ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ МЕХАНОХИМИИ; ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА В УСЛОВИЯХ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, В ТОМ ЧИСЛЕ, В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ И НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

На заключительном этапе работы были продолжены исследования молекулярных кристаллов солей, со-кристаллов, сольватов, содержащих биологически активные вещества, выполнен кристаллохимический анализ полиморфных модификаций, проведены теоретические расчеты новых полиморфных модификаций высокого давления с использованием механических воздействий, предложено теоретическое объяснение пластичности монокристалла при низких температурах, получены новые smart материалы и материалы с бактерицидными свойствами. Изучены кристаллические структуры двух пар полиморфных модификаций противодиабетических препаратов толбутамида (TB) и хлорпропамида (CPA): первая пара – высокотемпературные формы (IH для TB и  для CPA), наиболее стабильные вблизи температуры плавления, и вторая пара – метастабильные формы (V для TB и  для CPA), которые кристаллизуются при охлаждении расплава. Метастабильность последней пары хорошо согласуется с правилом ступеней Оствальда, а превращение в стабильные формы носит кинетический характер и зависит от условий хранения. Детальный кристаллохимический анализ полиморфных модификаций толбудамида показал, что бургеровская форма IV по своим свойствам соответствует кристаллической форме V. Расшифрованы структуры новых со-кристаллов цистеина: сульфата бис-L-цистеина и метилсульфоната L-цистеина. Исследована термическая стабильность полугидрата бетулина и смешанных кристаллов бетулина с дикарбоновыми кислотами, полученных с помощью механохимических методов. Обнаружено, что при механохимическом синтезе, выполненном по технологии LAG (liquid assisted grinding), со-кристаллы бетулина с адипиновой и субериновой кислотами, по-видимому, представляют собой трехкомпонентные со-кристаллы, а именно: гидраты соответствующих со-кристаллов. Продолжены теоретические работы, моделирующие влияние высокого давления на молекулярные кристаллы. Такие работы могут помочь в поиске и создании новых материалов и их форм для самых разных применений: фармацевтики, оптоэлектроники и многих других практически значимых направлений. Проводя машинный анализ кристаллических структур кислого малеата L-лейциния, удалось объяснить его пластическую деформацию при температуре около 80 К определенным расположением соседних слоев кристалла, что позволяет осуществить в кристалле бездислокационные сдвиги. В последнее время особое внимание стали привлекать биоцидные препараты, которые обладают хорошими адгезионными свойствами и могут быть нанесены на поверхность предметов, но не представляющие опасности для человека. Для получения таких материалов были успешно применены механохимические методы приготовления многокомпонентных систем, что дало возможность получить стабильные материалы с нужными биоцидными свойствами. Механохимические методы были также использованы для получения гибридных материалов. Гибридные материалы, например, для нефтедобычи должны являться еще и smart материалами, меняющими свои вязко-упругие свойства через определенное время после попадания в нефтяной пласт. Такие материалы можно приготовить, например, на основе жидкого стекла и полиакриламида, а необходимое время изменения вязко-упругих свойств задается составом и условиями приготовления. Добавление механически обработанного крахмала позволяет увеличить механическую прочность материала в два и более раз. При механической обработке крахмал подвергается импульсной механической нагрузке, которая приводит к импульсному же повышению давления и температуры. Оба эти параметра изменяют физико-химические свойства крахмала и определяют его поведение в последующих химических реакциях, например, в реакции гидролиза. Для понимания механизма механического нагружения на свойства крахмалов изучено действие импульсного нагрева на последующую реакционную способность крахмала.