Аннотация:
В обзоре проанализированы активно развивающиеся в России и за рубежом направления применения сверхкритических флюидов, прежде всего сверхкритического диоксида углерода, в катализе, химии высокомолекулярных соединений и медицинской химии. Рассмотрены методы получения катализаторов, основанные на импрегнации неорганических и органических носителей металлсодержащими соединениями, на иммобилизации металлоорганических и металлокомплексных реагентов в матрицах оксидных и полимерных носителей, и процессы осаждения с использованием сверхкритических флюидов. Проанализированы перспективы применения $\mathrm{CO}_2$ и некоторых органических соединений, например алифатических спиртов, в суб- и сверхкритическом состоянии как реагентов и(или) растворителей для каталитических реакций изомеризации и крекинга углеводородов, гидрирования, дегидрирования, окисления и других, в том числе асимметрических. Обсуждены особенности синтеза и модификации полимерных материалов различного назначения, включая аэрогели, пены и композиты, импрегнированные фотохромами, в среде сверхкритических флюидов. Особое внимание уделено сверхкритическим процессам типа “one-batch approach”, позволяющим существенно упростить, удешевить и сделать более эффективным получение новых материалов. Рассмотрено влияние сверхкритического $\mathrm{CO}_2$ на морфологию, газоразделительные характеристики и диэлектрические свойства полимеров. Среди перспективных приложений сверхкритических флюидов в медицине представлено их применение в трансплантологии и в фармакологии, например при получении полиморфных лекарственных форм, обладающих повышенной биодоступностью. Обобщены современные данные об использовании спектроскопии ЭПР для исследования свойств сверхкритических флюидов, в том числе в окрестности критической точки, и идентификации интермедиатов химических реакций, проводимых в таких средах.
Библиография — 1151 ссылка.
Раздел 2.1 подготовлен при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) (проект № 18-29-06032); раздел 2.2 – Минобрнауки РФ (проект № 075-15-2019-1876) и РФФИ (проект № 18-29-06022); раздел 2.3 – РФФИ (проект № 18-29-06072 мк); раздел 3.1.1 – Российского научного фонда (РНФ) (проект № 18-73-10153); разделы 3.1.2, 3.1.3, 3.1.4 – Минобрнауки РФ (грант Правительства РФ 14.W03.31.0018) и РФФИ (проекты № 18-03-00275, № 18-29-09166); раздел 3.2.1 – РНФ
(проект № 20-73-10180), раздел 3.2.2 – РНФ (проект № 19-19-00614); раздел 3.3 – в рамках государственного задания (тема 0082-2019-0012, АААА-А20-120021190043-7) и при поддержке РФФИ (проект № 18-29-06019 мк); раздел 4.1 – РФФИ (проекты № 18-29-06059, № 33-00982 мол_а) и РНФ (проект № 18-15-00401); раздел 4.2 – РФФИ (проекты № 18-29-06008_мк, № 18-03-00255); раздел 5 – РФФИ (проекты № 18-29-06059).
Авторы также выражают благодарность Российскому фонду фундаментальных исследований (проект № 19-13-50154_Экспансия) за финансовую поддержку при подготовке обзора.
Образец цитирования:
Е. С. Алексеев, А. Ю. Алентьев, А. С. Белова, В. И. Богдан, Т. В. Богдан, А. В. Быстрова, Э. Р. Гафарова, Е. Н. Голубева, Е. А. Гребеник, О. И. Громов, В. А. Даванков, С. Г. Злотин, М. Г. Киселев, А. Е. Коклин, Ю. Н. Кононевич, А. Э. Лажко, В. В. Лунин, С. Е. Любимов, О. Н. Мартьянов, И. И. Мишанин, А. М. Музафаров, Н. С. Нестеров, А. Ю. Николаев, Р. Д. Опарин, О. О. Паренаго, О. П. Паренаго, Я. А. Покусаева, И. А. Ронова, А. Б. Соловьева, М. Н. Темников, П. С. Тимашев, О. В. Турова, Е. В. Филатова, А. А. Филиппов, А. М. Чибиряев, А. С. Шалыгин, “Сверхкритические флюиды в химии”, Усп. хим., 89:12 (2020), 1337–1427; Russian Chem. Reviews, 89:12 (2020), 1337–1427