Институту физико-органической химии и углехимии полвека.
То, что ископаемые угли можно не только сжигать, но и превращать в различные химические и технические продукты, известно еще со времен СССР. Страна планировала совершить рывок в углехимии, и на первый план тут должен был выйти Донбасс. Не зря в 1975 году там был создан Институт физико-органической химии и углехимии. Кратко его стали именовать ИНФОУ.
Формировали структуру на базе Отделения физико-органической химии Института физической химии им. Л.В.Писаржевского АН УССР. И в Донецк потянулись энергичные научные кадры со всего Советского Союза. Их привлекли такие перспективные направления, как разработка новых физико-химических методов переработки угля, трансформация химических продуктов конверсии угля в новые виды топлив, углехимический синтез и др.
Уже в первые годы работы института здесь на основе отходов коксохимического производства был создан препарат «Донбасс-1» для защиты магистральных газопроводов от коррозии. Препарат применяли в ПО «Оренбурггазодобыча», «Нижневолжскнефть», «Таджикнефть» и др.
А вскоре под руководством академика АН УССР Л.М.Литвиненко были открыты бифункциональные катализаторы для пептидного синтеза, выявлен эффект фотоиндуктивного катализа, получен новый тип поверхностно-активных веществ для эффективного ферментативного окисления парафиновых углеводородов. Впервые для исследования процесса начальной стадии окисления каменного угля в Донецке применили метод хемилюминесценции.
Этот метод совершенствуется вплоть до настоящего времени, на его основе разработан ряд перспективных технологий. В частности, из окисленного угля производят гуминовые препараты - удобрения и биологически активные добавки для земледелия и животноводства. Он годен для получения сорбента, применяемого при очистке почв и воды, загрязненных тяжелыми металлами и пестицидами. Это актуально именно сейчас, когда большинство донбасских шахт заброшено или разрушено войной, их горизонты затоплены водой. Впитав в себя соли тяжелых металлов, вода стремится выйти на поверхность, чем серьезно осложняет экологическую обстановку.
В 1988 году институт стал головным в СССР по такому приоритетному научному направлению, как создание высокоэффективных процессов переработки и использования твердых горючих ископаемых, получение из угля альтернативных моторных топлив и нефтехимических продуктов. Институт физико-органической химии и углехимии координировал работы в этой области по всей стране, развивал сотрудничество с учеными Франции, Германии, Польши, Болгарии.
В 1990 году институту присвоено имя его организатора и первого директора академика Л.М.Литвиненко. В тот момент здесь работали 354 человека, в Донецке велись исследования по синтезу и реакционной способности гетероциклических соединений, являющихся компонентами каменноугольной смолы. Изучались структура и свойства углей, подвергаемых различным физическим и химическим воздействиям.
Это помогло разработать теорию молекулярно-комплексного строения каменного угля, которая напрямую выходила в практику. Так, на основе полимерной композиции, термостабилизированной «ксантанводородом» (C2H2N2S3) - продуктом утилизации коксового газа, были получены полиэтиленовые профилированные листы, используемые в качестве антикоррозионного покрытия металлов. Успешно разрабатывали новые ингибиторы коррозии металлов для разных отраслей народного хозяйства. А на базе продуктов коксохимии - методы выделения индивидуальных полициклических компонентов из сырых продуктов и фракций коксохимического производства.
В итоге на волгоградском ПО «Химпром» были реализованы технологии получения новых высокотемпературных теплоносителей «Армотерм», которые позволили освоить промышленное производство труб с продленным сроком службы для магистральных нефте- и газопроводов.
Сотрудники лаборатории химии биологически активных соединений ИНФОУ.
В институте также разработаны методы синтеза лекарственных и ветеринарных препаратов, химических средств защиты растений, технологии производства эпоксидных смол для электронной, электротехнической и радиопромышленности. Были созданы носители бессеребряной записи информации, герметики для подземных и подводных сооружений, высокотемпературные теплоносители. Получены перспективные гетерогенные катализаторы для процессов риформинга нефтяных углеводородов и синтеза биотоплива и многое другое.
Однако в 2014 году в результате военной агрессии Украины против мирного Донбасса ИНФОУ лишился больше половины своих сотрудников. В этот кризисный момент институт возглавил кандидат химических наук, старший научный сотрудник Михаил Витальевич Савоськин. Он сумел сплотить оставшихся коллег, организовать их работу в городе, находившемся под ежедневными артобстрелами. Пережить непростое время удалось благодаря поддержке институту со стороны руководства ДНР, научных центров России. В частности, Южный федеральный университет (Ростов-на-Дону) помогал с поставками жидкого гелия, необходимого для работы единственного на Донбассе ЯМР-спектрометра.
В сентябре 2022 года с принятием ДНР в состав России начался новый этап развития института, он был принят в федеральную собственность и отнесен к ведению Минобрнауки России. Сейчас работа здесь ведется в 5 отделах, открыта аспирантура по профильным специальностям.
– Одно из нынешних направлений наших исследований - получение из бурых углей гуминовых кислот и гуматов. Как результат - оформляем две заявки на патенты, - рассказывает директор ИНФОУ Екатерина Валерьевна Хомутова. - Эти вещества, в частности, могут использоваться в качестве компонентов для гидравлических жидкостей, необходимых для работы горно-шахтного оборудования. Это очень важно для импортозамещения. Раньше горняки использовали немецкие жидкости, потом из-за западных санкций перешли на китайские. Нам тут есть что предложить, чтобы не зависеть от критически важного импорта.
Главное то, что ИНФОУ выстоял вопреки всему и сохранил возможности вести исследования на современном уровне. Об этом говорят результаты работы. Так, в последние годы в отделе исследования нуклеофильных реакций под руководством кандидата химических наук В.А.Михайлова были изучены особенности нековалентных взаимодействий с участием типичных гетероатомов-органогенов в организованных микро- и наноразмерных системах. В результате были получены новые вещества с выраженной бактерицидной активностью по отношению к грамм-положительным и грамм-отрицательным патогенам, а также с фунгицидной и антипролиферативной активностью. Причем все это в сочетании с низкой токсичностью, что дает шанс на создание на базе этих веществ антибактериальных препаратов.
Это можно сказать и о результатах, достигнутых в отделе химии биологически активных соединений ИНФОУ. Научные подходы к синтезу гетероциклических соединений, предложенные здесь В.И.Дуленко и Ю.М.Ютиловым, успешно применяются для синтеза ряда аналогов алкалоида эллиптицина, перспективных в качестве потенциальных противоопухолевых препаратов.
В отделе исследования электрофильных реакций под руководством доктора химических наук С.А.Митченко был установлен механизм промышленно важного гетерогенного каталитического процесса гидрохлорирования ацетилена - это очень важно для целенаправленного поиска новых, экологически безопасных и экономически эффективных катализаторов. Сотрудники отдела ведут совместные работы с Южно-Российским государственным политехническим университетом им. М.И.Платова.
Получение на базе углей синтетических углеродных наноматериалов - наноалмазов, фуллеренов, нанотрубок, нановолокон и графена - критически важно при развитии современных технологий. Наноматериалы обладают исключительными свойствами при использовании их в качестве ключевых компонентов катализаторов, биосенсоров, топливных элементов, аккумуляторов и электронных устройств.
– Проблема в том, что массовое производство экологически чистых наноматериалов на основе углерода остается серьезной проблемой из-за его высокой стоимости, прежде всего из-за дороговизны такого сырья, как графит и различные углеводороды. Дешевый уголь мог бы в корне изменить ситуацию на рынке наноматериалов. «Он является очень перспективным источником углерода для их получения. И мы работаем в этом направлении», - рассказывает Е.Хомутова.
В Институте созданы две молодежные лаборатории - «Функциональные материалы на основе полисахаридов» и «Нанесенные функциональные материалы». Благодаря поддержке Института синтетических полимерных материалов им. Н.С.Ениколопова РАН и Института органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН молодые специалисты имеют возможности для научных стажировок, общения с квалифицированными сотрудниками РАН и использования современного высокотехнологичного оборудования. Налаживаются утраченные за годы пребывания Донбасса в составе Украины связи с научными организациями России.
Вот что говорит про ИНФОУ член-корреспондент РАН, директор Института синтетических полимерных материалов им. Н.С.Ениколопова РАН Сергей Пономаренко: «Несмотря на наличие определенных проблем, связанных с ограниченной подачей воды в институт, отсутствием средств на капитальный ремонт и недостатком современного научного оборудования, работа научных сотрудников ИНФОУ постепенно налаживается: они начинают интегрироваться в российскую науку - ездят на стажировки, обмениваются опытом, получают интересные научные результаты, представляют их на научных конференциях и даже сами их организуют, чего не было с советских времен.
Так, совсем недавно (с 19-го по 22 мая 2025 года) в Донецке прошла XV Всероссийская научная конференция с международным участием «Химическая термодинамика и кинетика», посвященная 50-летию ИНФОУ. Конференция проходила в смешанном очно-дистанционном формате, но при этом на нее приехало значительное количество коллег из различных регионов России: Великого Новгорода, Воронежа, Краснодара, Новосибирска, Москвы, Ростова-на-Дону, Твери и Уфы.
Я бы хотел отменить высокий уровень работ, представленных исследователями из ИНФОУ в виде пленарных, устных и стендовых докладов. Да и сами донецкие ученые были очень воодушевлены непосредственным общением с коллегами и той дружеской атмосферой, которая царила на конференции. Благодаря оргкомитету под руководством директора ИНФОУ Екатерины Валерьевны Хомутовой конференция была отлично организована и включала в себя не только интересную научную, но и культурную программу, в том числе посещение мемориального комплекса «Саур-Могила» в честь защитников Донбасса, отдавших за него жизни как в 1941-1943 годах, так и в 2014-2022 годах. Успешное проведение конференции такого уровня говорит о том, что институт движется в правильном направлении».
С середины 2024-го институт является членом научно-образовательного центра «Кузбасс - Донбасс», главная цель которого - интеграция научных и технологических ресурсов для улучшения научной и производственной инфраструктур, содействие внедрению научных разработок в производство, реализация образовательных программ и укрепление связей между научным сообществом и промышленными предприятиями Кузбасса и Донбасса.
Геннадий Белоцерковский
Обложка: директор ИНФОУ Екатерина Хомутова. Фото Елены Котенко
