Recenzja prof. Kubisa - Wydział Technologii Chemicznej

1
Profesor dr hab. Przemysław Kubisa
Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN
90-363 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 1996-2002. Liczba
cytowań nie jest imponująca, średnia liczba cytowań jednej publikacji wynosi 5,58 i
podobnie jak w przypadku publikacji cytowania pochodzą głównie z okresu 19992005.
2
Ocena formalna rozprawy habilitacyjnej
Cykl publikacji przedstawiony jako rozprawa habilitacyjna składa się z 20
publikacji z okresu 1994-2011 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
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
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
użytkowe,
właściwości
od
fizycznych
temperatury
w
produktów,
jakiej
określających
prowadzony
jest
ich
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
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,