Воробьёв, Андрей Харлампьевич
Андрей Харлампьевич Воробьёв (род. 10 декабря 1953, Подольск, Московская область, РСФСР, СССР) — ведущий сотрудник химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, профессор, доктор химических наук (с 1996 года), профессор по кафедре химической кинетики (с 21 июля 2004 года).
Общие сведения
| Воробьёв, Андрей Харлампьевич | |
|---|---|
| Андрей Харлампьевич | |
| Дата рождения | 10 декабря 1953 (72 года) |
| Место рождения | Подольск, Московская область, РСФСР, СССР |
| Гражданство |
 СССР → Россия |
| Образование | |
Биография
Родился в городе Подольске Московской области. Отец — Воробьёв Харлампий Сергеевич, доктор технических наук, специалист в области строительных материалов, выпускник Московского химико-технологического института имени Д. И. Менделеева (1951 года) (ныне — РХТУ им. Д. И. Менделеева)[1]; мать — Воробьёва Маргарита Андреевна, на тот момент — аспирантка Менделеевского института, позднее — доцент по кафедре вяжущих материалов[2], кандидат технических наук.
До третьего класса учился в школе в Подольске, пока отец не стал работать во Всесоюзном научно-исследовательском институте строительных материалов (ВНИИСтром) в посёлке Красково Люберецкого района Московской области, куда переехала вся семья. С ранних лет интересовался естественными науками, позже стал формироваться серьёзный интерес к химии, подкрепляемый деятельностью родителей, а также, в частности, большими возможностями к домашнему экспериментированию.
После окончания школы поступил в Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, на химический факультет. Будучи студентом, работал некоторое время на кафедрах неорганической химии, аналитической химии, органической химии, а на третьем курсе остановился на кафедре химической кинетики, где и работал до окончания учёбы и в 1977 году выполнил дипломную работу под руководством Владимира Ивановича Пергушова. Тема дипломной работы — «Фотохимическая изомеризация и фотохимическая диссоциация азометана при низких температурах в стеклообразных матрицах»[3][4]
Во время учёбы в аспирантуре, под руководством Владимира Самуиловича Гурмана, бывшего тогда руководителем группы, написал и защитил кандидатскую диссертацию в 1981 году на тему: «Фотохимические реакции обмена лигандов в комплексных соединениях Cr(III) в твёрдой фазе при низких температурах»[5][6][7][8]. В 1996 году защитил докторскую диссертацию по совокупности работ (некоторые из работ -[9][10][11][12][13][14]), с 1996 года А. Х. Воробьёв — доктор химических наук.
Профессор по кафедре химической кинетики с 21 июля 2004 года.
Научная деятельность и результаты
Работа А. Х. Воробьёва, которой посвящена кандидатская диссертация, была связана с комплексными соединениями хрома(III) в твёрдой фазе при низких температурах. Было обнаружено, что при облучении возможно протекание реакций обмена лигандами, несмотря на то, что вещество находится в твёрдом состоянии[5][6].
Следующим этапом деятельности стали исследования в области фотоселекции (явления избирательного поглощения частицами вещества света различной поляризации) и фотоориентации (явления возникновения анизотропии вещества при облучении). Эти явления были обнаружены ещё в начале двадцатого века, однако описывались малоинформативными характеристиками и не были изучены детально. Одним из первых объектов новых исследований были парамагнитные частицы Hal2- (где Hal = Cl, Br, I), способные к фотоориентации при облучении плоскополяризованным светом[9]. Изучалась фотоориентация и индуцированная светом подвижность частиц в стекле. Парамагнитные свойства частиц обусловливали возможность исследования ориентационных характеристик вещества методом ЭПР, который оказался гораздо эффективнее более популярных на тот момент оптических методов.
В лаборатории химической кинетики начали разрабатываться методы обработки данных ЭПР-спектроскопии для извлечения наиболее детальной информации об ориентационном распределении частиц[15][16]. Для многих веществ стало возможным получение функции плотности ориентационного распределения парамагнитных частиц (так называемая ориентационная функция распределения)[17]. Другим важным компонентом исследований было математическое описание динамики процессов фотоориентации и фотоселекции, ранее почти не проводившееся. Были получены кинетические уравнения, описывающие эти процессы[12][13][14][18].
Также разрабатывался один из способов изучения ориентации в диамагнитных веществах — метод спинового зонда, заключающийся во внедрении в структуру изучаемого вещества парамагнитных частиц, по ориентационному распределению которых можно судить и об ориентации молекул самого вещества[19][20]. Последние десять лет группа профессора занимается почти исключительно спиновыми зондами.
Расчёт ориентационной функции распределения представляет собой обратную задачу: нахождение параметров модели, при которых рассчитанная величина наиболее соответствует эксперименту. Первые объекты были кристаллическими или стеклообразными, в большой степени упорядоченные и малоподвижные. Далее же методы расчёта совершенствовались и также учитывали движения частиц, характеристические времена которых меньше характеристического времени метода ЭПР: вращения, либрации и др. В настоящее время большое внимание уделяется жидким кристаллам[21][22][23], как очень многообещающим веществам в сфере разработки так называемых «умных материалов». Под руководством А. Х. Воробьёва выполнена кандидатская работа аспиранта А. В. Богданова на тему: «Кинетика и механизм фотоориентации азобензолсодержащего жидкокристаллического полимера», предложившая и подтвердившая один из механизмов фотоориентации.
Фотоориентация, фотоселекция и использование метода ЭПР являются основными направлениями в группе А. Х. Воробьёва, однако есть некоторые планы исследований в других областях. Профессора давно интересуют реакции, в которых спонтанно нарушается энантиомерная симметрия: единственным подробно изученным примером такой реакции является реакция Соаи, — однако пока что нет достаточного объёма информации о других случаях нарушения энантиомерной симметрии. Среди других задач научной группы можно назвать изучение оксидов графена методом ЭПР, являющихся принципиально новым объектом с точки зрения этого метода, и исследование процессов, протекающих при сверхкритической обработке полимеров, а также свойств получаемых материалов методом парамагнитного зонда.
Научные гранты
В период с 2000 по 2019 год являлся руководителем и участником ряда научных грантов, поддерживавших исследования в области химической кинетики, ЭПР-спектроскопии и материаловедения[24]:
- 2019—2021 — «Управление надмолекулярной структурой организованных сред путём приложения двух ориентирующих воздействий» (рук. Богданов А. В.);
- 2018—2020 — «Слоистые структуры на основе оксида графена и 2D-карбидов титана: экспериментальное исследование, моделирование и синтез гибридных органо-неорганических структур для оптоэлектроники и сенсорики» (рук. Коробов М. В.);
- 2018—2020 — «Дизайн и зондовые методы диагностики полимерных биомедицинских материалов, формируемых в среде сверхкритического диоксида углерода» (рук. Лунин В. В.);
- 2016—2018 — «Динамика парамагнитных молекул в сверхкритических флюидах, включённых в пористые и полимерные системы. ЭПР спектроскопия in situ» (рук. Голубева Е. Н.);
- 2014—2016 — «Структурные и динамические характеристики самоорганизующихся сред. Определение с помощью спектроскопии ЭПР» (рук. Чумакова Н. А.);
- 2009—2011 — «Бифункциональные парамагнитные зонды для контроля ориентации молекул и ориентационной упорядоченности среды» (рук. Воробьёв А. Х.);
- 2009—2010 — «Разработка и создание новых фото- и электроуправляемых наноструктурных материалов на основе пористых плёнок полиэтилена, модифицированных жидкими кристаллами и фотохромными соединениями» (рук. Шибаев В. П.);
- 2008—2010 — «Связь строения ионных жидкостей с динамикой малых и внутримолекулярной динамикой гибкоцепных молекул» (рук. Кокорин А. И.);
- 2006—2008 — «Функции распределения молекул по ориентации и вращательной подвижности в системах с различной молекулярной организацией. Экспериментальное изучение и поиск путей направленного влияния на реакционную способность» (рук. Воробьёв А. Х.);
- 2006—2008 — «Магнитный изотопный эффект на ядрах ртути в реакциях ртутьорганических соединений» (рук. Иванов В. Л.);
- 2003—2005 — «Магнитный изотопный эффект на ядрах олова в реакциях оловоорганических соединений» (рук. Бучаченко А. Л.);
- 2002—2004 — «Метод ориентированного зонда для исследования наноструктуры свободного объёма и элементарных процессов в системах с варьируемой молекулярной организацией» (рук. Воробьёв А. Х.);
- 2001—2003 — «Молекулярная подвижность и особенности элементарного акта химических реакций в системах с регулируемой молекулярной организацией» (рук. Воробьёв А. Х.).
Научное сотрудничество
В рамках научной деятельности сотрудничал с российскими и зарубежными научными организациями, в том числе с:
- ИХФ им. Н. Н. Семёнова РАН[25];
- Graduate School of Human and Environmental Studies, Kyoto University[26].
Авторские учебные курсы
Читал специальные курсы лекций для студентов 4-го и 5-го курсов, специализирующихся на кафедре химической кинетики химического факультета МГУ[27]:
- «Теория элементарного акта реакций в конденсированной фазе»[28];
- «Основы фотохимии»[29];
- «Кинетика диффузионно-контролируемых реакций»[30];
- «Макрокинетика»[31][32].
Для курсов «Теория элементарного акта реакций в конденсированной фазе», «Кинетика диффузионно-контролируемых реакций» и «Макрокинетика» были разработаны и опубликованы в открытом доступе учебные пособия[24].
Премия президента Российской Федерации
В начале 2000-х началось тесное сотрудничество химического факультета МГУ и Института химической физики РАН для улучшения качества учебного процесса на химическом факультете. Приглашались специалисты института химической физики для чтения лекций студентам и аспирантам, задействовалась материально-техническая база Института химической физики. Группа профессоров химического факультета и академиков РАН разрабатывала новые учебные планы для организации взаимодействия и учебного процесса.
Коллектив наиболее активных участников нового проекта участвовал в конкурсе на получение премии и 3 октября 2002 года ему была присуждена премия Президента РФ в области образования «За создание на базе новейших достижений современной физики интегрированной системы высшего химического образования для учебных заведений высшего профессионального образования»[33]
Преподавательская деятельность
Помимо научной деятельности, в настоящее время профессор активно занимается преподаванием на химическом факультете, где практически ежегодно читает лекции по следующим учебным курсам:
1. 2015 Теория элементарного акта химических реакций для аспирантов
Автор: Воробьёв А. Х.
2. 2014 Кинетика сложных химических реакций
Авторы: Чумакова Н. А., Воробьёв А. Х.
3. 2013 Основы фотохимии
Автор: Воробьёв А. Х.
4. 2013 Введение в фотохимию
Автор: Воробьёв А. Х.
5. 2012 Пограничные области химической физики и физической химии: кинетика процессов в конденсированных фазах и на межфазных границах
Авторы: Воробьёв А. Х., Цирлина Г. А., Фельдман В. И., Данилов А. И., Назмутдинов Р. Р.
6. 2008 Дополнительные главы физической химии
Автор: Воробьёв А. Х.
7. 2003 Теория диффузионно контролируемых реакций
Автор: Воробьёв А. Х.
8. 2003 Макрокинетика
Автор: Воробьёв А. Х.
9. 1994 Теория элементарного акта химических реакций в конденсированной фазе
Авторы: Бендерский В. А., Воробьёв А. Х.
Также является научным руководителем 6 кандидатских диссертаций и более 11-ти дипломных работ .
Награды и признание
- Премия Президента Российской Федерации в области образования (2002) — «За создание на базе новейших достижений современной физики интегрированной системы высшего химического образования для учебных заведений высшего профессионального образования»[34]
- Почётная грамота Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (2021) — за многолетнюю плодотворную научно-педагогическую деятельность
Монографии
- Экспериментальные методы химии высоких энергий. Под общ. ред. М. Я. Мельникова / М. Мельников, Е. Багрянская, Ю. Вайнштейн и др. — Изд-во Московского университета г. Москва, 2009. — С. 824.
- Практическая химическая кинетика / А. Воробьёв, В. Иванов, Л. Китаев и др. — Издательство Московского университета, издательство Санкт-Петербургского университета Москва, Санкт-Петербург, 2006. — С. 592.
- Химическая кинетика в задачах с решениями. Кинетика фотохимических процессов / М. Мельников, А. Воробьёв, В. Иванов, Б. Ужинов. — Издательство Московского университета Москва, 2004. — С. 93.
Семья и личная жизнь
- Жена — Воробьёва Евгения Вениаминовна — кандидат химических наук.
- Сыновья — Сергей, Всеволод.