. 567-572;
  8. Zinovyev A.L. Synthesis of L-lactide supplemented with stage-wise analytical control/ D.S. Krutas, J. Brožek, V. Benešová, A.L. Zinovyev, V.T. Novikov// Petroleum and Coal.– v. 58.– 2016.– p. 561-566;
  9. Зиновьев А.Л. Получение лактида в инертной атмосфере/ А.Л. Зиновьев, А.В. Яркова, А.А. Шкарин// Химия и химическая технология в XXI веке: Материалы XVI Международной научно-практической конференции имени профессора Л.П. Кулева студентов и молодых ученых.– Изд-во ТПУ.– 2015.– с. 276-278;
  10. Зиновьев А.Л. Влияние инертной среды на выход лактида/ А.В. Яркова, А.А. Шкарин, А.Л. Зиновьев, В.Т. Новиков// Функциональные материалы: разработка, исследование, применение: cборник тезисов докладов III Всероссийского конкурса научных докладов студентов.– Изд-во ТПУ.– 2015.– 101 с.
  11. Зиновьев А.Л. Синтез лактида в инертной среде/ А.В. Яркова, А.А. Шкарин, А.Л. Зиновьев, В.Т. Новиков// Вестник Томского государственного университета. Химия.– Изд-во ТГУ.–1.– 2015.– с. 65-71.
chairman_dissertation_council.name: Мехман
chairman_dissertation_council.surname: Юсубов
chairman_dissertation_council.patronymic: Сулейман оглы
chairman_dissertation_council.position: Руководитель стратегической ставки
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: I-5401-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7004618179
chairman_dissertation_council.rinc_id: 520930
chairman_dissertation_council.url: https://staff.tpu.ru/personal/employee?lid=62387
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-9233-1824
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Леонид
organization_supervisor.surname: Сухих
organization_supervisor.patronymic: Григорьевич
organization_supervisor.position: Проректор по науке и трансферу технологий
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.21.23
rubrics.name: Алициклические соединения
rubrics.code: 31.21.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 02.04.II
oecds.name: ENGINEERING, CHEMICAL
speciality_codes.name: Технология органических веществ
speciality_codes.code: 05.17.04
supervisors.fio: Новиков В.Т.
supervisors.scientific_degree: Кандидат химических наук
supervisors.speciality_code: Органическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Бакибаев А.А.
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Органическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Князев А.С.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1027000890168
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1027000890168
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения