Молодые учёные ИОХ РАН: Вадим Малышев

Аспирант Группы теоретической химии

Область исследований: квантовая химия, моделирование процессов, изучение механизмов химических реакций

Читайте интервью с Вадимом на нашем сайте:
https://zioc.ru/events/news-announcements/pub-31553908

Учеными ИОХ РАН получены новые энергоемкие соединения

Одна из современных стратегий создания энергоемких соединений с высокими эксплуатационными характеристиками заключается в сочетании в одной молекуле нескольких энергоёмких гетероциклов (фуразанов, фуроксанов, триазолов, тетразолов, тетразинов, N-оксидов гетероциклов) таким образом, чтобы максимально реализовать заложенный в них потенциал. К отдельной группе таких веществ относятся соединения, в которых два гетероцикла аннелированы по связи С−С. Эти гетероциклические системы обладают плоской сопряженной структурой и большим количеством связей N–N и C−N. Такие структурные особенности обеспечивают высокие стабильность, плотность, энтальпию образования и т.д.

В Лаборатории химии нитросоединений ИОХ РАН проводятся систематические исследования полиазот-кислородных гетероциклических систем такого типа. В рамках этого направления сотрудниками лаборатории была предложена изящная стратегия синтеза N-замещенных 5-аминотриазолофуразанов, ключевым звеном которой является ранее неизвестная в фуразановом ряду внутримолекулярная термическая циклизация азидо- и бис(2-цианоэтил)триазеновой групп. Эта циклизация открыла двери для получения ковалентных и ионных соединений, содержащих трипоидную сопряженную систему, состоящую из четырех атомов азота. Особое внимание было уделено изучению структур новых молекул с помощью монокристаллической рентгеновской кристаллографии, а также их термической стабильности с применением дифференциальной сканирующей калориметрии. Было показано, что как ковалентные, так и ионные соединения этого типа обладают относительно высокой термической стабильностью, что позволяет рассматривать 5-аминотриазолофуразан в качестве перспективного строительного блока для создания новых энергоемких веществ.

https://www.mdpi.com/1420-3049/27/19/6287

Поздравляем Екатерину Владимировну Скорб с успешной защитой докторской диссертации "Реакционно-диффузионные химические процессы на границе металлов или полупроводников с полимерными нанослоями" и желаем дальнейших успехов!

Поздравляем молодых ИОХовцев с успешными выступлениями в рамках II открытого конкурса работ студентов, аспирантов и молодых ученых «Высокоэнергетические материалы: новые подходы к созданию и применению»:

I место в номинации «Лучшие студенческие проекты»: Балабанова Софья – студентка НИУ ВШЭ, выполняющая научную работу в Лаборатории химии нитросоединений ИОХ РАН;

I место в номинации «Лучшие проекты аспирантов и молодых ученых»: Ларин Александр – старший научный сотрудник Лаборатории азотсодержащих соединений ИОХ РАН.

Поздравляем наших молодых исследователей с победами и желаем дальнейших успехов!

В ИОХ РАН 22 декабря состоялся Новогодний шахматный турнир.

В мероприятии приняли участие как молодые, так и более опытные сотрудники института, а также наши коллеги из Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова. Всего за турнир было сыграно более 100 партий. По результатам были выявлены три победителя:

I место - Кочетков Константин Александрович (ИНЭОС РАН)
II место - Таболин Андрей Александрович (Лаборатория органических и металлорганических азот-кислородных систем ИОХ РАН)
III место - Федоренко Алексей Константинович (Лаборатория ароматических азотсодержащих соединений ИОХ РАН)

Победители были награждены дипломами и ценными призами.

Памятный подарок был также вручен самому юному участнику шахматного турнира - Льву Верещагину.

Фотографии с мероприятия доступны в нашей группе ВКонтакте:
https://vk.com/album-198705165_290356324

Обязательно присоединяйтесь к участию в шахматных турнирах ИОХ РАН в следующий раз!

Результаты исследования, проведенного в ИОХ РАН, помещены на обложку Organic Letters

В последнее десятилетие одной из наиболее быстро развивающихся фундаментальных областей органической химии является C–H-активация. Такой подход позволяет конструировать сложные органические молекулы с исключительной селективностью и атомной эффективностью. Особенно привлекательным является проведение C–H-активации в фотохимических условиях. Этот метод отличается возможностью тонкой настройки селективности процесса, высокой доступностью и низкими загрузками фотокатализаторов, а также использованием простых и доступных источников света, таких как светодиодные лампы.

Ученым Лаборатории исследования гомолитических реакций ИОХ РАН удалось разработать метод синтеза енаминонов из винилазидов и альдегидов при облучении видимым светом. Процесс применим к самым разнообразным исходным субстратам, в том числе природного происхождения, и может быть успешно реализован в проточных условиях. С использованием современных физико-химических методов анализа, таких как спектроскопия электронного парамагнитного резонанса и циклическая вольтамперометрия, был предложен вероятный механизм протекания обнаруженного фотохимического превращения. Было показано, что ключевой стадией процесса является C–H-активация альдегидов с образованием ацильных радикалов.

Результаты проведенного исследования были отмечены на обложке международного высокорейтингового журнала Organic Letters.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.2c03364

Молодые учёные ИОХ РАН: Ольга Мулина

Кандидат химических наук, старший научный сотрудник Лаборатории исследования гомолитических реакций

Область исследований: окисление, свободные радикалы, органическая электрохимия, фоторедокс-катализ

Читайте интервью с Ольгой на нашем сайте:
https://zioc.ru/events/news-announcements/pub-31560423

В списке 40 самых высокорейтинговых работ российских ученых за 2022 год целых 5 статей опубликовано с участием исследователей нашего института!

Ученые ИОХ РАН предложили новый фотохимический метод синтеза тиолов

Тиолы и дисульфиды являются важными полупродуктами для синтеза различных фармацевтически важных серосодержащих соединений. В последнее десятилетие активно развиваются подходы к образованию связи углерод-сера, протекающие через образование различных S-центрированных радикалов. Эти методы зачастую требуют меньшего числа синтетических стадий и позволяют получить структуры, труднодоступные другими путями.

В течение нескольких лет ученые Лаборатории функциональных органических соединений ИОХ РАН ведут исследования по использованию перфторированной пиридинилтио-группы (PyfS) в качестве удобного фоторедокс-активного фрагмента для осуществления самых разнообразных фотохимических превращений. В одной из своих последних работ исследователям удалось осуществить фоторедокс-катализируемый разрыв связи C-S между атомом серы и перфторпиридиниевым фрагментом в присутствии комплекса N-гетероциклический карбен-боран (NHC-BH3). Реакция протекает через образование тиильных радикалов, что в конечном итоге приводит к свободным тиолам. Разработанный подход делает возможным превращения алканов, алкенов и карбоновых кислот в тиолы в две синтетические фотохимические стадии. Образующиеся тиолы могу быть без выделения превращены в соответствующие дисульфиды или продукты алкилирования по атому серы.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.2c03585

Поздравляем Михаила Викторовича Вараксина с успешной защитой докторской диссертации "Стратегия прямой С(sp2)–Н функционализации в конструировании перспективных азагетероциклических систем ароматической и неароматической природы" и желаем дальнейших успехов!

Учеными ИОХ РАН предложен эффективный метод синтеза непротеиногенных альфа-аминокислот

Хиральные альфа-аминокислоты играют важную роль в живой природе. Аминокислоты, входящие в состав белков и ферментов (протеиногенные), участвуют в гомеостазе, экспрессии генов и синтезе гормонов, а также активно используются в качестве пищевых добавок и медицинских препаратов для лечения мышечной дисфункции и различных форм рака. Однако значительное количество как природных, так и синтетических биоактивных соединений содержат в своей структуре непротеиногенные альфа-аминокислоты, такие как фенилглицин, адамантилглицин и их производные. Синтез таких соединений часто включает стадии цианирования, для которых необходимы высокотоксичные цианирующие реагенты. По этой причине поиск альтернативных более безопасных путей получения непротеиногенных альфа-аминокислот является важной научной задачей.

Ученые Лаборатории тонкого органического синтеза им. И.Н. Назарова ИОХ РАН активно ведут исследования, направленные на разработку новых методов стереоселективного синтеза. В одной из своих последних работ ими предложен метод асимметрического синтеза функционально замещенных производных алломальтола, основанный на энантиоселективном присоединении к нему N-защищенных альдиминов в присутствии органокатализатора – бифункционального третичного амина, содержащего фрагмент квадратной кислоты. Энантиомерный избыток в большинстве случаев превышал 90%. Окислительная фрагментация полученных структур под действием солей Ru (III) привела к получению энантиомерно обогащенных (> 90% ee) непротеиногенных альфа-аминокислот с высокими выходами. Отдельно стоит отметить, что реакции успешно масштабируются, что позволяет рассматривать разработанный подход в качестве препаративного метода асимметрического синтеза широкого ряда непротеиногенных альфа-аминокислот.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cc/d2cc04909k

Молодые учёные ИОХ РАН: Александр Рассолов

Кандидат химических наук, научный сотрудник Лаборатории катализа нанесенными металлами и их оксидами

Область исследований: селективное гидрирование непредельных углеводородов, интерметаллические наночастицы, «моноатомные» сплавные катализаторы

Читайте интервью с Александром на нашем сайте:
https://zioc.ru/events/news-announcements/pub-31810232

ИОХ РАН в числе обладателей грантов на обновление приборной базы ведущих организаций, выполняющих научные исследования и разработки, в рамках федерального проекта «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» национального проекта «Наука и университеты».

https://minobrnauki.gov.ru/documents/?ELEMENT_ID=62933

ТАСС о совместном исследовании ИОХ РАН и ТулГУ по поиску алгоритма анализа изображений электронной микроскопии:

https://nauka.tass.ru/nauka/16761637

Учеными ИОХ РАН получены новые энергетические мономеры

Исследования по созданию новых энергетических материалов сохраняют лидирующие позиции в современном материаловедении. В последнее время все большее внимание привлекают богатые азотом энергоемкие полимеры. Они часто используются при создании высокоэнергетических композиций в качестве связующих, топлив, газогенераторов и пластификаторов. Однако круг синтетически доступных энергоемких мономеров, пригодных в качестве предшественников для получения соответствующих полимеров, является весьма ограниченным, что делает поиск таких структур актуальной научной задачей.

Учеными Лаборатории азотсодержащих соединений ИОХ РАН разработан селективный метод синтеза (2-винилтетразолил)фуроксанов, содержащих дополнительные эксплозофорные группы, — потенциальных мономеров для создания энергоемких полимеров. Синтезированные структуры имеют хорошие плотности, высокое содержание азота и кислорода, а также высокие энтальпии образования. Совокупность этих параметров привела к хорошим расчетным детонационным характеристикам всех исследованных (2-винилтетразолил)фуроксанов, превышающим показатели эталонного взрывчатого вещества тротила, что делает их перспективными кандидатами для создания эффективных высокоэнергетических полимеров на их основе.

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cplu.202200365