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., кандидат 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. Vasilenko, I.V.; Yeong, H.Y.; Delgado, M.; Ouardad, S.; Peruch, F.; Voit, B.; Ganachaud, F.; Kostjuk, S.V. A catalyst platform for unique cationic (co)polymerization in aqueous emulsion. Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 12728–12723.
  2. Ouardad, S.; Wirotius, A.-L.; Kostjuk S.V.; Ganachaud, F.; Peruch, F. Carbocationic polymerization of isoprene using cumyl initiators: progress in understanding the side reactions. RSC Advances, 2015, 5, 59218–59225.
  3. Puguan J.M.C.;Chinnappan, A.; Kostjuk, S.V.; Kim, H. Zirconium dioxide nanofilled poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) complexed with lithium trifluoromethanesulfonate as composite polymer electrolyte for electrochromic devices. Mater. Res. Bull., 2015, 69, 104–111.
  4. Piskun, Yu.A., Vasilenko, I.V., Zaitsev, K.V., Karlov S.S., Zaitseva G.S., Gaponik L.V., Kostjuk S.V. Controlled homo- and copolymerization of e-caprolactone and D,L-lactide by titanium (IV) complexes. Russ. Chem. Bull., 2015, 64, 181–188.
  5. Kostjuk S.V.; Vasilenko, I.V.; Shiman, D.I.; Frolov, A.N.; Gaponik, L.V. Highly Reactive Polyisobutylenes via Cationic Polymerization of Isobutylene by AlCl3/Ether Complexes in Non-polar Media: Scope and Limitations. Macromol. Symp.,2015, 349, 94–103.
  6. Kostjuk, S.V. Recent progress in the Lewis acids co-initiated cationic polymerization of isobutylene and 1,3-dienes. RSC Advances, 2015, 5, 13125–13144. 
  7. Василенко И. В., Шиман Д. И., Пискун Ю. А., Радченко А. В., Фролов А. Н., Гапоник Л. В., Костюк С. В. Синтез функционализированных полимеров методами контролируемой ионной полимеризации / Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 10. Минск, 2014. С. 178- 192
  8. Shiman, D.I.; Vasilenko, I.V.; Kostjuk S.V. Cationic Polymerization of Isobutylene by Complexes of Alkylaluminum Dichlorides with Diisopropyl Ether: An Activating Effect of Water. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 2014, 52, 2386–2393.
  9. Rozentsvet, V.A.; Kozlov, V.A.; Korovina, N.A.; Novakov, I.A.; Kostjuk, S.V. Novel method for determination of the propagation rate constant in the cationic polymerization of 1,3-pentadiene. Macromol. Chem. Phys., 2014, 215, 1239–1249.
  10. Vasilenko, I.V.; Shiman, D.I.; Kostjuk S.V. Alkylaluminum dichloride–ether complexes which are fully soluble in hydrocarbons as catalysts for the synthesis of exo-olefin terminated polyisobutylene at room temperature. Polym. Chem., 2014, 5, 3855–3866.
  11.  Zaitsev, K.V.; Piskun, Yu.A.; Oprunenko, Y.F.; Karlov, S.S.; Zaitseva, G.S.; Vasilenko, I.V.; Churakov, A.V.; Kostjuk, S.V. Controlled Ring-Opening Homo- and Copolymerization of e-Caprolactone and D,L-Lactide by Iminophenolate Aluminum Complexes: An Efficient Approach Towards Well-Defined Macromonomers. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 2014, 52, 1237–1250.
  12. Radchenko, A.V.; Kostjuk, S.V.; Ganachaud, F. Cationic Polymerization of Isobutyl Vinyl Ether in Aqueous Media: Physicochemical Tricks to Fight against Thermal Runaway. Polymer Chemistry, 2013, 4, 1883–1892 (IF: 5.32)
  13.  Kostjuk, S.V.; Yeong, H.Y.; Voit, B. Cationic Polymerization of Isobutylene at Room Temperature. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 2013,51, 471–486 (IF: 3.919).
  14. Селевич А. Ф., Вискуп А. П .Синтез и исследование циклотетрафосфата тулия Tm4(P4O12)3// Свиридовские чтения: сб. ст. Вып. 9. Минск, 2013. С. 177–183. 
  15. Vasilenko, I.V.; Shiman, D.I.; Kostjuk, S.V. Highly Reactive Polyisobutylenes via AlCl3OBu2-Coinitiated Cationic Polymerization of Isobutylene: Effect of Solvent Polarity, Temperature, and Initiator. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem., 2012, 50, 750–758 (IF: 3.919).
  16. Kukhta, N.A.; Vasilenko, I.V.; Kostjuk, S.V. Room Temperature Cationic Polymerization of b-Pinene using Modified AlCl3 Catalyst: Toward Sustainable Plastics from Renewable Biomass Resources. Green Chem. 2011, 13, 2362-2364 (IF: 6.32).
  17. Kostjuk, S.V.; Ouardad, S.; Peruch, F.; Deffieux, A.; Absalon, C.; Ganachaud, F.; Puskas, J.E. Carbocationic Polymerization of Isoprene Co-initiated by B(C6F5)3: An Alternative Route Towards Natural Rubber Polymer Analogues? Macromolecules 2011, 44, 1372–1384 (IF: 5.167).
  18. Frolov, A.N.; Kostjuk, S.V.; Vasilenko, I.V.; Kaputsky, F.N. Controlled Cationic Polymerization of Styrene Using AlCl3OBu2 as a Co-initiator: Towards High Molecular Weight Polystyrenes at Elevated Temperatures. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 3736-3743 (IF: 3.919).
  19. Vasilenko, I.V.; Frolov, A.N.; Kostjuk, S.V. Cationic Polymerization of Isobutylene Using AlCl3OBu2 as a Co-initiator: Synthesis of Highly Reactive Polyisobutylene. Macromolecules 2010, 43, 5503-5507 (IF: 5.167).
  20. Kostjuk, S.V.; Ganachaud, F. Cationic Polymerization of Vinyl Monomers in Aqueous Media: From Monofunctional Oligomers to Long-Lived Polymer Chains. Accounts of Chemical Research 2010, 43, 357-367 (IF: 21.640).
  21. Piskun, A.Yu.; Vasilenko, I.V.; Kostjuk, S.V.; Zaitsev, K.V.; Zaitseva, G.S.; Karlov, S.S. Titanium Complexes of Dialkanolamine Ligands as Initiators for Living Ring-Opening Polymerization of ε-Caprolactone. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2010, 48, 1230-1240 (IF: 3.919).
  22. Kostjuk, S.V.; Ortega, E.; Ganachaud, F.; Ameduri, B.; Boutevin, B. Anionic Ring–opening Polymerization of Hexafluoropropylene Oxide using Alkali Metal Fluorides as Catalysts: a Mechanistic Study. Macromolecules 2009, 42, 612-619 (IF: 5.167).
  23. Pouget E.; Holgado-Garcia, E.; Vasilenko, I.V.; Kostjuk, S.V.; Campagne, J.M.;Ganachaud, F.Oligomerization of electron-deficient vinyl monomers through an ate-complex mechanism: A new role for B(C6F5)3 Lewis acid. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 1128-1132 (IF: 4.596).
  24. Пискун Ю. А., Гапоник Л. В., Капуцкий Ф. Н. Исследование состава комплексов высших магнийалюминийалкилов методами ЯМР спектроскопии, криоскопии и жидкостной хроматографии// Свиридовские чтения: Сб. ст.Вып. 5. Минск, 2009. С. 200—206.
  25. Пискун Ю. А., Гапоник Л. В., Капуцкий Ф. Н. Исследование состава комплексов высших магнийалюминийалкилов методами ЯМР спектроскопии,криоскопии и жидкостной хроматографии// Свиридовские чтения: Сб. ст.Вып. 5. Минск, 2009. С. 200—206.
  26. Radchenko A.V., Kostjuk S.V., Vasilenko I.V., Ganachaud F., Kaputsky F.N., Guillaneuf Y. / Kinetic study on the living/controlled cationic polymerization of p-methoxystyrene coinitiated by tris(pentafluorophenyl)borane  //  Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry 2008, Vol. 46, 6928-6939.
  27. С.В. Костюк, И.В. Василенко, Ф.Н. Капуцкий, А.В. Радченко, А.Н. Фролов, Ю.А. Пискун, Д.И. Шиман, Л.В. Гапоник. Дизайн современных каталитических систем катионной, координационной и радикальной полимеризации стирола, его производных и высших ά-олефинов// Химические проблемы создания новых материалов и технологий: Сб. ст.Вып. 3 / под ред.О.А.Ивашкевича. – Минск, 2008. С.180-203.
  28. В.П. Лесняк, Л.В. Гапоник, Д.И. Шиман, С.В. Костюк, Ф.Н. Капуцкий .Синтез, модификация и применение нефтеполимерных смол на основе мономерсодержащих пиролизных фракций //Химические проблемы создания новых материалов и технологий: Сб. ст. Вып. 3 / под ред.О.А.Ивашкевича. – Минск, 2008. С.204-245.
  29. Vasilenko, I.V.; Kostjuk, S.V.; Kaputsky, F.N.; Nedorezova, P.M.; Aladyshev, A.M. Effect of different aluminum alkyls on the metallocene/methylaluminoxane catalyzed polymerization of higher a-olefins and styrene.Macromol. Chem. Phys. 2008, 209, 1255-1265 (IF: 2.361).
  30. Kostjuk, S.V.; Radchenko, A.V.; Ganachaud F. Controlled cationic polymerization of cyclopentadiene with B(C6F5)3 as a coinitiator in the presence of water.J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2008, 46, 4734-4747 (IF: 3.919).
  31. Radchenko A.V., Kostjuk S.V., Vasilenko I.V., Ganachaud F., Kaputsky F.N.  / Controlled/living cationic polymerization of styrene with BF3OEt2 as coinitiator in the presence of water: improvements and limitations // European Polymer Journal 2007, Vol. 43, №6, p. 2576-2583.
  32. Kostjuk S.V., Dubovik A.Yu., Vasilenko I.V., Frolov A.N., Kaputsky F.N. / Kinetic and mechanistic study of the quasiliving cationic polymerization of styrene in the 2-phenyl-2-propanol/AlCl3OBu2 initiating system // European Polymer Journal 2007, Vol. 43, №3, p. 968-979.
  33. Kostjuk, S.V.; Radchenko, A.V.; Ganachaud, F. Controlled/living cationic polymerization of p-methoxystyrene in solution and aqueous dispersion using tris(pentafluorophenyl)borane as a Lewis acid: acetonitrile does the job. Macromolecules 2007, 40, 482-490 (IF: 5.167).
  34.  Kostjuk, S.V.; Ganachaud, F. Cationic polymerization of styrene in solution and aqueous suspension using B(C6F5)3 as a water-tolerant Lewis acid. Macromolecules 2006, 39, 3110-3113 (IF: 5.167).
  35. Мардыкин В. П., Костюк С. В., Лесняк В. П., Гапоник JI. В., Капуцкий Ф. Н. Комплексы кислот Льюиса с эфирами - эффективные катализаторы контролируемой катионной полимеризации // Химические проблемы создания новых материалов и техноло­гий: Сб. ст. Вып. 2. Минск, 2003. С. 294-304.
  36. Капуцкий Ф.Н., Мардыкин В.П., Гапоник Л.В. Алюминийорганические соединения и их комплексы с эфирами и магнийдиалкилами: получение, свойства и применение в полимеризационных процессах// Химические проблемы создания новых материалов и технологий. Минск, 1998. С. 169-184.
  37. Ф.Н.Капуцкий, В.П. Мардыкин, С.В. Костюк, Л.В. Гапоник  Живая катионная полимеризация стирола и его производных // Выбраныя навуковыя працы Беларускага Дзяржаунага Унiверсiтэта. 2001. Т.5. С . 471-486.


 

Просмотров: 5696