Recenzja rozprawy habilitacyjnej dr Wiesława Hreczucha Rozwój metod syntezy i charakterystyka produktów oksyalkilenowania

Transkrypt

1 1 Profesor dr hab. Przemysław Kubisa Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN Łódź, Sienkiewicza 112 Recenzja rozprawy habilitacyjnej dr Wiesława Hreczucha Rozwój metod syntezy i charakterystyka produktów oksyalkilenowania Pan Wiesław Hreczuch ukończył studia na Wydziale Technologii Żywności Akademii Rolniczej w Poznaniu uzyskując w 1985 r. dyplom mgr inż. technologii żywności a w 1989 r. ukończył w Politechnice Wrocławskiej Studium Podyplomowe Chemia i technologia związków powierzchniowo czynnych. W 1993 na Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej obronił pracę doktorską pt. : Otrzymywanie i właściwości fizykochemiczne polioksyetylenowanych alkoholi o wąskiej dystrybucji homologów, której promotorem był prof. dr hab. inż. Jan Szymanowski. Od 1988 do 2002 r. dr Hreczuch pracował w Instytucie Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia w Kędzierzynie-Koźlu awansując kolejno od stanowiska technologa do stanowiska adiunkta i kierownika zakładu, od 2002 r. prowadzi niezależną firmę innowacyjno-wdrożeniową MEXEO. W swojej karierze zawodowej dr Hreczuch zajmował i nadal zajmuje się problematyką oksyalkilenowania. Tego dotyczyła jego rozprawa doktorska i tego dotyczy cykl prac przedstawiony obecnie jako rozprawa habilitacyjna. Dr W. Hreczuch od 1990 roku jest autorem lub współautorem 48 publikacji w czasopismach znajdujących się w bazie Web of Science. Sumaryczny Impact Factor wynosi ~ 34. Sumaryczna liczba cytowań (bez autocytowań) wynosi 189 (268 z autocytowaniami) a indeks Hirscha jest równy 10. Liczba publikacji jest znacząca choć okres najwyższej aktywności publikacyjnej przypadał na lata Liczba cytowań nie jest imponująca, średnia liczba cytowań jednej publikacji wynosi 5,58 i podobnie jak w przypadku publikacji cytowania pochodzą głównie z okresu

2 2 Ocena formalna rozprawy habilitacyjnej Cykl publikacji przedstawiony jako rozprawa habilitacyjna składa się z 20 publikacji z okresu przy czym zdecydowana większość z nich pochodzi z okresu z przed 2005 r. Nasuwa się pytanie czy przewód habilitacyjny nie powinien być przeprowadzony wcześniej, wówczas gdy zarówno aktywność publikacyjna habilitanta jak i oddźwięk jego prac mierzony liczbą cytowań był największy. Niemal wszystkie publikacje (poza dwoma) to publikacje w języku angielskim, w zdecydowanej większości w czasopismach z listy filadelfijskiej. Część publikacji to publikacje zespołowe, w kilku wcześniejszych jako autor wiodący występuje prof. Szymanowski. W większości (w dwunastu) publikacji dr Hreczuch jest jedynym lub wiodącym autorem. Zgodnie z wymogami, do dokumentacji dołączone są oświadczenia współautorów z których wynika, że nawet wówczas gdy formalnie dr Hreczuch nie był autorem wiodącym, jego udział był znaczący a uwzględniając to, że wszystkie publikacje układają się w logiczny ciąg tematyki uprawianej przez habilitanta, udział ten można uznać za dominujący. Uważam, że przedstawiony cykl prac jest monotematyczny, wewnętrznie spójny, obszerny i może być uznany za w dużej mierze indywidualne osiągnięcie habilitanta. Z tego punktu widzenia spełnia on niewątpliwie warunki wymagane ustawą. Za pewną słabość uważam znaczne rozciągnięcie w czasie i fakt, że większość publikacji wchodzących w skład cyklu pochodzi z okresu przed 2005 r. a tylko trzy (w tym jeden przegląd) z ostatnich lat. Mam również wątpliwości czy załączoną prezentację Power Point referatu sekcyjnego podczas 7 Kongresu Technologii Chemicznej należy traktować jako publikację. Ocena merytoryczna rozprawy habilitacyjnej Zgodnie z wymogami ustawy rozprawa habilitacyjna powinna stanowić znaczny wkład autora w rozwój określonej dyscypliny naukowej. Rozprawa jest zatytułowana: Rozwój metod syntezy i charakterystyka produktów oksyalkilenowania i zgodnie z tytułem dotyczy procesów w których stosuje się tlenek etylenu (oksiran) lub jego podstawione pochodne do wprowadzania łańcuchów oksyalkilenowych o różnej długości do substratów którymi są głównie alkohole ale również i estry. Produkty tych reakcji są stosowane jako niejonowe środki powierzchniowo czynne, mają też inne zastosowania. Procesy te mają więc bardzo

3 3 duże znaczenie praktyczne. Jednocześnie jednak, pomimo pozornej prostoty procesu oksyakilenowania, występują zagadnienia które stanowią poważne wyzwania poznawcze. W dużej mierze wynika to z faktu, że oksyalkilenowanie przebiega jako reakcja łańcuchowa i produkty są niejednorodne składając się z makrocząsteczek o różnej liczbie wbudowanych jednostek oksyalkilenowych. Dlatego dla mnie szczególnie interesujący jest cykl prac analizujący wpływ warunków reakcji na rozrzut ciężarów cząsteczkowych. Tutaj mam uwagę, w pracy 3 (ale i innych) używany jest termin poladdition podczas gdy opisywany proces jest polimeryzacją a nie poliaddycją. Interesującą obserwacją zamieszczoną w pracy 3 jest to, że wobec kationu sodowego szybkość przyłączenia rośnie wraz ze wzrostem liczby jednostek oksyetylenowych do sześciu a następnie maleje. Obserwacja to potwierdza wniosek, że na szybkość kolejnych przyłączeń i w efekcie na dyspersyjność wpływa możliwość kompleksowania kationu przez łańcuch ponieważ właśnie przy sześciu jednostkach łańcuch może przyjąć konformację analogiczną do eteru koronowego 18-crown-6, którego zdolność do kompleksowania kationu sodu jest znana. Dobrze z tym koresponduje obserwacja (praca 4), że różnice pomiędzy katalizatorem zawierającym kation sodowy i kation wapniowy są nieistotne przy niskich stopniach polimeryzacji (~2) gdy struktura analogiczna do eteru koronowego nie może jeszcze powstać a stają się istotne przy wyższych stopniach polimeryzacji gdy długość łańcucha jest już wystarczająca do powstania takiej struktury. Choć opis czasami nie jest wystarczająco precyzyjny (jeśli stosunki stałych szybkości zależą od stopnia polimeryzacji (tak jak w Tabeli 2 w pracy 4) to wartości k są tylko pozornymi stałymi a nie stałymi szybkości) całą tą analizę zależności dyspersyjności od warunków prowadzenia procesu (rodzaju katalizatora czy alkoholu), zawartą w pracach 3 5 uważam za wartościowy i cenny wkład w badaną dziedzinę. Przy tym opisie stosuje się znane wcześniej podejścia oparte na publikacjach których autorami są Natta i Mantica oraz Weibull i Torquist, czyli sam sposób analizy wyników nie jest oryginalny, natomiast zastosowanie go do badanych układów na podstawie dość obszernego, poprawnie uzyskanego i kompetentnie interpretowanego materiału doświadczalnego wprowadza pewną nową jakość. Również analiza selektywności procesu opisana w pracach 6 i 7 stanowi rzetelne, oparte na analizie kinetycznej, uzasadnienie warunków jakie należy

4 4 stosować aby uzyskać produkt jednego przyłączenia. Jest to właściwe podejście do rozwiązywania konkretnych problemów, gdzie z czysto praktycznych względów dąży się do uzyskania produktu o określonej budowie, podejście oparte nie na metodzie prób i błędów ale na analizie zależności kinetycznych występujących w procesie i właściwym ich wykorzystaniu. Autor stosuje podejście oparte o analizę zależności kinetycznych również do wyjaśnienia wpływu temperatury na rozkład produktów w reakcji oksyetylowania estrów (praca 12) i również w tych układach znajduje racjonalne wyjaśnienie wyraźnej zależności właściwości fizycznych produktów, określających ich właściwości użytkowe, od temperatury w jakiej prowadzony jest proces oksyetylowania. W serii kolejnych prac dotyczących oksyalkilowania różnych estrów (prace 13, 14, 15, 16, 17, 18) badano warunki otrzymywania pożądanych produktów zawierających możliwie mało produktów ubocznych, stosując w tym celu różne techniki analityczne między innymi spektroskopię mas. Ten cykl prac nie stanowi nowości w sensie poznawczym natomiast daje rzetelny opis możliwości i ograniczeń wykorzystania konkretnych badanych procesów oksyetylowania do uzyskania użytecznych produktów z łatwo dostępnych surowców jakimi są estry kwasów tłuszczowych. W dwu końcowych pracach cyklu (19. 20) badany jest przebieg procesu oksyalkilenowania w szczególnych warunkach a mianowicie pod wpływem promieniowania mikrofalowego oraz w warunkach reaktora filmowego. Reasumując, można stwierdzić, że przedstawiony cykl prac daje rzetelny opis procesów oksyalkilowania różnych dostępnych jako surowce alkoholi i estrów. W kilku badanych układach analizowano zależności kinetyczne występujące w przypadku stosowania różnych katalizatorów i na tej podstawie wyjaśniano różnice w przebiegu procesu np. wobec katalizatorów zawierających kationy sodu oraz kationy wapnia, z których wynikają różne właściwości fizyczne (a więc właściwości użytkowe) produktów. Jak już wspomniałem w tych badaniach wykorzystano podejście stosowane wcześniej przez innych autorów do analizy innych, formalnie podobnych układów. Mam pewne zastrzeżenia do dołączonego do rozprawy autoreferatu. Oczekiwałbym raczej bardziej zwięzłego tekstu przedstawiającego pewne

5 5 uogólnienia gdyż podobne zależności występują w różnych badanych układach. Ponieważ autoreferat zawiera w zasadzie kolejno przedstawione obszerne omówienia poszczególnych publikacji, te bardziej ogólne zależności nie są odpowiednio wyeksponowane. Na przykład, w różnych badanych układach analizowana jest zależność dyspersyjności uzyskanych produktów od rodzaju katalizatora alkalicznego lub tzw. niekonwencjonalnego katalizatora wapniowego ale wyniki przedstawiane są odrębnie dla różnych układów, tak jak pojawiały się one w kolejnych publikacjach. W Autoreferacie byłoby korzystne podjęcie próby bardziej syntetycznego spojrzenia. Autoreferat ma jednak znaczenie pomocnicze, właściwą rozprawę stanowi cykl publikacji w których habilitant moim zdaniem harmonijnie połączył wymogi badań o charakterze poznawczym i stosowanym. Analiza mechanizmu i kinetyki procesów dostarczyła pewnej nowej wiedzy o badanych procesach a wyniki były publikowane w uznanych czasopismach o międzynarodowym zasięgu. Wiele miejsca w rozprawie zajmują problemy oceny składu i jakości oraz właściwości otrzymywanych produktów a więc te elementy które są istotne również z punktu widzenie ewentualnych zastosowań i również w tych fragmentach pojawiają się pewne nowe rozwiązania dotyczące np. analizy dyspersyjności. Dorobek organizacyjny, dydaktyczny i popularyzatorski habilitanta. Dr Hreczuch przez pierwsze kilkanaście lat swojej działalności był związany z jednostką badawczo-rozwojową (ICSO) a w ostatnich 10 latach prowadzi niezależną firmę innowacyjno-wdrożeniową (MEXEO). Prowadzone przez niego prace badawcze miały i mają wyraźny aspekt stosowany ale należy wyraźnie podkreślić, że prowadząc prace o takim charakterze, niezależnie od wdrożeń i patentów, ma on wymierny dorobek naukowy w postaci licznych publikacji w czasopismach z listy filadelfijskiej który stanowi podstawę przedstawionej rozprawy habilitacyjnej i który został omówiony wcześniej. Uważam, że dorobek składający się na przedstawioną rozprawę habilitacyjną jest dobrym przykładem poszukiwania i rozwiązywania problemów mających wartość poznawczą w obszarze tematyki która ma istotne znaczenie praktyczne. Zestawienie innych osiągnięć zawodowych dr Hreczucha, przedstawione w załączniku 4 do dokumentacji: Wykaz osiągnięć naukowo-badawczych,

6