- Исследование молекулярного строения и надмолекулярной структуры угля; установление взаимосвязи состава и структуры угля с его реакционной способностью.
- Разработка научных основ технологий получения из угля, продуктов его переработки и другого углеродсодержащего сырья новых углеродных материалов и адсорбентов.
- Химическая модификация углеродных адсорбентов с целью придания им заданных свойств.
Один из путей повышения безопасности угольной промышленности это подземная газификация угля (ПГУ) – процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. При этом уголь в пласте, под землей, превращается в горючий газ. Идея все того же Д.И. Менделеева. Начиная с середины 1970-х годов интерес к ПГУ упал, так как экономическая эффективность подземной газификации углей оказалась неконкурентоспособна в сравнении с разработкой природного газа. Объем производимого в СССР газа от ПГУ в 1980 году составил около 1,5 млрд. м3. Добыча природного газа в том же году составила 435 млрд. м3 (ПГУ – 0,35%). В начале XXI века интерес к ПГУ вырос в США, Индии и Китае, где в настоящее время ведутся экспериментальные и промышленные работы.
Работает Институт угля и углехимии СО РАН (Кемерово). Есть журнал «Кокс и химия». Можно почитать: Русьянова Н.Д. Углехимия. М.: Наука, 2003.
Чем лечимся? Фармакохимия.
Кто чем, от аптечного аспирина до травок знахарок. Каждый выбирает сам.
Мы коснемся официальной науки фармацевтической химии (фармацеи), которая представляет собой тот отдел прикладной (технической) химии, который занимается описанием и приготовлением химических соединений, употребляемых в качестве лекарственных, а также аптечных реактивов.
Фармацевтическая химия, являясь специализированной наукой, не может не опираться на знания смежных химических (неорганическая, органическая, аналитическая, физическая и коллоидная химия), а также медико-биологических (фармакология, физиология, биологическая химия) дисциплин.
Само слово аптека произошло от греческого «Apotheca», которое изначально в XIII веке означало торговую точку, где продавались разные товары, а уже позже приобрело привычную нам узкую медицинскую специализацию. Аптеки появились сначала у арабов. Арабская фармацевтическая школа включала в себя сотни рецептов и методик. В арабских аптеках покупателям предлагают различные нюхательные соли, пилюли и порошки. Во времена крестовых походов аптеки распространились и в Европе.
Возникновение фармацевтической химии как науки относится к началу XVI века, когда алхимия уступила место лечебной химии (ятрохимии), создателем которой явился Теофраст Парацельс (1493-1541). «Не добыванию золота, а защите здоровья должна служить химия» – девиз Парацельса.
С середины XVIII века фармацевтическая химия настолько тесно сливается с общей химией, что аптека делается школой для химиков, и из среды фармацевтов выходят выдающиеся химики той эпохи, такие как Лемери, Жоффруа, Нейман, Маркграф, Шееле, Лефевр, Руэль, и др. или имена химиков-фармацевтов XIX века, как Ж. Б. Дюма, И. Либих, Л. Мейер и др., чтобы увидеть, как тесно сроднились в это время фармацевтическая химия и общая химия (см. статью «Медицина – мать химии?»).
Химический синтез лекарственных веществ осуществляется тремя путями:
- Эмпирический путь: скрининг, случайные находки;
- Направленный синтез: воспроизведение структуры эндогенных веществ, химическая модификация известных молекул;
- Целенаправленный синтез (рациональный дизайн химического соединения), основанный на понимании зависимости «химическая структура фармакологическое действие».
В настоящее время ежегодно синтезируется сотни веществ могущих стать лекарственными, но проверку на пригодность и безопасность выдерживают единицы.
Пример чудовищной ошибки фармацевтов. Вследствие хиральности биомолекул химические процессы в организме чувствительны к различиям между оптическими изомерами – случай с талидомидом – снотворным средством. В 1963 г. было обнаружено, что его употребление приводит к врожденным уродствам. Один энантиомер этого соединения помогал избавиться от утренней тошноты, другой вызывал нарушение эмбрионального развития (см. статью «Стереохимия – это что?»). Сейчас фармацевтическая промышленность уделяет пристальное внимание разделению энантиомеров.