|
Отдел
отдел химии комплексных соединений
ПЕХНЬО
Василий Иванович
заведующий отделом,
член-корреспондент НАН Украины, доктор химических наук, профессор
заместитель директора института по научной работе
лауреат Государственной премии Украины в области науки и техники
Почетный Доктор Ужгородского Национального Университета.
телефон: 424-25-11
e-mail: pekhnyo@ionc.kiev.ua
Пехньо В.И., 1952 г.р., в 1974 г. с отличием окончил Ужгородский национальный
университет. В 1974 – 1976 г.г. – старший инженер завода "Точприбор", 1976 – 1979
г.г. – аспирант при ИОНХ им. В.И. Вернадского НАН Украины, с 1979 г. по
настоящее время – старший инженер, младший, старший, ведущий научный сотрудник,
заведующий отделом химии комплексных соединений с 12.01.2001 г., заместитель
директора ИОНХ им. В.И. Вернадского НАН Украины с 03.10.2001 г. С 1982 г.
кандидат наук, с 1997 г. доктор наук, профессор с 2002 г. В 2003 г.
избран членом-корреспондентом НАН Украины.
Научные достижения В.И. Пехньо отмечены Почетной грамотой Кабинета
Министров Украины (2004 г.), Почетной грамотой НАН Украины (2002 г.).
В составе авторского коллектива он лауреат Государственной премии Украины в
области науки и техники (1996 г.).
В.И. Пехньо автор 273 научных работ, опубликованных в ведущих отечественных и
зарубежных изданиях, среди которых 29 авторских свидетельств и патентов на
изобретения и более 100 статей.
Пехньо В.И. – представитель известной в странах СНГ и за рубежом научной школы
химиков академика НАН Украины Сергея Васильевича Волкова.
Василий Иванович – известный ученый в области неорганической химии,
научные достижения которого связаны с весьма актуальной проблемой, а именно –
химией простых и координационных соединений драгоценных, ряда цветных металлов
и металлоидов в водных, неводных, смешанных и расплавленных многофункциональных
O-, N-, P-, S-, Se, Te-содержащих растворителях-реагентах.
Результаты по теме исследований неоднократно были представлены на отечественных
и международных конференциях: начиная с 1979 г. на всех Украинских конференциях
по неорганической химии, Чугаевских по координационной химии, Черняевских по
химии, анализу и технологии платиновых металлов, IX конференции по неводным
растворителям (1984 г., Питсбург, США), XXIV конгрессе по магнитному резонансу
(1988 г, Познань, Польша), XII Европейском съезде по кристаллографии (1989 г.,
Москва, Россия), XI симпозиуме по ядерному квадрупольному резонансу (1991 г.,
Лондон, Великобритания), 30-й международной конференции по координационной
химии (1994 г., Киото, Япония), 36-м Конгрессе ЮПАК (1997 г., Женева, Швейцария),
Европейских конференциях по молекулярным расплавам (1998 г., Поркверолес, Франция;
2000 г., Каребаксминде, Дания), семинаре НАТО по ионным растворителям (2000 г.,
Крит, Греция), VIII-й международной конференции по кристаллохимии (2002 г.,
Львов, Украина), II-м международном семинаре по проблемам катализа (2006 г.,
Санкт-Петербург, Россия), XIII международной конференции по бионеорганической
химии (2007 г., Вена, Австрия), 38-й международной конференции по координационной
химии (2008, Иерусалим, Израиль) и др. По приглашениям В.И. Пехньо выступал с
научными докладами в университетах г. Дрездена, Бонна, Вены.
Тематика научных исследований, проводимых под руководством В.И. Пехньо –
социальная, направлена на решение актуальных проблем сегодняшнего времени:
- создание эффективных, адресного действия малотоксичных препаратов на основе
синтезированных новых соединений драгоценных металлов для лечения наиболее
распространенных заболеваний – онкологических, сердечно-сосудистых, вирусных,
в т.ч. ВИЧ;
- разработка малоэнергоемких, безотходных методов комплексной переработки
первичного и вторичного сырья драгоценных металлов и металлоидов, отвечающих
современным природоохранным требованиям;
- разработка новых материалов для создания энергосохраняющих и
энергопревращающих элементов.
В современной медицине при лечении онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний
наибольшего эффекта достигают при объединении хирургических методов, лучевой и
химиотерапии. Главное задание химиотерапии – адресная доставка малотоксичного
субстрата к пораженному заболеванием органу. Безусловно, задание химиков -
разработка методов синтеза новых соединений – основы препаратов нового поколения,
отвечающих данным требованиям.
При разработке методов синтеза новых координационных соединений решено сложное задание – объединение в составе одного соединения
цитостатика (иона металла) и транспортного средства (органической молекулы-лиганда).
В качестве таковых выступают малотоксичные ионы драгоценных и др. металлов
(Ru, Rh, Pd, Zn, Ga и Gе) и практически нетоксичные, биородственные живому организму
производные фосфоновых кислот, гидразонов, салицилальдиминов, карботиамидов и др.,
некоторые из них уже сейчас применяют в лечебной практике.
Современное производство и быт характеризуются высоким уровнем применения приборов
питающихся электроэнергией, стабильная и продолжительная работа которых требует
обеспечения условий эксплуатации, одно из которых стабильность величины тока. В
данное время для создания материалов элементной базы токовой защиты интенсивно
исследуется многофункциональная керамика. Перспективна в этом плане керамика на
основе четырехкомпонентной системы общего состава
CuxNi1-x-yCo2yMn2-yO4,
характеризующаяся широким диапазоном изменения номинального сопротивления
(от единиц Ом до сотен кОм) и высокой температурной чувствительностью.
Особенно актуальным вопросом данного времени является поиск альтернативных
источников энергии, одним из которых может быть энергия Солнца. Известны и
применяются элементы на основе кремния. Одновременно более перспективны элементы
на базе халькогенидов – в основном твердые растворы на основе CuInSe2,
характеризующиеся большим коэффициентом превращения солнечной энергии в
электрическую. Последнее время ученые интенсивно исследуют систему
Cu(In,Ga)(S,Se)2//Cd(S,Se) для установления оптимального состава, не
подверженного процессам деградации.
Именно в этих областях проводятся исследования и получены существенные научные
результаты коллективом, возглавляемым В.И. Пехньо.
В результате выполненных работ разработаны методы синтеза и синтезированы несколько
сотен новых координационных соединений, твердых растворов замещения состав, свойства
и строение которых однозначно установлено по результатам колебательной, электронной,
рентгеноэлектронной, полиядерной ЯМР спектроскопии, рентгено-структурного,
элементного химического анализа и квантово-химических расчетов. На основании
обобщения полученных экспериментальных результатов получены новые важные научные
результаты в области химии драгоценных металлов в водных, неводных, смешанных
растворах-реагентах и расплавах, наиболее значимы из которых следующие:
- в водных и смешанных средах установлено, что в зависимости от рН среды,
времени нагревания, концентрации и стехиометрии исходных компонентов, которые
определяют исходные формы лиганда и иона металла, образуются моно- и
биядерные комплексы катионного, анионного и молекулярного типа;
- доказано, что Ru, Rh и Pd в исследуемых соединениях проявляют наиболее
характерную степень окисления +3 и +2, формируют псевдооктаэдрического и
деформированного плоско-квадратного строения координационные полиэдры и
окружены донорными атомами лигандов, при координационном ненасыщении внутреннюю
координационную сферу центрального атома дополняют лиганды среды синтеза;
- в случае взаимодействия солей палладия с фосфоновыми кислотами доказано
образование анионного типа комплексных частиц, степень депротонизации лиганда
в которых зависит от рН среды; деформированное плоскоквадратное окружение в них
сформировано, в зависимости от формы исходной соли палладия, анионами хлора или
молекулами аммиака и бидентатно координированной атомами кислорода или кислорода
и азота молекулой фосфоновой кислоты; квантово-химическими расчетами обосновано
и экспериментально (по данным ЯМР спектроскопии) доказано наличие в растворах
конформационных изомеров;
- при взаимодействии хлоридов Ru Rh с производными гидразонов доказано
формирование псевдооктаэдрического строения координационных полиэдров, в
которых, в зависимости от условий синтеза, молекулы лиганда координированы би-
или тридентатноциклично атомами кислорода, серы, азота, функциональных групп
(C=O), (C=S), (C-N) и (OH). Тип комплексных соединений – анионный, катионный
или молекулярный определяется зависимой от рН среды синтеза видом таутомерной
формы лиганда и характером заместителей – донорных или акцепторных;
- в случае взаимодействия хлоридов платиноидов с производными салицилальдимина
и карботиамида доказано, что влияние природы лиганда на тип образованных
координационных соединений обусловлено различным стерическим расположением
нуклеофильных донорных центров функциональных групп и наличием внутримолекулярных
водородных связей; увеличение количества донорных центров приводит к росту
дентатности лиганда, способствует переходу в другую таутомерную форму и
возможности внутримолекулярной перегруппировки;
- при взаимодействии драгоценных металлов с неводными галогенидами халькогенов
установлено, что форму координированных молекул ди- или тетрахлоридную определяет
реакционная форма комплексной частицы металла;
- доказано, что в исследуемых системах галогениды халькогенов –
многофункциональные агенты, разное соотношение химически связанных галогена и
халькогена приводит к изменению их химической активности, обуславливает форму
и строение образованных с ними ионами металлов соединений;
- впервые теоретически обосновано и экспериментально подтверждено наличие в
этих соединениях периферийных квазиоктаэдрических полиэдров EHal6 (E = Se, Te)
с сильной связью (E-Hal) группировки EHal3 и слабым донорно-акцепторным
взаимодействием атомов халькогенов с атомами галогенов окружения центрального
атома;
- для полупроводниковой керамики состава шихты
Cu0.1Ni0.1Co1.6Mn1.2О4
установлены основные закономерности распределения Cu, Co, Ni, Mn и кислорода,
по объему образца в зависимости от температуры, продолжительности времени спекания
и отжига; установлено увеличение концентрации атомов Cu, Co, Ni и уменьшение
концентрации Mn и кислорода в направлении от центра к поверхности образца;
одновременно на глубине образца 30 мкм от поверхности, концентрация элементов
стабильна; концентрация Mn+4, Mn+2 и Mn+3
в основном зависит от продолжительности отжига;
- для радиационноустойчивых твердых растворов халькогенидов системы
Cu(In,Ga)(S,Se)2//Cd(S,Se) доказано, что изменение эффективности превращения
солнечной энергии в электрическую обусловлено протеканием твердофазной реакции
на границе фаз компонентов с образованием промежуточной тетрарной γ-фазы.
Совокупность приведенных факторов определяет как химию платиновых и ряда переходных
металлов в среде водных, неводных, смешанных O-, N-, P-, S-, Se, Te-содержащих
растворителях-реагентах, так и проявление многофункциональных свойств последних.
Наиболее важные практические результаты:
- для комплексов палладия с рядом фосфоновых кислот in vivo и in vitro
установлена цитотоксическая активность относительно карциномы Эрлиха и
лимфолейкоза L1210, сравнимая с активностью цис-платины
([Pt(NH3)2Cl2]), однако со значительно
меньшей нефро- и гематотоксичностью; установлено избирательное накопление палладия в костях,
в основном позвоночника, чем продемонстрировано адресную доставку цитостатика
к мишени – пораженных опухолью костей; полученные результаты открывают
перспективу применения синтезированных соединений, как основы новых
противоопухолевых препаратов;
- избирательное накопление цитостатика – иона Pd в костях обуславливает
перспективу применения полученных соединений не только при лечении
онкозаболеваний костей, но и при локализации метастазов, возникающих в
этой области при онкозаболеваниях молочной и щитовидной желез;
- установлено кардиопротекторное действие комплекса Rh(III) с
салицилальдимином, применение которого предупреждает развитие
реперфузионных повреждений сердца; показано, что активация митохондриальных
пор клеток фениларсеноксидом подавляет функциональное состояние сердца,
введение раствора комплекса Rh(III) предупреждает неконтролируемое открытие
пор клеток, локализует действие фениларсеноксида, моделирующего процессы,
проходящие в стрессовых ситуациях, обеспечивает выход работы сердца в
рабочий режим в два раза быстрее, чем в контроле; комплекс может быть
эффективным для создания новых кардиопротекторных препаратов;
- на основе синтезированных и исследованных комплексов драгоценных
металлов с галогенидами халькогенов разработаны малоэнергоемкие,
экологически чистые методы комплексной переработки концентратов,
промышленных отходов и вторичного сырья драгоценных металлов с практически
полным извлечением всех составляющих сырья;
- разработаны высокочувствительные методики экстракционо-фотометрического
определения ряда драгоценных металлов при их совместном присутствии в форме
ионных ассоциатов с астрафлуксином, что может найти применение на практике;
- разработан оптимальный состав кислородсодержащей керамики на основе
Cu, Co, Ni и Mn - основы элементной базы токовой защиты приборов с
электропитанием, соответствующий лучшим аналогам;
- установлен оптимальный состав, разработана технология получения
радиационноустойчивых, стабильных в эксплуатации твердых растворов халькогенидов
Cu, In, Ga, Cd – основы элементов превращения энергии Солнца в электрическую.
Научные и технические разработки В.И. Пехньо поддержаны решением Президиума НАН
Украины, нашли поддержку в рамках многочисленных хоздоговорных работ, грантов
Министерства образования и науки Украины, INTAS, шести международных грантов
УНТЦ. Исследования выполнены в сотрудничестве с коллегами институтов НАН Украины:
металлофизики им. В.Г. Курдюмова, физиологии им. А.А. Богомольца, экспериментальной
патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого; института военно-воздушных
сил Министерства обороны Украины, института неорганической химии им. А.В. Николаева
СО РАН (Россия), института неорганической химии и электрохимии им. Р. Агладзе
АН Грузии; неорганической химии г. Падова (Италия); университетов – Киевского
национального им. Тараса Шевченко, Львовского национального им. Ивана Франко,
Волынского национального им. Леси Украинки МОН Украины; зарубежных высших учебных
заведений – университета г. Билефельд (Германия), университета им. Пьера и Марии
Кюри (г. Париж, Франция), Массачусетского технологического института (г. Бостон,
США); ряда промышленных предприятий Украины – НПП "Карат" г. Львов, ГП
"Завод Арсенал" г. Киев и ряда др.
В.И. Пехньо принимает участие в организационной и научно-педагогической работе,
руководит работой двух аспирантов, под его руководством защищено 6 кандидатских
диссертаций, в стадии подготовки к защите одна диссертации.
Будучи заместителем директора по научной работе ИОНХ им. В.И. Вернадского НАН
Украины, Василий Иванович выполняет научно-организационную работу. Он член
Научного совета НАН Украины по проблеме "Неорганическая химия", специализированного
совета по защитам кандидатских и докторских диссертаций при ИОНХ им. В.И.
Вернадского НАН Украины, редколлегии журнала "Украинский химический журнал",
продолжительное время был членом экспертного совета по химическим наукам при
ВАК Украины.
Одновременно В.И. Пехньо проводит педагогическую работу, профессор,
возглавляет кафедру, читает курс лекций студентам Мукачевского государственного
университета МОН Украины.
|
|
