Wissenschafts- und Bildungszentrum für Nanotechnologien, Staatliche Universität Moskau. Aus der Geschichte der Abteilung für makromolekulare Verbindungen der Abteilung für makromolekulare Verbindungen der Moskauer Staatlichen Universität

Bis in die frühen 1950er Jahre war V.A. Kargin war einer der führenden physikalischen Chemiker des Landes und ein bedeutender Spezialist auf dem Gebiet der Polymere und hatte keinen direkten Bezug zur Hochschulbildung. Im Jahr 1953, nachdem V.A. Kargin zum ordentlichen Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR gewählt worden war, lud ihn der Leiter der Abteilung für Kolloidchemie der Fakultät für Chemie der Moskauer Staatlichen Universität ein, einen speziellen Kurs für Absolventen zu geben Studenten. Dies war der Beginn der Aktivitäten von V.A. Kargin an der Moskauer Universität.

Der nächste Schritt (1955) war die Entscheidung des Rektors der Moskauer Staatsuniversität, Akademiker I.G. Petrovsky, an der Fakultät für Chemie eine neue Abteilung einzurichten, um Forscher auf dem Gebiet der Polymere mit einer breiten universitären Ausbildung auszubilden. Bis zu diesem Zeitpunkt gab es an den technischen Universitäten des Landes „Polymer“-Abteilungen, jedoch nur mit einem engen technologischen Schwerpunkt (nur Kautschuke oder nur Fasern oder nur Kunststoffe). Verbindungen.

Die ersten Forscher und Lehrer der Abteilung waren Prof. P. V. Kozlov und Art. wissenschaftlich Kollegen S.Ya.Mirlina; Die ersten Diplomanden und Absolventen des Jahres 1956 waren nun die Akademiker V.A. Kabanov, N.A. Plate, N.F. chem. Wissenschaften M.B. Konstantinopel. Drei von ihnen wurden nach ihrem Universitätsabschluss mit wissenschaftlicher und lehrender Tätigkeit an der Fakultät für Chemie eingesetzt. Keiner der drei hat bis heute die Kanzel verlassen. AUF DER. Plate (Emeritierter Professor der Moskauer Staatlichen Universität, jetzt wissenschaftlicher Chefsekretär der Russischen Akademie der Wissenschaften, Direktor des Instituts für Petrochemische Synthese der Russischen Akademie der Wissenschaften) und N.F. Bakeev (jetzt Direktor des Instituts für synthetische Polymermaterialien der Russischen Akademie der Wissenschaften). Akademie der Wissenschaften) sind hier als Professoren (nebenberuflich) tätig.

Das strategische Konzept, Chemie, physikalische Chemie und Physik polymerer Substanzen in einem einzigen wissenschaftlichen Bereich zu integrieren, wurde von V.A. Kargin als Grundlage für den Aufbau einer neuen Abteilung gelegt. Das gleiche Konzept diente als Grundlage für das erste universitäre Bildungsprogramm. V.A. Kargin war der Ansicht, dass es für die Ausbildung moderner Polymerspezialisten mit einem breiten Profil notwendig ist, dass die Abteilung Forschung in allen wichtigen „Wachstumspunkten“ präsentiert und entwickelt, die den wissenschaftlichen Fortschritt des gesamten Fachgebiets bestimmen. Daher wurde jedem der damals noch kleinen wissenschaftlichen und pädagogischen Mitarbeiter eine eigenständige Forschungsrichtung zugewiesen. V.A. Kabanov befasste sich mit den strukturellen und chemischen Aspekten der Kontrolle der Wachstumsreaktionen von Polymerketten in Polymerisationsprozessen, N.A. Plate – der strukturellen und chemischen Modifikation von Polymeren, N.F. Bakeev – durch die Untersuchung der Mechanismen der Strukturbildung beim Übergang von isolierten Makromolekülen zu Polymerkörpern, S.Ya Mirlina – durch Polyelektrolyte als Modelle von Biopolymeren, P.V. Kozlov – Strukturelle und mechanische Eigenschaften von Polymermaterialien.

Jede der fünf Forschungszellen wurde jährlich mit Studenten und Doktoranden aufgefüllt. Die Studierenden wurden auf diese Zellen verteilt, aber zu den Themen ihrer Arbeit gehörte zwangsläufig die Notwendigkeit, den gesamten experimentellen Komplex der Abteilung bis zu einem gewissen Grad zu beherrschen und die Grundlagen der wissenschaftlichen Strategie jedes der fünf Bereiche „aufzunehmen“.

Der schnelle Erhalt der ersten bedeutenden Ergebnisse wurde größtenteils durch die konzertierten Bemühungen und den Enthusiasmus gut ausgewählter, qualifizierter wissenschaftlicher Mitarbeiter und Hilfskräfte erleichtert: den Mechanikern A.A. Sveshnikov, A.P. Istomin, G.I (Chochlowa). K.N.Dulevich „setzte“ den Kauf „finanzierter“ Geräte mit Mitteln durch, die der Abteilung für einen besonderen Zweck zugewiesen wurden, und beschaffte die notwendigen Verbrauchsmaterialien.

Das wichtigste wissenschaftliche Ergebnis der von V.A. Kargin vorgeschlagenen Strategie war zunächst die Feststellung einer Reihe nicht trivialer Phänomene und Effekte, die von vielen als exotisch empfunden wurden. Tatsächlich markierten diese Entdeckungen den Beginn mehrerer Hauptrichtungen der modernen Polymerwissenschaft, die heute nicht nur an der Moskauer Staatsuniversität, sondern auch in vielen anderen führenden Labors auf der Welt aktiv entwickelt werden.

Die Abteilung entwickelte Prinzipien und Methoden zur strukturellen und physikalischen Modifikation von Kunststoffen und Fasern, die es ermöglichten, ihre mechanischen Eigenschaften ohne chemischen Eingriff erheblich zu verändern (N. F. Bakeev, A. L. Volynsky, V. I. Gerasimov und Mitarbeiter), und entwickelte die Grundlagen von die theoretische Reaktivität funktioneller Gruppen von Makromolekülen unter Berücksichtigung des Einflusses benachbarter Einheiten, der Kettenkonformation und intermolekularer Wechselwirkungen (N.A. Plate, L.B. Stroganov, O.V. Noa und Mitarbeiter).

Im Jahr 1960 wurde erstmals das Phänomen der Mikrophasentrennung in Block- und Pfropfcopolymeren festgestellt, das, wie sich herausstellte, für diese Klassen von Polymermaterialien allgemeiner Natur war (N.A. Plate). Eine nicht offensichtliche, aber durch diese Entdeckung eingeleitete Hinwendung zur Untersuchung der supramolekularen Struktur kammförmiger Polymere führte schließlich zur Schaffung einer neuen Klasse thermotroper flüssigkristalliner Polymere mit mesogenen Gruppen in der Seitenkette (N.A. Plate, V.P. Shibaev, Ya.S. Freidzon, R.V. Talrose et al. Im Jahr 1985 wurde N.A. Plate und V.P. Für diese Studien wurde Shibaev zusammen mit einer Gruppe anderer Wissenschaftler, die zu diesem Zeitpunkt außerhalb der Moskauer Staatsuniversität bedeutende Ergebnisse bei der Untersuchung flüssigkristalliner Polymere erzielt hatten, mit dem Staatspreis ausgezeichnet. Die Entwicklung grundlegend neuer physiologisch aktiver Zusammensetzungen (N.A. Plate, L.I. Valuev, V.V. Chupov, L.D. Uzhinova und Mitarbeiter) war das Ergebnis von V.A. Kargins tiefem anfänglichen Interesse an etwas, das zuvor noch niemand untersucht hatte biologische Wirkung funktionalisierter synthetischer Polymere an einem lebenden Organismus.

1960 wurde das Phänomen der ungewöhnlich schnellen Niedertemperaturpolymerisation fester Monomere während Phasenübergängen entdeckt und anschließend umfassend erklärt (V.A. Kabanov, V.P. Zubov, I.M. Papisov und Mitarbeiter). 1980 brachten diese Arbeiten V.A Lenin-Preis, geteilt mit V.I. Goldansky, N.S. Enikolopov (ICP AS UdSSR) und A.D. Abkin (NIFHI benannt nach L.Ya. Karpov), die jeweils einen ergänzenden Beitrag zur Erstellung eines allgemeinen physikochemischen Bildes des ungewöhnlich schnellen Wachstums leisteten Polymerketten in der festen Phase. Die Abteilung war die erste weltweit, die die nichtbiologische Synthese von Makromolekülen auf makromolekularen Matrizen durchführte (V.A. Kabanov, O.V. Kargina und Mitarbeiter); Prinzipien der Polymerisation von Monomeren, die durch Komplexbildner chemisch aktiviert werden, wurden entwickelt (V.A. Kabanov, V.P. Zubov, V.B. Golubev, M.B. Lachinov, E.S. Garina und Mitarbeiter); neue Interpolyelektrolyt- und Polymerkolloidkomplexe wurden synthetisiert und im Detail untersucht, unter ihrer Beteiligung wurden kooperative Reaktionen des Polyionenaustauschs und der Substitution entdeckt, die wichtige praktische Anwendungen in einer Reihe verschiedener Bereiche fanden (V.A. Kabanov, A.B. Zezin, V.B. Rogacheva, V.A . Kasaikin, V. A. Izumrudov und Mitarbeiter).

In den letzten Jahren wurden wichtige Ergebnisse auf dem Gebiet der Modellierung der Wechselwirkung von Polyelektrolyten (einschließlich DNA) mit biologischen Membranen erzielt. Als Modelle wurden spezifisch modifizierte Latexpartikel und Liposomen verwendet (V.A. Kabanov, A.A. Yaroslavov, et al.). Ein grundlegend neuer Aspekt im Verständnis des Mechanismus der DNA-Verdichtung eröffnet sich dank der Untersuchung von Lösungen ihrer Komplexe mit mizellenbildenden Tensiden in unpolaren organischen Lösungsmitteln (V.A. Kabanov, A.B. Zezin, V.G. Sergeev und Mitarbeiter, zusammen mit Physikern). Universität St. Petersburg).

Im ersten Jahr ihres Bestehens verfügte die Abteilung nur über zwei kleine Räume im Hauptgebäude der Fakultät für Chemie. Ein Jahr später (1957), nach der Inbetriebnahme des Radiochemiegebäudes, erhielt die Abteilung die Hälfte ihres Erdgeschosses (10 Module à 20 m2). Dies reichte aus, damit ein kleines Team experimentelle Arbeiten unter Beteiligung von Studenten und Doktoranden durchführen konnte. Von der Einrichtung einer Ausbildungswerkstatt zur Unterstützung des allgemeinen Lehrgangs der Fakultät konnte unter diesen Voraussetzungen aber keine Rede sein.

Die entscheidende Rolle für das weitere Schicksal der Abteilung spielte die allgemeine politische Entscheidung, die Entwicklung der chemischen Wissenschaft und Industrie in unserem Land zu beschleunigen (Mai-Plenum des ZK der KPdSU 1958). Einer der Punkte des damals verabschiedeten Beschlusses sah den Bau eines Labor- und Lehrgebäudes für Polymere auf dem Gelände der Moskauer Staatsuniversität vor. Der Bau ging nicht zügig voran. Ende 1965 war das Gebäude jedoch fertiggestellt und die Abteilung bezog die ihr zugewiesenen Räumlichkeiten mit einer Fläche von über 2000 m 2. Es befindet sich bis heute hier (Laborgebäude „A“).

Die im Zusammenhang mit der Erweiterung erforderliche Aufstockung des pädagogischen und wissenschaftlichen Personals des Fachbereichs erfolgte hauptsächlich durch die Einstellung der besten Absolventen (Bachelor- und Doktoranden). Die Auswahl war sehr streng. V.A. Kargin hat sich direkt darum gekümmert. Dies ermöglichte es, Wachstumsschmerzen, die unter solchen Bedingungen keine Seltenheit sind – Quantität auf Kosten der Qualität – zu vermeiden und ein hohes Niveau der wissenschaftlichen Forschung und Ausbildung junger Fachkräfte aufrechtzuerhalten.

In kurzer Zeit entstand ein allgemeiner Workshop, der erstmals methodisch so konzipiert war, dass seine Durchführung es den Studierenden ermöglichte, sich experimentell mit den wichtigsten durch ihre Kettenstruktur eingeführten Merkmalen polymerer Stoffe vertraut zu machen. Der Aufbau der Werkstatt erforderte einst erhebliche Anstrengungen aller leitenden Mitarbeiter. Eine besondere Rolle bei der Organisation spielte jedoch außerordentlicher Professor A.V. Ermolina. Sie wurde die erste Leiterin der Werkstatt.

10-12 Jahre sind vergangen und die Abteilung für makromolekulare Verbindungen hat sich zu einem großen, weltweit anerkannten Wissenschafts- und Bildungszentrum entwickelt. In 44 Jahren wurden hier über 700 junge Fachkräfte ausgebildet. Drei von ihnen wurden Akademiker, einer wurde korrespondierendes Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften, mehr als 40 verteidigte Doktorarbeiten und über 300 verteidigte Kandidatendissertationen. Zu den Absolventen des Fachbereichs zählen über 50 Vertreter aus 20 Ländern.

Im Laufe seines Bestehens hat die Abteilung mit insgesamt mehreren Dutzend akademischen und industriellen Forschungsinstituten zusammengearbeitet und sich an modernen Entwicklungen beteiligt, deren Spektrum von Polymeren für die moderne Technik bis hin zu Polymeren für die Immunologie und Biotechnologie reicht. Von besonderer Bedeutung war im Laufe der Jahre die Zusammenarbeit mit dem Institut für Organochlorprodukte und Acrylate in Dzerzhinsk, Region Nischni Nowgorod. (jetzt Akademiker Kargin Research Institute of Polymers). V.A. Von der Gründung dieses Instituts bis zu seinem Lebensende war Kargin dessen wissenschaftlicher Chefberater, und die Studenten des ersten und vieler späterer Absolventen der Abteilung absolvierten dort eine praktische Ausbildung. Anfang der 70er Jahre wurden auf Initiative des damaligen Direktors S.A. Arzhakov die wissenschaftlichen Beziehungen zwischen Institut und Abteilung deutlich ausgebaut. Insbesondere wurden gemeinsame Arbeitsgruppen aus Mitarbeitern der Abteilung und Forschungsinstituten gebildet, die sich mit der Lösung spezifischer wissenschaftlicher und technischer Probleme beschäftigten und dabei die experimentellen Grundlagen beider Organisationen konsequent nutzten. Für universitär ausgebildete Forscher war diese Erfahrung äußerst wertvoll. Gleichzeitig führte der direkte Kontakt zwischen Universitätsstudenten und Technologen zur schnellen Umsetzung grundlegender Ergebnisse in neue technologische Lösungen, vor allem für die Schaffung und Verbesserung von Polymermaterialien für Flugzeuge.

In den 50er und 60er Jahren wurde die Abteilung von berühmten ausländischen Wissenschaftlern besucht: Nobelpreisträger Prof. G. Natta (Italien) und seine Studenten, Prof. P. Corradini und Prof. P. Pino, einer der „Väter“ der Polymerwissenschaft, Prof. G. Mark (USA), der wiederholt nach Moskau kam und sich mit Wissenschaftlern der Abteilung traf, schätzte die innerhalb seiner Mauern geleistete Forschungs- und Bildungsarbeit sehr. Gäste der Abteilung waren in dieser Zeit Prof. T. Tsuruta und Prof. I. Sakurada aus Japan, Prof. Huggins (USA), Prof. M. Maga, A. Benoit und A. Shapiro (Frankreich), Prof. G. Ringsdorf und G. Heitz (Deutschland), Prof. K. Bamford und A. Jenkins aus Großbritannien, Prof. D. Smets aus Belgien. Mit den Namen dieser Wissenschaftler sind große Errungenschaften in der Polymerwissenschaft verbunden. Die Kommunikation mit ihnen zu einer Zeit, als sich die internationalen Wissenschaftsbeziehungen unseres Landes gerade erst zu entwickeln begannen, trug wesentlich dazu bei, den Horizont junger Mitarbeiter zu erweitern und ihr Selbstbewusstsein zu stärken. V.A. Kargin bemühte sich aktiv um die Anwerbung talentierter junger Menschen für das Marineministerium und tat sein Bestes, um ihre Teilnahme an großen internationalen wissenschaftlichen Konferenzen und Symposien zu fördern.

V.A. Kargin war 1960 Initiator des IUPAC International Symposium on Macromolecular Chemistry in Moskau. Als Veranstaltungsort wurde die Moskauer Universität gewählt. Dies war ein wichtiger Impuls für die Weiterentwicklung der Polymerwissenschaft nicht nur an der Moskauer Staatsuniversität, sondern auch in vielen Republiken der ehemaligen Sowjetunion. Nach dem Vorbild und mit Hilfe der Abteilung für Schiffstechnik der Moskauer Staatlichen Universität wurden Abteilungen für Polymere an den Universitäten Taschkent, Almaty, Gorki (Nischni Nowgorod) sowie den Universitäten Ural (Sverdlovsk) und St. Petersburg eingerichtet .

*Dieser Artikel wurde im Jahr 2000 verfasst. Akademiker N.A. Plate war bis zu seinem Tod im Jahr 2007 Professor an der Abteilung. Akademiker N.F. Bakeev ist derzeit nicht Direktor des ISPM RAS, beteiligt sich aber weiterhin aktiv am wissenschaftlichen Leben der Abteilung.

V.A. Kabanov, L.D. Uschinova
Foto: V. B. Golubev

Außerordentlicher Professor, Ph.D. Lysenko Evgeniy Aleksandrovich (Fakultät für Chemie, Moskauer Staatliche Universität, Abteilung für Seestreitkräfte).

26 Stunden

Der Kurs ist eine verkürzte und angepasste Version des Kurses „Hochmolekulare Verbindungen“ der Fakultät für Chemie der Moskauer Staatlichen Universität. Durch die Kombination von Vorlesungen und Seminaren werden die Grundlagen der Polymerwissenschaft in optimal prägnanter Form vermittelt. Der Kurs umfasst die folgenden Hauptabschnitte:

1. Allgemeines Verständnis von Verbindungen mit hohem Molekulargewicht. Struktur und Eigenschaften isolierter Makromoleküle. Die Grundkonzepte der Chemie hochmolekularer Verbindungen, die Merkmale von Polymeren als besondere Art chemischer Verbindungen, die Prinzipien der Synthese, Klassifizierung und Hauptklassen hochmolekularer Verbindungen sowie Fragen der Isomerie von Polymeren, qualitativer und qualitativer Natur Es werden quantitative Beschreibungen der Flexibilität als grundlegende Eigenschaft von Makromolekülen betrachtet.
2. Polymere in Lösungen: Theorie und Forschungsmethoden. Es werden die Grundkonzepte der physikalischen Chemie von Polymerlösungen vorgestellt, experimentelle Methoden zur Untersuchung von Polymerlösungen und Nanopartikeln, Fragen der elektrolytischen Dissoziation in Polymerlösungen und Polyelektrolyten diskutiert. Konformationseigenschaften von Polyelektrolyten. Proteine ​​und Nukleinsäuren als Polyelektrolyte.
3. Polymere als Materialien. Nanostrukturen auf Polymerbasis. Struktur und mechanische Eigenschaften von Polymeren im festen Zustand. Polymere als Funktionsmaterialien.