Константин ГАЛКИН: «Ученый - это не только профессия, но и образ жизни»

Константин Галкин – научный сотрудник Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН. В своих последних работах Константин с коллегами описали новый метод низкотемпературной переработки целлюлозы в соединение-платформу 5-гидроксиметилфурфурол (5‑HMF), а также подробно исследовали его свойства. Интересен этот результат тем, что удалось понизить температуру процесса получения 5‑HMF из целлюлозы без значительного снижения выхода целевого продукта.

Кроме того, было установлено, что качество образующегося 5‑HMF сильно зависит от его агрегатного состояния: продукт, полученный в маслообразном состоянии, неустойчив и малопригоден для длительного хранения и дальнейшего использования, в то время как кристаллический 5-HMF устойчив и может храниться при обычных условиях в течение длительного времени.

Кандидат химических наук Константин Галкин занимается изучением методов конверсии биомассы, синтезом потенциально биологически активных соединений, гетерогенным катализом.
Как известно, запасы топлива и сырья в традиционных источниках ограничены, что стимулирует исследования по переработке возобновляемых ресурсов, в частности углеводной биомассы, запасы которой огромны. В начале 2000-х годов были выбраны наиболее значимые продукты переработки возобновляемого сырья, так называемые «соединения-платформы». Считается, что эти соединения должны составить основу химической промышленности 21 века и обеспечить возможность ее устойчивого развития. Ранее в ходе многочисленных исследований по конверсии биомассы было показано, что 5-гидроксиметилфурфурол (сокращенно 5-HMF) является одним из ключевых соединений-платформ. Однако, промышленное получение 5-HMF находится на начальном этапе. В свою очередь, промышленная переработка целлюлозы в 5-HMF крайне важна, поскольку позволит далее получить широкий круг важных продуктов (например, биотоплива и биополимеров).

Константин с коллегами исследовали новые методы получения 5-HMF из целлюлозы в наиболее мягких условиях, потенциально пригодных для промышленного использования.

— Многие каталитические системы для конверсии целлюлозы в 5-HMF весьма перспективны, однако работают только при достаточно высокой температуре (от 130 °С и выше). Мы обнаружили, что добавление обычной серной кислоты может снизить температуру процесса на 30-40 градусов без значительного снижения выхода целевого продукта.

По словам молодого ученого, они работали над проектом несколько месяцев. За это время удалось подобрать оптимальные условия синтеза.



— Мы модифицировали уже известную каталитическую систему, с использованием которой выход 5-HMF из целлюлозы достаточно высок. В качестве модельного катализатора нами был использован хлорид хрома при проведении реакции в ионной жидкости. Основная цель заключалась в увеличении активности данной системы путем добавления различных сокатализаторов. При этом было важно, чтобы выход продукта остался прежним.

Как считают авторы исследования, данный результат имеет существенное значение для разработки эффективного метода промышленного синтеза 5- HMF из целлюлозы.
По словам Константина, это была коллективная работа:

— Когда несколько человек работают над одной темой — это всегда более эффективно, чем в одиночку, поскольку у разных людей часто различные подходы к решению одной и той же проблемы, разные идеи. Лучше работать в команде. Одна голова хорошо, а две и больше – лучше.

Константин окончил РХТУ им. Н.Д. Менделеева и далее аспирантуру в ИНЭОС им. А.Н. Несмеянова РАН. Как признается автор, ничем, кроме химии, не хотелось заниматься:
— В моей жизни химия – и работа, и хобби, и источник творчества. Как мне кажется, ученый – это не только профессия, но и образ жизни.

Сейчас в планах у молодого ученого сделать много хороших статей, разнообразить свою научную деятельность.

[1]Galkin K.I, Krivodaeva E.A., Romashov L.V., Zalesskiy S.S., Kachala V.V., Burykina J.V., Ananikov V.P.,''Critical Influence of 5-HMF Aging and Decomposition on the Utility of Biomass Conversion in Organic Synthesis'', Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 8338–8342;

DOI: 10.1002/anie.201602883

[2]К.И. Галкин, Е.А. Криводаева, В.П. Анаников, ''Каталитическая Система для Селективной Конверсии Целлюлозы в 5‑Гидроксиметилфурфурол в Мягких Условиях'' , Изв. АН, Сер. Хим, 2015, 12, 2954.