П. М. Соложенкин, гл. науч. сотр., e-mail: solozhenkin@mail.ru, УРАН ИПКОН РАН; О. И. Соложенкин, магистр УРАН Институт биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН.
При изучении флотационных методов обогащения руд важно иметь представление о молекулах флотореагентов. Существует тесная взаимосвязь между пространственным строением молекул и химической активностью соединения. Эффективным методом исследований является использование компьютерных технологий и химических программ. Современные способы построения объемных моделей реализованы в программе ChemBio-3D специализированного комплекса ChemOffice. Перспективным в моделировании флотационных реагентов представляется подход, основанный на изменении строения известной функциональной группировки путем введения в нее различных атомов и заместителей, что, несомненно, расширяет возможности поиска новых реагентов. Представлены молекулярные модели О-изопропил-N-этилтиокарбамата (Z-200), О-изопропил-N-метилтиокарбамата (ИТК), пропил-N-фенилтионокарбамата (шаростержневая, пространственно заполненная), модели тионокарбаматов, рассчитанные расширенным методом Хюккеля в программе ChemBio-3D Ultra12.0. Исследованы тионокарбаматы, которые содержат связанные с атомами азота электроакцепторный и электронодонорный радикалы, а также связанные с атомами кислорода радикалы. Рассчитаны основные параметры тионокарбаматов, содержащих связанные с атомами азота различные радикалы. Определено распределение зарядов на отдельных важных атомах тионокарбаматов. Методом ядерного магнитного резонанса на ядрах протонов и углерода-13 исследованы различные тионокарбаматы, определены химические сдвиги — электронная экранизация и константа спин-спинового взаимодействия. При помощи компьютерных технологий для новых реагентов типа тионокарбаматов построены молекулярные модели, рассчитана общая стерическая энергия и определены энергии орбиталей. Полученные результаты необходимы для целенаправленного синтеза соединений с заранее известными технологическими свойствами, что позволит повысить комплексное использование сульфидных руд.
1. Богданов О. С., Вайншенкер И. А., Елисеева Е. Н. и др. Изучение механизма действия производных тионокарбаматов при флотации сульфидов. Обогащение руд цветных металлов. Ч. 1. Исследования по теории и технологии обогащения руд цветных металлов. Вып. 141. — Ленинград, 1974. С. 3–26.
2. Рябой В. И. О поверхностных реакциях флотореагентов с минералами на основе их донорно-акцепторного взаимодействия // Обогащение руд. 2008. № 6. С. 24–30.
3. Рябой В. И. Создание и применение более эффективных реагентов на основе физико-химических представлений // Обогащение руд. 2002. № 1. С. 19–23.
4. Хан Г. А., Габриелова Л. И., Власова Н. С. Флотационные реагенты и их применение. — М. : Недра, 1986. — 271 с.
5. Соловьев М. Е., Соловьев М. М. Компьютерная химия. — М. : СОЛОН-Пресс, 2005. — 536 с.
6. Рощупкин C. И. Пространственное моделирование молекулярных соединений // Химия : методика преподавания. 2004. № 1. С. 46–58.
7. Solozhenkin P., Solozhenkin O. Computer chemistry flotation of reagents : updating sulphydrylic of collectors carboxyl by acids and tetraphenylantimony (V) // Proc. 14th Conference on Environment and Mineral Processing. 3-5.6. 2010. VSB-TU Ostrava. Czech Republic. Part II. P. 51–56.
8. Соложенкин П. М., Соложенкин О. И. Компьютерный дизайн сульфгидрильных реагентов и их производных // Цветные металлы. 2010. № 7. С. 11–14.
9. Соложенкин П. М., Соложенкин О. И. Компьютерное моделирование структуры сульфгидрильных собирателей и их производных // Обогащение руд. 2010. № 4. С. 31–34.
10. Соложенкин П. М., Швенглер Ф. А., Копиця Н. А. и др. Синтез и изучение комплексов меди с О-бутил-N-метилтиокарбаматом // Докл. АН СССР. 1982. Т. 264, № 4. С. 869–900.