История лаборатории кремнийорганических соединений

Лаборатория является одним из старейших структурных подразделений Института.

Создание лаборатории кремнийорганических соединений связано с именем всемирно известного ученого в области полимерной химии, одного из создателей современной химии и технологии высокомолекулярных  кремнийорганических соединений — академика Кузьмы Андриановича Андрианова.

Решая вопрос о структуре создаваемого Института элементоорганических соединений, А.Н.Несмеянов пригласил К.А.Андрианова организовать лабораторию кремнийорганических соединений, которая естественным образом вписывалась в основную научную ориентацию нового института.

Академик Кузьма Андрианович Андрианов — выдающийся ученый, создатель нового раздела химии ВМС — химии кремний- и элементоорганических полимеров.

К.А.Андрианов родился 28 декабря 1904 г. в семье крестьянина, в 1920 г. окончил сельскую школу, с 1920 по 1923 гг. работал делопроизводителем в волостном исполкоме, а с 1923 г. учился в Ржевском педагогическом техникуме, после окончания которого в 1926 г. поступил на химический факультет Московского государственного университета.

В 1929 г., еще до окончания университета, Кузьма Андрианович начал работать лаборантом во Всесоюзном электротехническом институте им. В.И.Ленина, где прошел путь от младшего научного сотрудника до научного руководителя отдела электрической изоляции. Начиная с 1954 г. до конца своих дней К.А.Андрианов руководил лабораторией кремнийорганических соединений в Институте элементоорганических соединений Академии наук СССР.

Научные исследования, выполненные К.А.Андриановым в период 1932–1938 гг., привели к разработке промышленной технологии получения смешанных поливинилформальацеталей «вини-флекс», оказавшихся исключительно ценными полимерами для эмалевых покрытий. Исследования поликонденсации, выполненные в тот же период, позволили разработать способы получения и охарактеризовать свойства продуктов альдольной конденсации меламиноформальдегидных смол, на основе которых были получены электроизоляционные материалы, обладающие повышенной дугостойкостью.

Изучая конденсацию гексаметилентетрамина с жирными кислотами льняного масла и с другими маслами, он открыл совершенно новый тип высокомолекулярных соединений — анилидоформальдегидные смолы, получившие широкое промышленное применение.

В 1936–1938 гг. он исследовал поликонденсацию фталевой кислоты с многоатомными спиртами, глицерином, пентаэритритом и полиглицеридами. Полученные результаты позволили уточнить механизм процесса конденсации и создать быстро отверждающиеся алкидные смолы. В это же время К.А.Андриановым была решена проблема получения высокополярных и достаточно теплостойких жидких диэлектриков, необходимых для электротехнической промышленности. Научно обоснованный и реализованный в промышленности метод синтеза пентахлордифенила (1937 г.) на долгое время обеспечил потребности страны наиболее подходящими по своим диэлектрическим свойствам жидкими диэлектриками («совол», «совтол»).

К своим фундаментальным исследованиям в области синтеза и изучения свойств кремнийорганических полимеров (полиорганосилоксанов) К.А.Андрианов приступает уже в 1935 г., а в 1937 г. ему было выдано первое авторское свидетельство на получение полимерных кремнийорганических продуктов. В 1938 г. появилась его работа о гидролизе алкилтриэтоксисиланов.

В период 1937–1947 гг. основным направлением работ Кузьмы Андриановича и его школы являлось создание современных методов синтеза кремнийорганических мономеров, изучение путей превращения их в полимеры и исследование свойств материалов на их основе.

В 1940 г. К.А.Андрианов публикует работы о промышленном методе синтеза четыреххлористого кремния прямым хлорированием ферросилиция. Под его руководством в нашей стране были разработаны методы прямого синтеза кремнийорганических мономеров — органохлорсиланов. Результат этих работ — создание промышленной технологии производства SiCl₄ и раз­личных алкил(арил)хлорсиланов в нашей стране.

Важным этапом в творческой деятельности К.А.Андрианова явилась разработка методов синтеза полимеров с неорганическими цепями молекул, содержащими наряду с кремнием атомы алюминия, бора, титана, германия, кобальта, никеля, железа и других элементов.

Результаты исследований К.А.Андрианова отражены в многочисленных статьях и в 14 монографиях по химии кремнийорганических мономеров и полимеров. Он был удостоен Ленинской и четырех Государственных премий в области науки и техники.

В 1953 г. К.А.Андрианов был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1964 г. — действительным членом Академии наук СССР.

Большую и разностороннюю научную деятельность К.А.Андрианов сочетал с научно-организационной, педагогической и общественной работой. В 1946–1953 гг. был научным руководителем лаборатории Всесоюзного института авиационных материалов. С 1933 по 1941 гг. вел курс по химии и технологии полимеров в Московском химико-технологическом институте им. Д.И.Менделеева. С 1946 по 1959 гг. К.А.Андрианов читал курс лекций по химии высокомолекулярных соединений и по химии диэлектриков в Московском энергетическом институте. С 1959 г. и до последних дней своей жизни он заведовал кафедрой синтеза элементоорганических и неорганических полимеров в Московском институте тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова.

Под его руководством защищено более 150 кандидатских и несколько докторских диссертаций, многие из его учеников возглавляют научные исследования в ряде академических и отраслевых институтов страны.

Возглавив лабораторию кремнийорганических соединений ИНЭОС, К.А.Андрианов некоторое время оставался руководителем, а затем консультантом отдела электрической изоляции ВЭИ и заведующим лабораторией ВИАМ. Тесная связь этих институтов с промышленностью соответствовала основному принципу научной стратегии К.А.Андрианова — связи фундаментальных исследований с решениями конкретных научно-технических проблем.

За время существования лаборатории сменилось несколько поколений. В момент организации ядро лаборатории КОС составили сотрудники, пришедшие в ИНЭОС из ВИАМ (А.А.Жданов, А.А.Богданова, А.К.Дабагова), ВЭИ (Л.М.Волкова, Л.И.Макарова, В.А.Одинец), а также выпускники химфака МГУ (В.Г.Дулова), МИТХТ (Н.А.Курашева). Затем кадровый состав лаборатории пополнили выпускники МИТХТ и МХТИ. Заметным поставщиком молодых кадров в лабораторию с 1959 года стала образованная по инициативе К.А.Андрианова кафедра синтеза неорганических и элементоорганических полимеров в МИТХТ. В течение ряда лет студенты-дипломники этой кафедры проходили преддипломную практику в ИНЭОС и затем становились сотрудниками лаборатории.

К моменту создания лаборатории химия кремнийорганических соединений уже представляла собой большую научную дисциплину, продемонстрировавшую исключительную прикладную ценность. Поэтому тематика фундаментальных исследований, ведущихся лабораторией КОС, с самого начала была тесно связана с потребностями промышленности и впоследствии способствовала решению многих прикладных проблем.

После кончины К.А.Андрианова (март 1978 г.) заведующим лабораторией стал д.х.н., проф. А.А.Жданов — заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии СССР.

Александр Александрович Жданов (26.01.1923–2.02.2002 г.) в 1944 г. окончил МХТИ им. Д.И.Менделеева. С 1946 г. работал в ВИАМ, где под руководством и в содружестве с К.А.Андриановым им были выполнены фундаментальные исследования реакций силанолов с металлами. Результатом этих работ стало открытие нового класса соединений — полимерных и каркасных металлоорганосилоксанов (МОС). Им были разработаны классические методы синтеза МОС. Уже в 1950 г. по разработанной А.А.Ждановым технологии было организовано производство полифенилалюмосилоксанового лака, широко используемого для защиты реактивных двигателей от термической и газовой коррозии. Эти работы были продолжены в ИНЭОС. В 1955 г. А.А.Жданов защитил кандидатскую, а в 1968 г. докторскую диссертации. В 1981 г. ему присвоено звание профессора, а в 1996 г. — звание «Заслуженный деятель науки и техники РФ». За 48 лет работы в ИНЭОС РАН А.А.Жданов прошел путь от младшего, а затем старшего научного сотрудника лаборатории КОС (1954–1972 г.) до зав. лабораторией элементоорганических эластомеров (1973–1977 гг.), а с 1978 по 1989 гг. — зав. лабораторией КОС. В период 1989–2002 гг. — главный научный сотрудник, руководитель группы металлосилоксанов. Одновременно с 1982 по 1986 гг. являлся заместителем директора нового Института синтетических полимерных материалов АН СССР.

Обнаруженная А.А.Ждановым каталитическая активность металлоорганосилоксанов в реакциях отверждения разветвленных и циклических силоксанов позволила создать быстроотверждающиеся композитные материалы. За этот цикл работ ему в составе коллектива авторов в 1985 г. была присуждена Государственная премия СССР.

В 1986 г. А.А.Ждановым с сотрудниками был впервые получен каркасный металлосилоксан уникальной структуры. В дальнейшем им были разработаны общие методы синтеза каркасных МОС, содержащих различные переходные и редкоземельные металлы. Открытие каркасных металлосилоксанов стало новым этапом в химии МОС.

Под руководством А.А.Жданова выполнено более 30 кандидатских диссертаций, опубликовано свыше 500 научных статей, получено около 200 авторских свидетельств СССР и патентов.