Проекты Института

1. Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов

Программа направлена на развитие экспериментальных и теоретических исследований природы химической связи, реакционной способности, кинетики, механизмов и интермедиатов важнейших химических реакций с помощью прямых инструментальных физико-химических методов и современных методик высокоточных квантово-химических расчетов.

Основные направления программы:

1. Кинетика и механизмы важнейших химических реакций. Современные методы управления реакционной способностью химических соединений и контроля за протеканием их превращений.

2. Интермедиаты химических реакций, их прямое обнаружение, стабилизация, определение структурных параметров.

3. Новые типы химических связей. Природа химической связи в молекулах, содержащих атомы элементов в нетипичном для них координационном состоянии, напряженных молекулах, промежуточных комплексах.

2. Создание эффективных методов химического анализа и исследования структуры веществ и материалов

Программа имеет целью стимулировать исследования в области разработки, совершенствования и технического оснащения современных методов химического анализа веществ и материалов и методов исследования их строения и структуры.

Основные направления программы:

1. Развитие общей теории химического анализа (теория пробоотбора, принципы генерирования аналитических сигналов, методология автоматизации анализа, совершенствование его метрологических основ и т.д.).

2. Разработка и совершенствование современных методов элементного, молекулярного и фазового химического анализа: хроматографических, спектроскопических, электрохимических и др. Создание новых приемов локального, непрерывного и дистанционного анализа. Поиск путей увеличения чувствительности определений.

3. Развитие методов исследования структуры веществ и материалов, в том числе рентгеновских и радиоспектроскопических.

4. Разработка и совершенствование приборов для химического анализа и исследования структуры. Новые высокоэффективные химические реактивы, стандартные образцы, алгоритмы и т.п.

3. Создание новых металлических, керамических, стекло-, полимерных и композиционных материалов

Основные направления программы:

1. Материалы, сочетающие высокую прочность с функциональными физико-химическими свойствами, включая экономно легированные стали и сплавы.

2. Жаропрочные и жаростойкие материалы, включая сплавы и композиционные материалы на основе интерметаллических соединений.

3. Высокопрочные армированные композиционные материалы, включая трансформационно - упрочнённые и армированные неорганическими волокнами.

4. Термостойкие материалы функционального назначения.

5. Конструкционные материалы с регулируемой пластичностью, в том числе материалы на основе неорганических и элементоорганических полимеров.

6. Стекломатериалы функционального назначения, включая окрашенные стёкла с регулированием цветности и конструкционные материалы на базе фосфатных и силико-фосфатных стёкол.

4. Создание и изучение макромолекул и макромолекулярных структур новых поколений

Программа направлена на развитие работ в нетрадиционных областях химии и физикохимии макромолекул, относящихся в первую очередь к системам, которые в литературе последних лет принято называть "интеллигентными". Основные направления программы:

1. Синтез и самосборка макромолекул с заданной архитектурой и/или последовательностью звеньев, их изучение на молекулярном и супрамолекулярном уровнях.

2. Явления на наноразмерном уровне в функциональных макромолекулярных системах.

3. Проблемы молекулярного узнавания в полимерных системах.

4. Макромолекулы и макромолекулярные структуры, созданные на основе биомиметических подходов.

5. Гибридные системы, включающие синтетические и биополимеры.

6. Электропроводящие и электроактивные полимеры.

5. Разработка научных основ получения нового поколения высокоэнергетических материалов

Основные направления программы:

1. Разработка расчетных методов прогнозирования физико-химических и специальных (в том числе энергетических) свойств высокоэнергетических материалов.

2. Поиск, моделирование и разработка методов синтеза перспективных высокоэнергетических материалов различных типов.

3. Исследование основных физико-химических и специальных свойств перспективных высокоэнергетических материалов.

4. Управление процессами горения и взрыва.

6. Научные основы рационального использования природных и техногенных ресурсов

Программа направлена на решение фундаментальных проблем комплексного использования природных ресурсов при минимальных затратах энергии с обеспечением защиты окружающей среды.

Основные направления программы:

1. Новые подходы к переработке традиционных видов минерального сырья.

2. Теоретические основы переработки нетрадиционного минерального сырья.

3. Теоретические основы переработки техногенных образований.

4. Новые подходы к переработке возобновляемых видов сырья.

7. Химия и физикохимия супрамолекулярных систем и атомных кластеров

Программа направлена на разработку фундаментальных принципов конструирования на основе нековалентного связывания организованных химических систем со специфическими функциями (каталитическими, транспортными, ионофорными, фотохимическими, магнитными, оптическими и т.д.).

Основные направления программы:

1. Молекулярный дизайн и синтез лигандов дендримерных систем, способных за счет многоточечного нековалентного связывания к молекулярному распознаванию сложных органических и ионных субстратов.

2. Исследование закономерностей нековалентной самоорганизации (самосборки) молекулярных, ионных и атомных частиц в супрамолекулярные ансамбли: кластеры, многопалубные комплексы, гели, мембраны, мицеллы, пленки Ленгмюра-Блоджета и т.д., а также изучение возникающих в результате такой самоорганизации новых специфических свойств.

3. Исследование закономерностей реакционной способности в организованных средах (мицеллах, везикулах, молекулярных контейнерах, твердой фазе и т.д.) в условиях темплатного синтеза и супрамолекулярного катализа.

4. Создание супрамолекулярных устройств (переключателей, проводов, ионных каналов и т.д.) и моделирование биологических процессов.

8. Разработка научных основ новых химических технологий с получением опытных партий веществ и материалов

Программа включает два основных раздела:

1. Научные основы новых технологических методов получения химических продуктов и материалов.

2. Новые решения в области аппаратурного оформления технологических процессов.

Программа имеет целью помочь Президиуму РАН и ОХНМ РАН отобрать наиболее современные и конкурентоспособные на мировом рынке инновационно-привлекательные процессы наработки химических продуктов, имеющих важное практическое применение или определить состояние таких разработок и объем инвестиций для их завершения. Приоритет при выделении финансирования будет предоставлен проектам, включающим отработку новых технологических процессов на опытных установках и предусматривающих получение опытных партий.

9. Новые подходы к повышению коррозионной и радиационной стойкости материалов, радиоэкологической безопасности

Программа направлена на развитие научных основ и создание новых методов повышения коррозионной и радиационной стойкости материалов различного назначения.

Программой предусматриваются проекты по следующим основным направлениям:

1. Развитие теории пассивности и ингибирования коррозии металлов, сплавов, металлических порошков и наноматериалов. Механизмы многостадийных процессов локальных типов коррозии металлов и сплавов.

2. Физико-химические основы получения защитных металлических, металлополимерных и конверсионных покрытий нового поколения: нанокластерные, моно- и полислойные покрытия. Формирование тонких защитных самоорганизующихся пленок на поверхности металлов.

3. Разработка новых подходов к созданию коррозионностойких сталей и сплавов, износостойких и жаростойких покрытий.

4. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом и новые подходы направленного влияния на радиационную стойкость материалов (газов, воды и водных растворов, органических жидкостей, полимеров и твердых тел).

5. Радиационная стойкость материалов атомной энергетики и радиохимической промышленности. Радиационная коррозия.

10. Биомолекулярная и медицинская химия

Основные направления программы:

I. Медицинская химия: молекулярный дизайн физиологически активных соединений и лекарственных препаратов.

1. Компьютерный дизайн биологически активных соединений и биомолекул, моделирование их взаимодействия с биомишенями и анализ взаимосвязи структура-активность.

2. Направленный синтез и оптимизация свойств биологически активных соединений.

3. Исследование свойств и направленный отбор физиологически активных соединений как потенциальных лекарственных препаратов.

4. Организация работ по доклиническим испытаниям потенциальных лекарственных препаратов.

II. Биомолекулярная химия:

1. Химическая и биомолекулярная безопасность. Молекулярная диагностика, сенсорная биология и сенсорные технологии. Химия и биохимия свободно-радикальных процессов.

2. Биополимеры и полимеры медицинского назначения. Масс-спектрометрия биомакромолекул. Химия пищевых веществ.

3. Физико-химические основы катализа ферментами и моделями ферментов, кинетические модели биопроцессов. Ферменты для медицины.