НИИ ФХП БГУ

Учреждение БГУ "Научно-исследовательский институт физико-химических проблем" (НИИ ФХП БГУ)

Лаборатория катализа полимеризационных процессов



Laboratory of catalysis
of polymerization processes

















 

Лаборатория создана в 2008 г.
Заведующий лабораторией – Костюк С.В., доктор химических наук, доцент.


Направления научных исследований:

• традиционная и контролируемая/«живая» катионная полимеризация: 
 - виниловых мономеров в водной среде (суспен-    
  зия, дисперсия, эмульсия);
 - изобутилена, диенов и мономеров, выделенных    
из возобновляемого сырья, на модифицирован-
 ных «классических» кислотах Льюиса (AlCl3,
R n AlCl3-n);
 - разработка новых подходов к синтезу полиизо-
бутиленов с концевыми олефиновыми группами;
• синтез биодеградируемых (со)полимеров на основе ε-капролактона, D,L-лактида и гликолида (поиск новых катализаторов (со)полимеризации; синтез новых биоматериалов для регенеративной медицины);
• синтез амфифильных блок-сополимеров методом RITP;
• разработка методов синтеза и модификации нефтеполимерных смол на основе отходов нефтеперерабатывающей промышленности – мономерсодержащих пиролизных фракций С5–С9.



Основные достижения:

• разработаны уникальные каталитические системы, позволяющие проводить катионную полимеризацию в водных средах и синтезировать функционализированные олигомеры изопрена, стирола и его производных;

   

предложены доступные, дешевые и эффективные каталитические системы на основе комплексов AlCl3 (EtAlCl2  и iBuAlCl2) c простыми эфирами для  синтеза полиизобутилена с высоким содержанием экзо-олефиновых концевых групп - ключевого интермедиата для получения присадок в моторные масла и топливо;
• разработаны эффективные катализаторы для синтеза биодеградируемых (со)полимеров с контролируемой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением для использования их в регенеративной медицине.

  

Разработки:

• технология получения каталитическим методом нефтеполимерных смол, предназначенных для использования в качестве пленкообразующего в лакокрасочных композициях и проклеивающего компонента для ДСП;
• технология получения нефтяного полимеризата каталитическим методом, предназначенного для использования в качестве пленкообразующего в лакокрасочных композициях.

 

Основные публикации:

 

  1. Rezvova M.A., Yuzhalin A.E., Glushkova T.V., Makarevich M.I., Nikishau P.A., Kostjuk S.V., Klyshnikov K.Yu., Matveeva V.G., Khanova M.Yu., Ovcharenko  E.A.  Biocompatible Nanocomposites Based on Poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene) and Carbon Nanotubes for Biomedical Applicatio  // Polymers. 2020. №12.  P.  2158.
  2. Rozentsvet V.A., Sablina N.A.,  Ulyanova D.M., Kuznetsova M.G., Kostjuk S.V., Tolstoy P.M.  A New Approach towards Investigation of Structure of Terminal units of  Poly (1,3-pentadiene) using T2-filtered NMR Spectroscopy //  Macromol. Chem. Phys. 2020. Vol 221. Issue 17.
  3. Vaitusionak A.A., Vasilenko I.V., Sych G., Kashina A.V., Simokaitiene J., Grazulevicius J.V., Kostjuk S.V.Atom-transfer radical homo- and copolymerization of carbazole-substituted styrene and perfluorostyrene //  Eur. Polym. J. 2020. 134: 109843.
  4. Goswami K.G.. Mete S., Chaudhury S.S., Sar P., Ksendzov E., Mukhopadhyay C.D., Kostjuk S.V.,  De P.  Self-Assembly of Amphiphilic Copolymers with Sequence Controlled Alternating Hydrophilic-Hydrophobic Pendant Side Chains // ACS Appl. Polym. Mater. 2020. Vol. 2. №  5.  P. 2035-2045.
  5. Kostjuk  S. V. Controlled cationic polymerization of p-methoxystyrene co-initiated by B(C6F5)3: effect of electron donor and proton trap //  Eur. Polym. J. 2020. 129: 109632.
  6. Bardakova K., Moldagazyyeva Z., Krupinov G., Churbanov S., Minaev N., Timashev P., Kostjuk S.V. Tailoring the Collagen Film Structural Properties via Direct Laser Crosslinking of Star-Shaped Polylactide for Robust Scaffold Formation //  Mater. Sci. Eng. C. 2020. 107: 110300.
  7. Voitekhovich S.V., Lyakhov A.S., Shiman D.I., Grigoriev Yu.V., Ivashkevich L.S., Klose J., Kersting B., Ivashkevich O.A. 1,3-Bis(1-methyl-1H-tetrazol-5-yl)propane and its coordination polymers with Cu2Cl4 and Cu3Cl6 units//  Polyhedron.  2020. 190: 114793.  
  8. Епифанов  Е. О., Тимашев П. С., Фалетров Я. В., Пискун  Ю. А., Костюк С. В., Минаев Н. В., Бардакова К. Н.  3D-Печать тетрафункционального полилактида с использованием производных ципрофлоксацина в качестве фотоинициаторов //  Известия РАН. Сер.физ. 2020. Т.  84.  № 11. С.  1652–1656.  
  9. Rezvova M.A.,  Glushkova T.V.,  Makarevich M.I., Nikishau P.A., Kostjuk S.V., Klyshnikov K.Yu., Ovcharenko E.A. Nanocomposites Based on Biocompatible Thermoelastoplastic and Carbon Nanoparticles for Use in Cardiovascular Surgery//  Russ. J. Appl. Chem. 2020. Vol. 93. P. 1412–1420.
  10. Костюк  С.В. Комплексы хлоридов алюминия, железа(iii) и галлия(iii) с простыми эфирами в синтезе реакционноспособного полиизобутилена// Журн. БГУ. Химия. 2020. № 2. С. 50–62.
  11. Kostjuk  S.V.Сopolymerization of d,l-lactide and ε-caprolactone using tin(ii) octanoate as catalysts: an insight into copolymer microstructure//  J.  BSU. Chemistry. 2020. № 2. P. 43–49.
  12. Гульник М.И., Кухаренко О.В., Костюк С.В.Катионная полимеризация β-пинена в присутствии алюминийорганических соединений в качестве катализаторов  // Журн. БГУ. Химия. 2020. № 2. С. 98–107.
  13. Kostjuk S.V. Cationic step-growth polymerization of 2-methoxybenzyl alcohol using different Lewis acids as catalysts // Свиридовские чтения. 2020.  Вып. 16. С.  89–97.
  14. Якимцова Л.Б., Никишев П.А., Бочко А.П. Термическая устойчивость сополимеров метакриламида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоната натрия // Полим. матер. и технол. 2020.  Т. 6.  № 3.  С. 60–65.  
  15. Ovcharenko E., Rezvova M., Nikishau P., Kostjuk S., Glushkova T.,  Antonova L., Akentieva T., Shishkova D., Krivikina E., Klyshnikov K., Kudryavtseva Y., Barbarash L.  Polyisobutylene-Based Thermoplastic Elastomers for Manufacturing Polymeric Heart Valve Leaflets: in vitro and in vivo Results // Applied Sciences. 2019. № 9. P. 4773.
  16. Mete S., Goswami K. G., Ksendzov E., Kostjuk S. V., De P.  Modulation of Side Chain Crystallinity in Strictly Alternating Copolymers //  Polym. Chem.2019. Vol. 48. №  10.P. 6588-6599.
  17. Shiman D. I., Vasilenko I. V.,  Kostjuk S. V.  Alkoxy Aluminum Chlorides in the Cationic Polymerization of Isobutylene: Co-Initiator, Carbocation Stabilizer and Chain-Transfer Agent //  Polym. Chem. 2019. № 10. P. 5998–6002.
  18. Berezianko I. A., Vasilenko I. V., Kostjuk S. V. Cationic Polymerization of Isobutylene Co-Initiated by Chloroferrate Imidazole-Based Ionic Liquid: Effect of Initiator and Aromatic Compounds // Eur. Polym. J. 2019. Vol.121. P. 109307.
  19. Shiman D. I.,  Berezianko I.A., Vasilenko I.V., Kostjuk S.V. Cationic Polymerization of Isobutylene and C4 Mixed Feed Using Complexes of Lewis Acids with Ethers: a Comparative Study // Chinese J. Polym. Sci. 2019.Vol. 37. P. 891–897.
  20. Vaitusionak A.A., Vasilenko I.V., Jatautiene E, Simokaitiene J., Tomkeviciene A., Ostrauskaite J., Grazulevicius,J.V., Kostjuk S.V. Organocatalytic Controlled Anionic Ring-Opening Polymerization of Carbazole-Containing Thiiranes // Eur. Polym. J. 2019. Vol. 117. P. 179–187.
  21. Shiman D.I., Sayevich, V., Meerbach C., Nikishau P.A., Vasilenko I.V., Gaponik N., Kostjuk S.V., Lesnyak V. Robust Polymer Matrix Based on Isobutylene (Co)Polymers for Efficient Encapsulation of Colloidal Semiconductor Nanocrystals // ACS Appl. Nano Mater. 2019. Vol. 2. P. 956–963.
  22. Rezvova M.A., Ovcharenko E.A., Nikishev P.A., Kostyuk S. V., Glushkova T.V., Trebushat D.V., Chernonosova V.S., Shevelev G. Yu.,  Klyshnikov K.Yu., Kudryavtseva Yu.A., Barabash L. S. Prospects for Using Styrene-Isobutylene-Styrene (SIBS) Triblock Copolymer as a Cusp Material for Leaflet Heart Valve Prostheses: Evaluation of Physicochemical and Mechanical Properties // Russ. J Appl. Chem. 2019. Vol. 92. № 1. P. 9–19.
  23. Никишев П.А., Ксендзов Е.А., Шиман Д.И., Гапоник Л.В., Костюк С.В.. Синтез функционализированного полиизобутилена и его блок-сополимеров с D,L-лактидом // Журн.БГУ. Химия.  2019.  № 2.  С. 40–50.
  24. Костюк С.В. «Зеленая» катионная полимеризация: катионная полимеризация в водных средах // Полимерные материалы и технологии. 2019. Т.5. №4. С. 59–63.
  25. Hulnik M. I., Vasilenko I. V., Radchenko A. V., Peruch F., Ganachaud F., Kostjuk S. V. Aqueous cationic homo- and co-polymerizations of b-myrcene and styrene: a green route toward terpene-based sustainable elastomers //  Polym. Chem. 2018. № 9. P. 5690–5700
  26. Резвова М.А., Овчаренко Е.А., Никишев П.А., Костюк С.В., Глушкова Т.В., Требушат Д.В., Черноносова В.С., Шевелев Г.Ю., Клышников К.Ю., Кудрявцева Ю.А., Барбараш Л.С. Перспективы применения триблок-сополимера изобутилена и стирола (SIBS) в качестве материала створчатого аппарата клапана сердца лепесткового типа: оценка физико-химических и механических свойств // Журнал прикладной химии.  2019.  Т. 92. № 1.  С. 13–23.
  27. AntipovaT.V., ZhelifonovaV.P., ZaitsevK.V., NedorezovaP.M., AladyshevA.M., KlyamkinaA.N., KostyukS.V., DanilogorskayaA.A., KozlovskyA.G. Biodegradation of Poly-ε-caprolactones and Poly-L-lactides by Fungi // J. Polymers and the Environment. 2018. Vol. 26. P.  4350–4359.
  28. Appiah-Ntiamoah R., Kim H., Gadisa B.T., Baye A.F., Abebe M.W., Kostjuk S.V. Degradation kinetics of polyanethole: A newly synthesized green polymer  // Mater. Chem.and Phys. 2018. Vol.  219. P. 468-477.
  29. Berezianko I.A., Vasilenko I.V., Kostjuk S.V. Acidic Imidazole-Based Ionic Liquids in the Presence of Diisopropyl Ether as Catalysts for the Synthesis of Highly Reactive Polyisobutylene: Effect of Ionic Liquid Nature, Catalyst Aging, and Sonication // Polymer. 2018. Vol. 145. P. 382–390.
  30. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Stotskaya O.A., Sablina N.A., Peruch F., Kostjuk S.V. Cationic polymerization of isoprene using CF3COOD/TiCl4 initiating system: a new view on the polymerization mechanism // Eur. Polym. J. 2018. Vol. 103. P. 11–20.
  31. Rozentsvet  V.A., Stotskaya J.A., Ivanova V.P., Kuznetsova M.G., Tolstoy P.M., Kostjuk S.V. Structural characterization of polybutadiene synthesized via cationic mechanism // J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2018. Vol.56. P. 387–398.
  32. Bardakova K.N., Grebenik E.A., Istranova E.V., Istranov L. P., Gerasimo, Yu.V., Grosheva A.G., Zharikova T. M., Minaev N.V., Shavkuta B S., Dudova D.S., Kostyuk S. V., Vorob’eva N.N., Bagratashvili V.N., Timashev P.S, Chailakhyan R.K. Reinforced Hybrid Collagen Sponges for Tissue Engineering // Cell Technologies in Biology and Medicine. 2018. Vol. 164. P. 142–147. [Kletochnye Tekhnologii v Biologii i Meditsine, 2018. № 1. P. 31–37.  in Russian].
  33. Vasilenko I.V.,  Vaitusionak A. A., Sutaite J., Tomkeviciene A., Ostrauskaite J., Grazulevicius J.V., Kostjuk S.V. Simultaneous Step-Growth and Chain-Growth Cationic Polymerization of Styrenic Monomers Bearing Carbozolyl Groups // Polymer.  2017. Vol. 129. P. 83–91.
  34. Kuznetsova D,; Timashev P., Ageykin A., Korolev A., Deiwick A., Shpichka A., Solovieva A., Kostjuk S., Meleshina A., Rodimova S., Akovanceva A., Butnaru D., Frolova A., Zagaynova E., Chichkov B., Bagratashvili V., Timashev P. Surface micromorphology of cross-linked tetrafunctional polylactide scaffolds inducing vessel growth and bone formation // Biofabrication. 2017. № 9. 025009. (https://doi.org/10.1088/1758-5090/aa6725)
  35. Piskun Yu. A., Vasilenko I.V., Zaitsev K.V., Oprunenko Yu. F., Kostjuk S.V. Synthesis of Functional Poly(ε-caprolactone)s via Living Ring-Opening Polymerization of ε-Caprolactone using Functionalized Aluminum Alkoxides as Initiators // Macromol. Chem. Phys. 2017. Vol. 218.  1600580.
  36. Vasilenko I.V., Nikishev P.A., Shiman D.I., Kostjuk S.V. Cationic Polymerization of Isobutylene in Toluene: Toward Well-Defined exo-Olefin Terminated Medium Molecular Weight Polyisobutylenes under Mild Conditions // Polym. Chem. 2017. № 8. P. 1417 –1425.
  37. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Sablina N.A., Stotskaya O.A., Peruch F., Kostjuk S.V. A new insight into the polymerization mechanism of 1,3-dienes cationic polymerization. IV. Mechanism of unsaturation loss in the polymerization of isoprene // Polym. Chem. 2017. № 8. P. 926–935.
  38. Simkus G., Tomkeviciene A., Volyniuk D., Kostjuk S.V., Grazulevicius J.V. Synthesis and properties of photocross-linkable carbazole dimers // React. Funct. Polym. 2017. Vol.  110. P. 47–54.
  39. Keruckiene R., Volyniuk D., Ostrauskaite J., Peciulyte L., Grazulevicius J.V., Kostjuk S.V., Lazauskas A. Derivatives of 2-phenylindole and carbazole as host materials for phosphorescent organic light emitting diodes. // Dyes Pigm. 2017. Vol. 137. P.58–68.
  40. Никишев П.А., Пискун Ю.А., Василенко И.В., Гапоник Л.В., Тимашев П.С., Аковантцева А.А., Костюк С.В. Синтез блок-сополимеров стирола с D,L-лактидом методами последовательной контролируемой катионной полимеризации и анионной полимеризации с раскрытием цикла // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 2017.  Т. 59. Вып. 6. С. 413–423.
  41. Мелешко Т.К., Кашина А.К., Сапрыкина Н.Н., Костюк С.В., Василенко И.В., Никишев П.А., Якиманский А.В. Синтез и морфология триблок-сополимеров поликапролактон-блок-полиимид-блок-поликапролактон для формования пленочных разделительных мембран // Журнал прикладной химии.  2017. Т. 90.  Вып. 4. C. 507–517. (MeleshkoT. K., KashinaA. V., SaprykinaN. N., KostyukS. V., VasilenkoI. V., NikishevP. A., YakimanskiA. V. Synthesis and morphology of polycaprolactone–block-polyimide–block-polycaprolactone triblock copolymers for film separation membranes// Russ. J. Appl. Chem. 2017. Vol. 90. P. 602−612.)
  42. Vasilenko I.V., Berezianko I.A., Shiman D.I., Kostjuk S.V. New Catalyst for the Synthesis of Highly Reactive Polyisobutylene: Chloroaluminate Imidazole-Based Ionic Liquid in the Presence of Diisopropyl Ether //  Polym. Chem. 2016. № 7. P. 5615–5619.
  43. Shiman D.I., Vasilenko I.V., Kostjuk S.V. Cationic Polymerization of Isobutylene Catalyzed by iBuAlCl2 in the Presence of Ethers: Effect of Catalyst Pre-Activation and Mixture of Two Ethers // Polymer. 2016.Vol. 99. P. 633–641.
  44. Rozentsvet V.A., Kozlov V.G., Korovina N.A., Stotskaya O.A., Gnezdilov O.I., Kostjuk S.V. The investigation of structure of cationic polyisoprene through the fractionation // Macromol. Chem. Phys. 2016. Vol. 217. P. 1860–1867.
  45. Rozentsvet V.A., Korovina N.A., Stotskaya O.A.,  Kuznetsova M.G., Peruch F., Kostjuk S.V. Comprehensive Structural Characterization of Polyisoprene Synthesized via Cationic Mechanism //  J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2016.  Vol. 54.  P.2430–2442.
  46. Vasilenko  I.V., Ganachaud F., Kostjuk S.V. New Insights in the Cationic Polymerization in Emulsion Catalyzed by Water-Dispersible Lewis Acid Surfactant Complexes: A Case Study with p-Methoxystyrene //  Macromolecules. 2016. Vol.  49.  P.3264–3273.
  47. Timashev P., Kuznetsova D., Koroleva A., Prodanets N., Deiwick A., Piskun Yu., Bardakova K., Dzhoyashvili N., Kostjuk S., Zagaynova E., Rochev Y., Chichkov B., Bagratashvili V. Novel biodegradable star-shaped polylactide scaffolds for bone regeneration fabricated by two-photon polymerization  // Nanomedicine.  2016.  № 11. P. 1041-1053.
  48. Тимашев П.С., Воробьева Н.Н., Акованцева А.А., Минаев Н.В, Пискун Ю.А., Костюк С.В., Селезнева И.И., Василенко И.В., Захаркина О.Л., Игнатьева Н.Ю., Чайлахян Р.К., Лунин В.В., Баграташвили В.Н. Биосовместимость и деградация матриц из сополимеров полилактида и капролактона, сформированных методом СКФ порообразования// Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2016. № 11. C.63–74.

Патенты

  1. Patent Ru № 2555400. Process for preparing high-reactivity isobutene homo- or copolymers // König H. M., Mühlbach  K.,  Kiefer M., Kostjuk S.V., Vasilenko I.
  2. Pat. USA № 8 637 619. Process for preparing high-reactivity isobutene homo- or copolymers // König H. M., Mühlbach  K.,  Kiefer M., Kostjuk S.V., Vasilenko I., Frolov A.
  3. Pat. USA № 8 349 977. 
  4. Pat. USA № 8 349 977. Process for preparing high-reactivity isobutene homo- or copolymers // König H. M., Mühlbach  K.,  Kiefer M., Kostjuk S.V., Vasilenko I., Frolov A.
  5. EP № 2536768. Method for producing highly reactive isobutylene homo or copolymers // König H. M., Mühlbach  K.,  Kiefer M., Kostjuk S.V., Vasilenko I., Frolov A.
  6. WO pat. № 2011101281. Method for producing highly reactive isobutylene homo or copolymers // König H. M., Mühlbach  K.,  Kiefer M., Kostjuk S.V., Vasilenko I., Frolov A.
Просмотров: 10307