AP08857516 Металлсодержащие ионные жидкости в агрохимии
Актуальность
1) предпосылки к разработке проекта, (при наличии указываются предварительные результаты и (или) ранее полученные заявителем результаты, относящиеся к теме проекта). В рамках работы над проектом 2018-2020 годов НИР (AP05132833) «Металл-содержащие ионные жидкости для экстрактивной десульфуризации и денитрогенизации моторных топлив» под руководством Рафиковой Х.С. был синтезирован ряд новых металлсодержащих ионных жидкостей, которые показали высокие результаты в качестве агентов для десульфуризации и денитрогенизации. Интересно, что некоторые из синтезированных металлсодержащих соединений оказались эффективными в борьбе с грамм-положительными бактериями, проявили способность селективно связывать с молекулами ДНК и расщеплять их [1]. Также в рамках программно-целевого финансирования «Научно-техническое обоснование инноваций химического кластера в области новых материалов и технологий для повышения эффективности, и экологической устойчивости промышленного производства» №BR05236302 2018-2020 годов под руководством профессора Искакова Р.М., в группе ответственного исполнителя Зазыбина А.Г., был синтезирован ряд ионных жидкостей на основе тримекаина и толперизона, которые показали высокую активность в качестве стимуляторов роста растений на семенах сахарного сорго, а также была изучена их экотоксичность; в рамках этой работы был получен патент РК на стимулятор роста N,N,-диэтил-2-(мезитиламино)-N-метил-2-оксоэтанаминиума [2].
2) обоснование научной новизны проекта с обязательным обзором предшествующих научных исследований, проведенных в мире и Республике Казахстан, относящихся к исследуемой теме. Проведя анализ опыта РК и мирового опыта в поиске новых высокоэффективных препаратов для агрохимии на основе ионных жидкостей [3] и приняв во внимание первые эксперименты нашей исследовательской группы по синтезу [4] и применению ионных жидкостей в качестве стимуляторов проростания, которые показали высокую эффективность, заметно выше, чем у исходного реагента с биологической активностью, используемого для синтеза, и выше, чем у коммерчески используемого стимулятора роста, был сделан вывод о заметной потребности современного сельского хозяйства в препаратах двойного действия, обладающих пролонгированным действием и не являющихся экотоксичными. Данную потребность могут удовлетворить металлсодержащие ионные жидкости, свойства которых можно целенаправленно изменять за счет структуры вводимых заместителей. Научная новизна используемой методологии состоит в синтезе новых металлсодержащих ионных соединений на основе известных нетоксичных соединений с подтвержденной биологической активностью. Комплексообразование с металлами, являющимися важными для агрохимии, обладающими фунгицидной и/или адаптагенной активностью, позволит получать соединения, обладающие двойной функциональностью, а кроме того, постепенное высвобождение металла из состава комплексного соединения позволит получать препараты для агрохимии пролонгированного действия.
3) научные и технологические нужды, обосновывающие важность результатов проекта, значимость проекта в национальном и международном масштабах, применимость его результатов для развития соответствующей сферы экономики, науки и (или) общественных отношений. Ионные жидкости в мировом масштабе стали находить активное применение лишь последние 30 лет. В рамках Проекта будет разработана новая линейка биологически активных металлсодержащих ионных жидкостей, причем для их синтеза будут использованы малотоксичные вещества с доказанной биологической активностью. Проводимые исследования будут интересны и международному кругу исследователей, так как расширят круг новых полифункциональных ионных жидкостей, и в национальном масштабе, так как выявят новые вещества-кандидаты для агрохимии в РК;
4) влияние проекта на уровень научно-исследовательских работ, научно-технического потенциала, конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ожидаемый социальный и экономический эффект от результатов проекта, условия, необходимые для достижения ожидаемого эффекта.
Ионные жидкости рассматриваются как неотъемлемая часть "зеленых технологий" ввиду таких их качеств как нелетучесть, негорючесть, низкая токсичность. Кроме того, Республика Казахстан планирует выпускать большую часть агрохимикатов на территории республики и новые вещества-кандидаты из числа ионных жидкостей для агрохимии необходимы как для развития науки, так и для технологических нужд. Полученные в рамках Проекта результаты по выявлению веществ-кандидатов среди металлсодержащих ионных жидкостей для получения стимуляторов роста и адаптагенов/антистрессовых веществ послужат вкладом в развитие зеленой химии и технологии, агрохимии. В плане социального эффекта реализация Проекта будет способствовать разработке новых препаратов, повышающих урожайность, будет способствовать выращиванию доступных для населения по цене зерновых и корнеплодов, особенно в условиях зон рискованного земледелия (Костанайская область, СКО). Есть у Проекта и экономический эффект – новые препараты, которые будут разработаны в дальнейшем на основе веществ-кандидатов снизят зависимость РК от импорта и снизят себестоимость отечественных агрохимикатов. Таким образом, реализация Проекта будет сопровождаться высоким социально-экономическим эффектом для РК как в плане улучшения урожайности, так и уменьшения импортозависимости от зарубежных производителей.
Цель проекта
Синтез металлсодержащих бифункциональных ионных жидкостей на основе биологически активных веществ для выявления на их основе веществ-кандидатов для агрохимии (стимуляторов роста, адаптогенов, стимуляторов корнеообразования).
Ожидаемые результаты:
Вещества-кандидаты из числа ионных жидкостей и ионных соединений для использования в агрохимии в качестве стимуляторов роста растений и корнеобразования, адаптогенов/антистрессовых веществ, фунгицидов и ретардантов.
Достигнутые результаты:
Получены новые и наработаны известные производные из числа ионных жидкостей и ионных соединений на основе димедрола и нафтифина для использования в агрохимии в качестве стимуляторов роста растений и корнеобразования, адаптогенов/антистрессовых веществ, фунгицидов и ретардантов.
Имена и фамилии членов исследовательской группы с их идентификаторами:
- Рафикова Хадичахан Сабиржановна – научный руководитель
- Зазыбин Алексей Георгиевич – главный научный сотрудник
- Анапияев Бакытжан Бейсенбекович - ведущий научный сотрудников
- Искакова Конирша Мырзашевна – старший научный сотрудник
- Даулетбаков Ануар Аметович - научный сотрудник
- Золотарева Дарья Сергеевна - научный сотрудник
- Белянкова Елизавета Олеговна - научный сотрудник
- Ислам Шолпан Сапарбайқызы - научный сотрудник
- Мұратпеков Дулат Қайырқанұлы – исполнитель
Список публикаций:
1. A.Dayletbakov, L.Baktybaeva, B.Giner, A.Nuranov, D.Zolotareva, A.Boranova, B.Eskaraeva, A.Zazybin. Synthesis, myelostimulating activity and ecotoxicological studies of ionic compounds based on diphenhydramine. 21st Tetrahedron Symposium, 22 June 2021, P2.14, Gothernburg, Sweden.