Глиоксаль что это такое
Глиоксаль что это такое
Большой ассортимент продукции на складе!
Глиоксаль
Химическая формула продукта: HCOCHO
Торговые обозначения продукта:
Глиоксаль является одним из наиболее широко используемых сшивающих агентов в целлюлозных продуктах, благодаря тому, что его химическая реакция может повысить растворимость и дисперсию полимера без химической модификации. Целлюлозные эфиры представляют собой водорастворимые полимерные вещества, полученные путем этерификации целлюлозы, которая является одним из наиболее распространенных природных органических соединений. Они известны как экологически чистые полимеры в результате их свойств (например, растворимость в воде, стабильность рН и биодеградация). Химическая модификация эфиров целлюлозы была проведена для улучшения их физических и химических свойств (например, растворимости в органическом растворителе, стабильности вязкости, Удерживание воды и неионные заряды), и эфиры целлюлозы в смеси с органическими или неорганическими химическими веществами также были получены для повышения качества целлюлозной продукции путем физического смешивания функционализированных добавок. Эти производные могут использоваться в широком спектре промышленных применений, включая строительные изделия, керамику, краски, средства личной гигиены и фармацевтические препараты. Глиоксаль, высвобождаемый в окружающую среду, быстро конвертируется через абиотические процессы, такие как превращение фотохимически образованными гидроксильными радикалами. Из-за низкого коэффициента поглощения почвы, зарегистрированного для этого соединения, он может выщелачиваться из почвы в грунтовые воды. Тем не менее, он легко биодеградируется и быстро трансформируется ферментативно бактериями и грибами. Его низкий коэффициент распределения массы октанол/вода указывает на то, что глиоксаль маловероятен для биоаккумуляции. Глиоксаль эндогенно продуцируется во время нормального клеточного метаболизма с помощью множества независимых от фермента путей. Глиоксаль также является продуктом метаболизма и микросомального окисления других соединений, таких как гликольальдегид, этиленгликоль и β-гидроксизамещенные N-нитрозамины. Сообщается, что концентрация глиоксаль в плазме крови человека составляет 0,1-1 мкмоль/л, при этом более высокие уровни отмечаются у пациентов с диабетом или почечной недостаточностью. В биологических материалах менее 10% присутствующего глиоксаль находится в несвязанных формах в водном растворе (свободный глиоксаль и гидраты), так как большинство реакционноспособных карбонильных групп обратимо связаны с остатками цистеинил, лизил и аргинил белков. Глиоксаль, который атакует аминогруппы белков, нуклеотидов и липидов, считается важным промежуточным звеном в образовании передовых конечных продуктов гликирования (AGEs). AGE модификация меняет функцию белка и инактивирует ферменты, приводя к нарушению клеточного метаболизма, нарушенному протеолизу и ингибированию клеточной пролиферации и синтеза белка. Повреждающее действие высокоактивного глиоксаль противодействует вездесущая глутатион-зависимая система глиоксалазы, которая превращает глиоксаль в менее реактивный гликолят.
Существует несколько природных источников глиоксаль. Таким образом, глиоксаль может быть получен биологически в качестве полезного побочного продукта (то есть для генерирования пероксида водорода, необходимого для ферментов, зависящих от марганца пероксидазы) или неферментативно путем аутоокисления липидов. Кроме того, он может быть получен из ряда абиотических реакций с ароматическими соединениями в присутствии озона и / или гидроксильных радикалов. Соответственно обнаружено образование глиоксаль из гуминовых кислот фотохимическими реакциями в морской воде. Двумя хорошо известными процессами, используемыми для получения глиоксаль, являются газофазное окисление этиленгликоля воздухом в присутствии медных или серебряных катализаторов при повышенной температуре (около 300 ° С) и жидкофазное окисление ацетальдегида азотной кислотой. Глиоксаль используется в качестве химического промежуточного продукта при производстве фармацевтических препаратов и красителей. Он также используется в промышленном производстве α-гидроксиалкилмочевины (Добавление глиоксаль к мочевине) и промышленно используется в качестве сшивающего агента при получении ряда различных полимеров, таких как текстильные материалы (например, ткани с постоянным прессованием), бумага и белки. Он используется как биоцид и дезинфицирующий агент и присутствует во многих продуктах, таких как моющие средства, используемые для дезинфекции поверхностей.
Физико-химические свойства продукта:
Глиоксаль
| Глиоксаль | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование | этандиаль |
| Традиционные названия | щавелевый альдегид |
| Химическая формула | OCHCHO |
| Эмпирическая формула | C2H2O2 |
| Физические свойства | |
| Состояние (ст. усл.) | жидкость |
| Молярная масса | 58,04 г/моль |
| Плотность | 1,27 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 15 °C |
| Температура кипения | 51 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 600 г/100 мл |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1,3826 |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 107-22-2 |
| SMILES | O=CC=O |
Глиоксаль — органическое соединение с формулой OCHCHO. Имеет вид желтой жидкости с запахом формалина. Является простейшим диальдегидом — веществом, содержащим две альдегидные группы.
Содержание
Производство
В промышленности глиоксаль получают двумя путями. Либо окислением в газовой фазе этиленгликоля в присутствии серебряного или медного катализатора, либо окислением в жидкой фазе ацетальдегида азотной кислотой. Более распространенным является окисление в газовой фазе.
Объем ежегодного производства составляет
Получение безводного глиоксаля включает нагревание твёрдых глиоксаль гидратов с фосфора пентаоксидом и конденсация паров в охлаждаемой ловушке.
Химические свойства
Карбонильные группы глиоксаля обладают ярко выраженными электрофильными свойствами. С водой глиоксаль образует дигидрат, становясь из желтого бесцветным.
Под действием щелочи глиоксаль претерпевает внутримолекулярную реакцию Канниццаро, превращаясь в натриевую соль гликолевой кислоты.
В присутствии поташа на воздухе окисляется до родизоновой кислоты 
Кислым раствором перманганата калия или перекисью водорода окисляется до муравьиной кислоты. Щелочным раствором перманганата калия до щавелевой кислоты. Гидрирование на палладии (Pd/C) даёт этиленгликоль. Со спиртами в присутствии кислоты получается моно- или диацетали. С мочевиной образует 4,5-дигидроксиимидазол (1) и глиоксальуреид(2).
Применение
Он используется для придания растворимости и как агент кросс-сочетания в химии полимеров:
Глиоксаль-текстильно-вспомогательное вещество, придающее несминаемость хлопчато-бумажным и вискозным материалам; гидрофобизирующий компонент составов для пропитки бумаги и кожи. Глиоксаль и глиоксальсульфат используются для получения кубовых красителей. [3]
Поведение в растворе
Глиоксаль типично поставляется в виде 40% водного раствора. Как и другие младшие альдегиды, глиоксаль образует гидраты. Более того, гидраты конденсируются образуя серии олигомеров, структуры которых остаются неизвестными. Для большинства применений точное знание об этих олигомерах не имеет значения. По крайней два типа гидратов доступны коммерчески и являются твёрдыми веществами.
Установлено что, при концентрации меньшей 1М, глиоксаль существует в основном как мономер или его гидраты, OCHCHO, OCHCH(OH)2 или(HO)2CHCH(OH)2.
При концентрации >1М, димер доминирует. Эти димеры скорее всего диоксоланы с формулой [(HO)CH]2O2CHCHO. Димер и тример может выпасть в осадок из-за низкой растворимости ниже 15 °C.
Безопасность
Беречь от прямых солнечных лучей. Раздражает кожу. Операции проводить в вытяжном шкафу.
Томский глиоксаль: «бесцветное золото» студенческого города
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
ТОМСК, 30 авг – РИА Новости, Элеонора Черная. Нефть и газ – «черное» и «голубое золото» — были и остаются богатством Томской области, но с недавнего времени конкуренцию им составляет еще одно «золото» — бесцветное. Речь идет о веществе глиоксаль. Так шутят сотрудники лаборатории каталитических исследований Томского госуниверситета (ТГУ). Один из них — Алексей Князев – разработал технологию получения глиоксаля, благодаря которой в 2009 году в Томске открылся первый в РФ завод по производству этого вещества.
Технологией синтеза глиоксаля в мире владеют всего восемь стран, в том числе и Россия. Специалисты называют глиоксаль «стратегическим химическим веществом». На его основе можно изготавливать самые разнообразные материалы – от обычного клея до сырья для оборонной отрасли. За четыре прошедших года молодые ученые Томска разработали более 25-ти во многом уникальных веществ, которые можно получать из глиоксаля. Это бесшовные хирургические нити, средства для дезинфекции, удобрения почвы, удаления ржавчины и многое другое. В этом списке есть даже косметическое средство для сохранения эластичности кожи.
«МЫ СДЕЛАЛИ СУПЕРСИСТЕМУ…»
Лаборатория каталитических исследований ТГУ расположена в корпусе химического факультета, что на берегу реки Томь. Попасть туда несложно: Алексей Князев часто проводит экскурсии для журналистов и различных делегаций по святая святых лаборатории. Здесь даже можно снимать на фото- и видеокамеры. Ученые не боятся, что кто-то из гостей уйдет из корпуса с ценными данными о технологии производства глиоксаля, потому что вся информация засекречена, на виду – только опытно-научные работы. Никаких формул.
Алексей показывает нам лабораторные комнаты с прозрачными стенами, многочисленные емкости, резервуары, контейнеры. На некоторых колбах выведено маркером: «глиоксаль очищенный».
— Бесцветная жидкость внутри – это и есть наш томский глиоксаль. Технологию его получения ученые ТГУ разрабатывали с 1990-х годов. Я же пришел в лабораторию в 1997 году, будучи студентом-второкурсником химфака. В 2003 году мы создали новый катализатор — тот самый краеугольный камень в процессе получения глиоксаля. Созданная система отличалась от всех предыдущих наших систем сумасшедшей активностью, — рассказывает сотрудник лаборатории.
Из металлического шкафа Алексей достает запечатанный полиэтиленовый пакет с черными продолговатыми гранулами.
— Катализатор. Без этих кристаллов ничего не получится. Они ускоряют химическую реакцию. Это система, которую сложно сделать, но нам это удалось, — поясняет Князев.
— Сразу пришло осознание того, какой уникальный катализатор вы получили?
— Возникла такая мысль: «Мы сделали суперсистему. Что дальше?». Публикации и выступления на конференциях не приносили удовлетворения. Решили предложить свою разработку производителям глиоксаля. Российских производителей нет, остановились на Германии, но вовремя сообразили, что сами можем стать производителями. Подали документы на грант от Томской области, получили 90 тысяч рублей. На них сделали установку, которая была чуть-чуть лучше той, что уже стояла в лаборатории. Сидели за ней сутками, чтобы получить литр томского глиоксаля. Сейчас об этом смешно говорить, а тогда думали: «Ух, какие объемы», — вспоминает молодой ученый.
СТАРТ БОЛЬШОГО ПРОЕКТА
Производство глиоксаля в промышленных масштабах стало возможным в 2008 году: томичи получили от государства на эти цели 56 миллионов рублей. К тому времени у проекта появились партнеры, которые также поддержали его рублем. В итоге была создана установка, позволяющая получать за минуту тот объем глиоксаля, над которым ранее ученые трудились несколько дней.
— Возникла следующая ситуация: этого продукта в России не было никогда, все материалы из него импортные, очень мало специалистов знало на тот момент, как глиоксаль можно использовать, — в основном военные и фармацевты. Собственное потребление глиоксаля в России — 20-30 тысяч тонн. Это хорошо, но недостаточно. В итоге мы решили делать различные материалы вместе с компаниями Томска и малыми инновационными предприятиями, созданными при ТГУ и других вузах, — говорит Князев.
В 2009 году в Томске открылся первый в России завод по производству глиоксаля. Если говорить точнее, на площадях манометрового завода запустили промышленную установку. Полученный на ней глиоксаль используют многие инновационные предприятия, в том числе компании ТГУ и Сибирского государственного медуниверситета (СибГМУ) – «Новохим», «Глиоксаль-Т», «Альдомед», «Альдо-Фарм», «Компахим». Работают на предприятиях в общей сложности более 70-ти человек, столько же – в лаборатории каталитических исследований ТГУ. Все сотрудники молодые – до 35 лет. Князев в шутку называет молодых ученых «республикой Шкид».
«ГЛИОКСАЛЬ — НАШЕ ВСЕ…»
В настоящее время дела у «глиоксалевых» предприятий идут в гору, и арендуемых на манометровом заводе площадей явно не хватает. Поэтому вузы и предприятия планируют этой осенью открыть под Томском промышленный парк, куда переедет из города промышленная установка, и где будут совмещены все производства глиоксаля. Макроплан проекта — переступить черту по производству глиоксаля в 10 тысяч тонн и достичь 50 тысяч в год.
В настоящее время в Томске на основе глиоксаля выпускается около 25-ти продуктов. Алексей Князев утверждает, что зачастую они превосходят по характеристикам существующие аналоги и могут составить достойную конкуренцию импортным.
— Возьмем, к примеру, клей ПВА. У того, который изготовлен с небольшой добавкой глиоксаля, клеящая способность повышается на 70%. А есть вещи, которые без глиоксаля вообще не получить. Например, гликолурил, из которого делаются удобрения с пролонгированным действием, и которое не вымывается из почвы в отличие от той же мочевины. Гликолурил производят в Германии, Китае и Америке. Импортный стоит запредельно: тонна — около 900 тысяч рублей. А если произвести гликолурил на основе томского глиоксаля, его стоимость составит 150 тысяч рублей. С точки зрения химии — разницы никакой, а с экономической — огромная, — уверен Князев.
К слову, испытания гликолурила на основе томского глиоксаля проводились в ботаническом саду ТГУ. Специалисты проверяли его свойства в оранжерейном комплексе, выезжали с ним на поля области. Испытания шли несколько лет, прежде чем ученые смогли доказать, что вещество работает. И так происходит со всеми продуктами.
— Появилась масса новых продуктов, которые кроме Томска нигде не выпускаются. Это самый разный глиоксаль и его производные. Сейчас мы вышли на тот режим, когда в год делаем до пяти новых продуктов. В настоящее время на основе глиоксаля производится лекарственная группа имидазолов, гликолевая кислота. Последняя входит в часть современных косметических средств и стимулирует обновление коллагена (белок, который необходим коже для эластичности). Гликолевой кислотой мы начали заниматься сравнительно недавно. Прежде всего, хотим сделать из нее полимер, который требуется для производства хирургических нитей, — рассказывает Алексей.
Не осталась без внимания ученых и строительная отрасль. Они разрабатывают средство для удаления так называемого «высола» — налета белого цвета из солей, который выступает на поверхности кирпичной кладки. Недавно в лаборатории завершились работы по средству для очистки от бетона: оно растворяет этот строительный материал и должно заменить «дедовский способ», когда бетон приходится скалывать.
В 2013 году ТГУ и резидент особой экономической зоны Томска ООО «Альдо-Фарм» планируют запустить опытное производство 2-метилимидазола — вещества, являющегося основой для многих лекарств. Предприятие «Альдомед» уже начало промышленное производство дезинфицирующих препаратов для ветеринарии и сельского хозяйства на основе глиоксаля. ТГУ, СибГМУ и Томский политех (ТПУ) запустили проект по созданию технологии производства современных биоразлагаемых нитей для хирургического применения, по итогам которого в Томске появится первый российский завод по производству рассасывающихся шовных материалов на основе глиоксаля. Планируется фактически полностью за счет средств проекта модернизировать научное отделение ТГУ, занимающееся глиоксалем.
Кроме того, разработка ученых ТГУ «вышла» за пределы региона: в Бийске (Алтайский край) готовится к открытию завод по производству кристаллического глиоксаля на основе томской технологии. Полученное сырье будет применяться для нужд оборонного комплекса и фармацевтической отрасли России.
— В общем, глиоксаль – наше все, — шутит ученый Князев.
ИЗ УЧЕНЫХ В МИЛЛИОНЕРЫ
Разработка технологии получения глиоксаля стала судьбоносной для Алексея Князева. Химик в третьем поколении смог реализовать свои научные амбиции и обеспечить семью, в которой, кстати, недавно родился сын.
В 2009 году Алексей был награжден золотой медалью Всемирной организации интеллектуальной собственности «Лучшему молодому изобретателю» за разработку производства глиоксаля в России. В этом же году он стал лауреатом премии президента РФ в области науки и инноваций для молодых ученых и получил из рук главы государства свой первый миллион.
— Сегодня я скорее не ученый, а организатор — администрирую процессы проекта. Когда одна коммерция – для меня это не интересно. Я пробовал, не понравилось. Гораздо интереснее создавать новую продукцию. А в будущем намерен продолжать заниматься научной и инновационной деятельностью, но уже на более высоком уровне. Персональные планы – защитить докторскую, — делился 34-летний ученый.
С 1 сентября Алексей Князев займет пост заместителя губернатора Томской области по научно-образовательному комплексу и инновационной политике.
ПОЧЕМУ ТОМСК?
Участники «глиоксалевого» проекта считают, что добиться высоких результатов им помогла особая среда, созданная в студенческом Томске.
— Проект успешен именно потому, что он реализуется в Томске. Здесь есть множество университетских и научных коллективов по самым различным направлениям. Мы имеем возможность работать на стыке нескольких наук. Например, с гликолурилом мы пошли в ботанический сад, который, к слову, крупнейший в России. С фармацевтическими проектами пошли в СибГМУ. Подобные инновационные разработки нельзя делать только ученым или только технологам. Еще один плюс в том, что местная власть создает условия для продвижения разработок. Таким образом, в Томске есть все составляющие для успешной научной работы. Пусть они не сверхъестественные, как в силиконовой долине, но для России это уникальное сочетание, — уверен Алексей Князев.
Короли глиоксаля
Томские ученые не только сумели разработать уникальное химическое вещество, но и довели свое ноу-хау до стадии промышленного производства
Что такое глиоксаль? Для тех, кто учил химию только по школьным учебникам, будет вполне достаточно сообщить, что это ценное химическое соединение, имеющее широчайший спектр применения. Глиоксаль является основой для создания веществ и материалов, применяемых в фармацевтике, строительстве, нефтепереработке, текстильной, кожевенной, лакокрасочной, клеевой, металлургической промышленности, используется при производстве взрывчатых веществ, нового поколения ракетного топлива и так далее. Универсальность глиоксаля (насчитывается около 2,5 тыс. материалов, которые можно создать на его основе) и определяет его коммерческую ценность — тонна вещества стоит 95 тыс. рублей. До 2010 года технологиями производства глиоксаля располагали только семь стран в мире. Благодаря томским ученым Россия стала восьмой.
Ученые Томского государственного университета (ТГУ) еще с 1990-х годов разрабатывали технологию получения глиоксаля. Над этой задачей усиленно работал целый коллектив, которому за одиннадцать лет удалось реализовать идею синтеза этого соединения. Последний решающий рывок сделали специалисты лаборатории каталитических исследований ТГУ в 2003–2006 годах. Молодой томский ученый Алексей Князев, принявший участие в разработке, в своей кандидатской диссертации в 2003 году защитил принцип, на котором сейчас и базируется технология. В 2009 году Князев стал лауреатом премии президента России для молодых ученых за разработку технологии получения глиоксаля в промышленных объемах. Можно сказать, что с тех пор слово «глиоксаль» в Томске стало символом успешного инновационного решения. «Опытную площадку на территории одного из томских заводов открыли в 2009-м, — говорит научный руководитель ООО «Новохим», кандидат химических наук, руководитель лаборатории каталитических исследований ТГУ Алексей Князев. — Но эффективный катализатор, с помощью которого можно получить гораздо больше чистого глиоксаля, разработали еще в 2003-м. Дальше — азарт. Решили, не попробовать ли что-то самим сделать из глиоксаля? В 2005-м начали, а сейчас уже имеем большой спектр продукции. Производство этого вещества в России привело к снижению его стоимости и сделало его использование экономически выгодным».
От пробирки до завода
Когда-то все начиналось с невзрачных серых гранул — катализатора синтеза глиоксаля, благодаря которому и было создано уникальное российское производство. С получением глиоксаля у томичей появился мощнейший стимул для того, чтобы претворять свои инновации в жизнь или, как сейчас принято говорить, коммерциализировать разработку. «Трудно представить, зачем человек мог бы купить бутылку глиоксаля, если бы она продавалась где-нибудь в строительном магазине. Это бессмысленно, — говорит Алексей Князев. — Но это очень ценное вещество, на его основе можно делать огромное количество материалов, которые затем можно и купить. Одно из самых понятных людям веществ, которые мы из него делаем — это средство для дезинфекции».
Сначала разработчики думали, что выгоднее продавать сам глиоксаль. Однако, как они сами признаются сегодня, ошиблись. Сырье было получено, но проблема оказалась в том, что в России многие просто не знали, как превратить его в готовый товар. Поэтому большая часть продукции из глиоксаля и его производных ввозится из-за рубежа. Например, 60% рынка дезинфектантов занимает импорт. «Никто не знает, что с помощью гликолурила можно удобрять почву, что можно делать компоненты для стиральных порошков, — поясняет Князев. — Очень мало кто умеет что-то делать из глиоксаля. Когда мы это поняли, то решили, что надо браться за дело самим и начинать продавать конечный продукт. С точки зрения бизнеса это правильнее. Благодаря тому что сегодня можно создавать малые предприятия совместно с университетами, мы находимся сейчас в нормальной ситуации. Занимаясь наукой, мы прямо или косвенно участвуем в бизнес-процессах».
На самом деле проект давно вышел за рамки одной лаборатории и одного университета. Сейчас в нем задействованы несколько томских вузов и промышленных предприятий. Костяк «глиоксалевой долины» составляет ТГУ и Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ) — именно они сегодня занимаются вопросами разработки производных глиоксаля. Производственное ядро — малое предприятие «Новохим», которое производит сам глиоксаль, а также еще несколько малых предприятий, выпускающих продукты на его основе. «Когда мы начали взаимодействовать, стало понятно, что медицинская сфера применения производных глиоксаля чрезвычайно широка, — говорит доктор химических наук, заместитель директора центральной научно-исследовательской лаборатории СибГМУ Алексей Сазонов. — Есть фармацевтическое направление, но и другие, которые можно внедрить быстрее. А вопросы внедрения важны для всех. Поэтому и началась, в частности, разработка дезинфектантов. Они используются в самых разных областях начиная с сельского хозяйства, пищевой промышленности, заканчивая медицинским применением. Эти средства можно считать уникальными как с точки зрения эффективности, так и с точки зрения происхождения, поскольку их производят из томского сырья. И у нас действительно есть редкий шанс создать собственное абсолютно конкурентное производство как на российском, так и на международном рынке».
Средства для дезинфекции уже прошли испытания на объектах сельского хозяйства — в коровниках, птичниках, на свинокомплексе — и везде получили положительную оценку. Самое главное, что томская продукция гораздо дешевле, чем зарубежная, и при этом не уступает в качестве. Дезинфектанты производит компания «Альдо-мед», уже выработаны две тонны каждого средства — это опытные партии, необходимые для сертификации. А вообще, по мнению Алексея Князева, требуемый объем таких средств исчисляется сотнями тонн только по сибирскому региону. И предприятие планирует выйти на серьезные объемы, чтобы обеспечить продукцией всех заинтересованных потребителей. «Многие соединения на основе глиоксаля обывателю ничего не скажут, — говорит доцент кафедры органической химии ТГУ Виктор Мальков. — Но они входят, например, в состав ряда фармацевтических препаратов антибактериального и противовирусного действия. В частности, широко известного препарата метронидазола. И это большой шаг вперед, потому что фармпромышленность в России за последние двадцать лет была фактически нивелирована, в подавляющем большинстве фармпрепараты ввозятся из-за рубежа».
Гликолурил — тоже неизвестный в широких кругамх продукт, который входит в состав моющих средств, дезинфектантов, удобрений. Область его применения довольно широка. К началу осени нынешнего года томские ученые планируют собрать опытную установку синтеза 2-метилимидазола мощностью около 100 тонн в год. «Мы немножко сумасшедшие, поскольку убеждены, что сможем выпускать свое сырье и делать из него отечественные фармпрепараты, — говорит Алексей Князев. — И я думаю, мы добьемся этого. 100-тонное производство закроет около 50 процентов потребности отечественного рынка в этом продукте. Но надо учесть, что 2-метилимидазол также используется в различных сферах. В апреле будущего года мы должны полностью выполнить государственный контракт, отчитаться о создании технологии и запуске опытного производства».
Парк опытного периода
Обилие направлений и фирм, занятых в проекте по выпуску продукции из глиоксаля («Глиоксаль-Т» производит катализатор синтеза глиоксаля, «Компахим» изготавливает продукцию для металлургии, «Альдо-фарм» — для медицины, «Альдо-мед» — для дезинфекции), привело ученых к идее создания парка опытных установок, где будут собраны все производства глиоксаля — от килограмма до десятков и тысяч тонн. Вопрос организации собственной промышленной площадки стоит перед производителями глиоксаля достаточно давно, поскольку до сих пор производство находится на площадях, арендуемых у завода манометров, который расположен практически в центре Томска. Однако, как говорят разработчики, в занятом цеху уже настолько тесно, что пора подумать о переезде. Основная цель — это два-три гектара земли, на которых можно построить крупнотоннажное химическое производство. Первый этап — создание парка опытных установок, в котором будет находиться своеобразный химический кластер из семи производств. Здесь будет появляться на свет глиоксаль, имидазол, дезинфектанты, антиржавин (средство для удаления отложений), модификатор для металлов, кристаллический глиоксаль и гликолиевая кислота.
Стоимость оборудования, помещения и самой площадки Алексей Князев оценивает примерно в 100–200 млн рублей, а запуск самих производств — как минимум в миллиард рублей. «Это серьезное мероприятие, таких опытных парков в стране не хватает, — считает Князев. — Создавая его, мы надеемся привлечь сюда не только промышленников, но и всех, кому необходимы новые технологии. Например, металлургическую отрасль. Наше ООО «Компахим» производит модификатор стали, который позволяет создавать мощные сплавы и на основе алюминия, чугуна. Уже сейчас у нас очень широкая география поставок — Воронеж, Челябинская область, Комсомольск-на-Амуре, Новокузнецк. Предприятие является резидентом Сколково и активно продвигает продукцию на зарубежные рынки. У нас тут вообще очень широкий спектр. Например, в Кожевниковском районе (Томская область) идут испытания гликолурила как удобрения. Оно вносится раз в три года и позволяет насыщать почву азотом. Мы проводили испытания в нашем Ботаническом саду, и они были успешными, сейчас испытываем на пшенице».
Еще одна востребованная разработка томичей — компонент для стиральных порошков, которые позволят стирать белье в холодной воде. Опытная партия уже испытана, технологию можно считать импортозамещающей. Однако, как признается Алексей Князев, производство, возможно, придется вынести за рубеж. Не все компоненты для порошка можно получить в России. Экономический смысл в этом есть. Если немецкий гликолурил будет стоить 1 200 рублей, а наш — 150 рублей за килограмм, то даже если вывезти его за рубеж, а потом привезти обратно — все равно томская продукция будет дешевле импортной. «Хотелось бы, конечно, все делать в Томске, но нет у нас всего, — сетует Князев. — Зато у нас есть самое главное — это мозги».
Всего в настоящее время томичи производят 24 наименования материалов из глиоксаля. Все они эксклюзивные, то есть никто в России больше их не выпускает. В год разрабатываются три-четыре новых материала, появляется 15–20 новых направлений, но не все они реализуются даже на опытно-промышленном уровне. «Начинаем с пробирки, — говорит Алексей Князев. — Потом получаем пять литров, а потом начинаем опытное производство. На все это нужно время. Например, как только мы получили имидазол, нам звонят и говорят — надо три тонны, куда деньги платить? А у нас баночка имидазола. Мы говорим, увы. у нас столько нет, а что есть — самим нужно».
Порошок стратегического назначения
Тем не менее два масштабных проекта, связанных с глиоксалем, нашли томичей сами. Сначала федеральный научно-производственный центр «Алтай» (в алтайском наукограде Бийск) в рамках постановления правительства № 218 «О совместной деятельности вузов и промышленных предприятий» выиграл конкурс Минобразования на получение государственного финансирования для создания наукоемкого производства. Затем ФНПЦ «Алтай» заказал ТГУ разработку технологии получения кристаллического глиоксаля — сверхчистой формы этого вещества. В Томске уже производился 40-процентный водный раствор глиоксаля, но ученые разработали технологию получения кристаллического глиоксаля — белого порошка, который оказался очень ценным сырьем. ФНПЦ «Алтай» по полученной технологии начали производить это вещество в тестовом режиме и проводить испытания. Летом нынешнего года в Бийске намечен запуск завода по производству 500 тонн кристаллического глиоксаля в год. Предполагается, что из 500 тонн получаемого вещества около 20% пойдет на создание компонента для ракетного топлива, остальное — на лекарственные субстанции. На разработку технологии создания кристаллического глиоксаля государство выделило 277 млн рублей. Томичи привлекли к проекту около 80 человек, разработали нестандартное оборудование, вложили средства в развитие лаборатории. И в результате сделали современный исследовательский центр высокого класса.
Серьезная ориентация на медицинскую продукцию привела к тому, что проект попал под крыло платформы «Медицина будущего» (см. «Платформа тронется — продукт останется» в «Эксперте-Сибирь» № 28–29 за 2011 год), которая определяет ряд материалов из глиоксаля. «Технологическая платформа была запущена в 2011 году и рассматривает выработку глиоксаля и его производных как один из перспективных проектов, — говорит Алексей Сазонов. — Работа нашей команды направлена на то, чтобы создавать субстанции, из которых фармацевтические предприятия будут делать конкретные лекарственные формы. Это огромный путь и крайне тяжелая работа — получить из какого-то вещества готовое лекарство».
Разработчики предполагают, что этот проект пойдет по пути создания новых инновационных медицинских продуктов. Например, хирургических шовных материалов. Через «Медицину будущего» удалось подать заявку на создание российской технологии производства шовного материала. Проект по его созданию сейчас на начальной стадии — подписан государственный контракт и взяты обязательства к концу следующего года создать технологию. Проект комплексный, технология сложная. Чтобы от глиоксаля добраться до биоразлагаемой нити, требуется порядка 25 химических операций. «В Томске есть все, чтобы сделать такую технологию и внедрить, — считает Алексей Князев. — Синтетики ТГУ отрабатывают способ получения гликолевой кислоты из глиоксаля. Синтетики-полимерщики ТГУ и ТПУ учатся из гликолевой кислоты делать полимеры — основу для всех материалов. Производственники-синтетики смогут сделать из полимеров пленки, нити. СибГМУ может провести клинические испытания полученных материалов. Рассчитываем, что сможем произвести самого полимера для нити около 1,5 тонн в год. Это примерно 10–15 процентов отечественного рынка. Пока все нити ввозятся из-за рубежа — Америки, Германии, Китая. Сейчас один метр стоит 300 рублей. Цену можно снизить на 30 процентов».
Сердце томской технологии — ноу-хау. Уже сегодня над проектом работают более 60 человек в лаборатории, около 170 человек на предприятиях в Томске, еще столько же так или иначе связаны с проектом. В перспективе, считает Алексей Князев, эта цифра утроится. «Нам удалось сделать эффективную экономическую схему, — говорит он. — По качеству томский глиоксаль не уступает зарубежному, единственный критерий — это цена. Сейчас наш продукт на 5–7 процентов дешевле, чем зарубежный, при достижении промышленных объемов мы сможем предложить его дешевле на 40 процентов. Это будет уже очень заметно».