ИОХовцы приняли участие в IX Всероссийской конференции «Марковниковские чтения: Органическая химия от Марковникова до наших дней»

С 1 по 6 июня в пос. Домбай Карачаево-Черкессии состоялась Всероссийская конференция «Марковниковские чтения: Органическая химия от Марковникова до наших дней». Все присутствующие особо отметили насыщенную научную программу конференции, которая включала мини-курсы, лекции ведущих профессоров и устные сообщения молодых ученых.

На конференцию в качестве пленарных докладчиков были приглашены заведующий Лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН академик РАН В.П. Анаников и заведующий Лабораторией азотсодержащих соединений ИОХ РАН д.х.н. Л.Л. Ферштат. Начинающие исследователи ИОХа также выступили с устными докладами.

Работа студентки МГУ им. М.В. Ломоносова Ольги Устименко, занимающейся научной работой в Лаборатории полисераазотистых гетероциклов ИОХ РАН, была отмечена дипломом.

Поздравляем Виталия Соромотина с успешной защитой кандидатской диссертации "Дезактивация Co-Al2O3/SiO2 катализаторов синтеза Фишера-Тропша: причины и следствия" и желаем дальнейших успехов!

ЗАКОН МЕРФИ ДЛЯ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ:

При достаточном объеме исследований обязательно проявится тенденция в поддержку вашей теории.


ЗАКОН МАЙЕРА:

Если факты не подтверждают теорию, их нужно отбросить.

Следствия:

1. Чем теория шире, тем лучше.

2. Если для получения результатов, соответствующих теории, приходится отбросить не более пятидесяти процентов наблюдавшихся измерений, эксперимент можно считать удавшимся.


ЗАКОН УИЛЬЯМСА И ХОЛЛАНДА:

Если собрано достаточное количество данных, то с помощью статистических методов можно доказать все, что угодно.


ТЕОРИЯ ЭДИНГТОНА:

Количество различных гипотез, выдвинутых для объяснения данного биологического явления, обратно пропорционально количеству известных фактов о нем.


ПРАВИЛО УАЙТХЕДА:

Ищите простоту — и не доверяйте ей.


ЗАКОН РАЗВИТИЯ НАУКИ ПО САЮ:

Иногда требуется несколько лет, чтобы распознать очевидное.


ЗАКОН ГАРВАРДА:

При максимально жестком контроле давления, температуры, объёма, влажности и иных переменных организм все равно поступит так, как ему заблагорассудится.


ЗАКОН ХЕРША:

Биохимические исследования расширяются, стремясь целиком занять все пространство и время, доступпое для их завершения и опубликования.


ПЕРВЫЙ ЗАКОН ФИНЭЙГЛА:

Если эксперимент удался, значит, что-то сделано не так.


ВТОРОЙ ЗАКОН ФИНЭЙГЛА:

Вне зависимости от ожидаемого результата, всегда найдутся желающие:

а) неправильно истолковать его;

б) фальсифицировать его;

в) верить, что он подтверждает их собственную любимую теорию.


ТРЕТИЙ ЗАКОН ФИНЭЙГЛА:

Если какую-то работу загнали в тупик, то, что бы вы ни делали для улучшения ситуации, дела станут только хуже.


ПРАВИЛА ФИНЭЙГЛА:

1. Чтобы добиться наилучших результатов при изучении какого-то предмета, сначала нужно в нем досконально разобраться.

2. Обязательно записывайте все данные — это показывает, что вы действительно работали.

3. Сначала рисуйте графики, потом подставляйте в них свои экспериментальные данные.

4. Если сомневаетесь, говорите особенно убедительно.

5. Эксперименты должны быть легко воспроизводимыми — все они должны проваливаться одинаковым образом.

6. Не верьте в чудеса — уповайте на них.


АКСИОМА УИНГОУ:

Все законы Финэйгла можно обойти, если овладеть несложным искусством действовать бездумно.


ПРАВИЛО СКРУПУЛЕЗНОСТИ:

Когда работаешь над решением какой-то проблемы, всегда полезно заранее знать ответ.


ЗАКОН ЯНГА:

Все великие открытия делаются по ошибке.

Следствие:

Чем больше денег выделено для работы, тем больше времени уходит, чтобы сделать нужную ошибку.


ЗАКОН ФЕТТА О ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ:

Никогда не повторяйте успешно выполненный эксперимент.


ФАКТОР ТЩЕТНОСТИ:

Никакой эксперимент нельзя считать полным провалом — он всегда может послужить в качестве примера того, как не надо действовать.


ПРАВИЛО НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ЛАНСФОРДУ:

Простое объяснение всегда бывает возможным лишь после сложного решения.


ПОСТУЛАТ ВЕРОЯТНОСТИ ПО ТЫЛЬЧАКУ:

Случайные события имеют тенденцию происходить группами.


ЗАКОН ПАРКИНСОНА О МЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ:

Чем успешнее идут исследования, тем больший можно получить грант, а это, в свою очередь, сделает дальнейшие исследования, невозможными.


ПРИНЦИП ЦЕЛЬНОЙ КАРТИНЫ:

Ученые-исследователи настолько поглощены своими попытками добиться чего-то в узкой области, что не в состоянии получить цельного представления ни о чем — в том числе и о собственных исследованиях.

Следствие:

Руководитель научно-исследовательского проекта должен знать как можно меньше о конкретном предмете того исследования, которым он руководит.


АЛГОРИТМ ОЛБИНАКА:

Когда рисуют график функции, толщина линии должна быть обратно пропорциональна точности имеющихся данных.


ЗАКОН ЛЕРМАНА О ТЕХНОЛОГИИ:

Имея достаточно времени и денег, можно преодолеть любую техническую проблему.

Следствие:

Вам всегда будет не хватать либо времени, либо денег.


ЗАКОН НАУЧНОГО ОТКРЫТИЯ:

Если вам в голову вдруг пришла совершенно оригинальная идея, кто-либо другой уже подумал об этом на неделю раньше.


ЗАКОН МАЛЕКА О МЕДИЦИНСКИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

Чем проще идея, тем сложнее ее излагают.

Учеными ИОХ РАН предложен новый подход к получению несимметрично замещенных биспидинов

Биспидины (3,7-диазабицикло[3.3.1]нонаны) являются синтетическими аналогами природного алкалоида спартеина. Соединения на основе биспидинов проявляют широкий спектр биологической активности, используются в асимметрическом синтезе, а также находят применение в качестве хелатирующих соединений, способных связывать ионы переходных металлов. Одной из ключевых проблем синтетической химии биспидинов является отсутствие надежных методов синтеза N,N'-несимметрично замещенных производных, что существенно ограничивает круг доступных биспидинов.

Учеными Лаборатории супрамолекулярной химии ИОХ РАН предложен принципиально новый подход к синтезу несимметричных биспидинов, а именно использование аминогруппы в шестом положении диазаадамантана в качестве направляющей. Электрофильное раскрытие аминального метиленового мостика в диазаадамантане в подобранных условиях позволило получить ранее не описанную гетероциклическую систему 1,5,9-триазатрицикло[5.3.1.03.8]ундекана. Определение структуры интермедиатов реакции удаления аминального мостика позволило предложить механизм этой реакции. В ходе исследования впервые удалось получить тризамещенные биспидины, содержащие три различные защитные группы, которые могут быть удалены в разных условиях.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.joc.3c00514

Основные причины для отклонения статей с точки зрения главного редактора журнала (хотя и далеко не химического):

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S8755722320300326
#ликбез

Исследователями ИОХ РАН разработаны новые противомикробные агенты для борьбы с распространением резистентных культур патогенных микроорганизмов

Инфекционные заболевания, вызываемые бактериями, грибами и вирусами, являются одной из самых больших проблем глобального общественного здравоохранения. Развитие устойчивости к биоцидам у клинических штаммов микроорганизмов приводит к снижению эффективности терапевтических и профилактических мероприятий в стационарах и является важным фактором, способствующим распространению инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Уже в 2019 году заболевания, ассоциированные с бактериальной резистентностью, были причиной большего количества смертей, чем от ВИЧ или малярии. Таким образом, разработка антибактериальных агентов со стабильным действием даже при длительном контакте с возбудителями без образования резистентности является важной задачей современной науки.

Одни из самых перспективных соединений в этом направлении – четвертичные аммониевые соединения (ЧАС), которые представляют собой класс универсальных и эффективных антимикробных агентов, нашедших широкое применение в медицине, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. ЧАС являются разновидностью катионных поверхностно-активных веществ, обладающих дезинфицирующими и дезодорирующими свойствами, а также могут применяться в качестве средств для предотвращения роста и уничтожения патогенных биопленок.

В одном из недавних исследований ученых Лаборатории углеводов и биоцидов им. академика Н.К. Кочеткова ИОХ РАН были разработаны новые типы мульти-катионных ЧАС на основе алкилцианурового линкера. Полученные соединения были протестированы на антибактериальную, противогрибковую и антибиопленочную аткивность по отношению к 12 штаммам патогенных микроорганизмов, включая мультирезистентные виды бактерий и грибков. Было установлено влияние ключевых структурных параметров, таких как липофильность, длина алкильных хвостов и алкильных мостиков между атомами азота триазинового и пиридинового колец, на биоцидную активность соединений. Соединения-лидеры превосходили по своим противомикробным свойствам широко используемые коммерческие антисептики, а также не вызывали образование бактериальной резистентности в течение более месяца использования, оставаясь на прежних уровнях эффективности. Продемонстрированная работа послужит основой для дальнейших исследований мульти-катионных ЧАС, как метода борьбы с резистентными культурами патогенных микроорганизмов.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsinfecdis.2c00546

Заведующий Лабораторией экологических исследований и разработок ИОХ РАН Павел Викторович Соколовский представил проект «Катализатор очистки отходящих газов промышленных предприятий от кислых компонентов» на международной конференции-выставке "INTI Tech Day", которая прошла в Абу-Даби (ОАЭ) с 16 по 17 мая 2023 г. Слушателями выступили более 100 представителей энергетических компаний из 9 стран Ближнего Востока и региона MENA.

Учеными ИОХ РАН предложены новые реагенты для перехвата алкильных радикалов

Активное развитие фоторедокс катализа за последние годы позволило генерировать свободнорадикальные частицы в гораздо более мягких условиях по сравнению с традиционными химическими методами. Фотокаталитические превращения позволяют осуществлять ранее невозможные химические процессы, а также отличаются хорошей совместимостью со многими функциональными группами. В настоящее время активно ведется поиск новых типов реагентов для использования в фоторедокс-катализируемых свободнорадикальных реакциях с целью синтеза ранее труднодоступных полифункциональных соединений.

Ученые Лаборатории функциональных органических соединений ИОХ РАН в одной из своих недавних работ предложили новые реагенты для перехвата алкильных радикалов, генерируемых в условиях фоторедокс катализа — пятичленные дифторборилхелатные комплексы на основе азометинов. Сами азометины имеют некоторые ограничения по участию в радикальных реакциях, связанные с пониженной реакционной способностью связи C=N или с особыми условиями образования радикальных частиц. Превращение азометинов в соответствующие дифторборные хелатные комплексы позволяет успешно перехватывать алкильные радикалы, образующиеся при облучении светом из самых разнообразных предшественников: алкилтрифторборатов и алкилсиликонатов, эфиров Ганча, аминалей антраниламидов, сложных эфиров N-гидроксифталимида, солей Катрицкого, алкилиодидов и тиолов. Разработанный подход открывает путь к синтезу широкого ряда полифункциональных азотсодержащих соединений.

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ejoc.202300247

Первая статья ИОХ РАН вышла в журнале Nature

Самонастраивающийся фотокатализатор для органического синтеза

В рамках международного российско-германского проекта было показано, что простейшие соли никеля в присутствии фотоактивной добавки и при облучении видимым светом формируют адаптивную динамическую каталитическую систему, подстраивающуюся под конкретный субстрат. Универсальность предложенного подхода была продемонстрирована на примере реакций кросс-сочетания, сопровождающихся образованием 9 различных типов связей. Было получено и охарактеризовано >250 продуктов реакций, среди которых предшественники лекарственных средств, биомолекулы и пестициды.

Поиск универсальной каталитической системы для образования различных типов связей и введения функциональных групп в структуру широкого набора органических молекул является заветной мечтой химика. Чаще всего приходится подбирать оптимальные условия реакций для субстратов строго определённого строения. При попытках провести подобную реакцию с соединениями иной структуры каталитическая система перестаёт работать. Это связано с тем, что в рамках исследовательского проекта по изучению нового типа каталитической активности обычно используют специфические активирующие добавки, которые хоть и ускоряют желаемый процесс, но существенно сужают область его применимости.

В данной работе было показано, что соли широкодоступного металла — никеля — проявляют высокую реакционную способность и настраиваются с помощью набора простых органических оснований, а активирующую роль в данном случае играют кванты видимого света. Разработанная каталитическая система функционирует по принципу адаптивного динамического катализа и основана на предоставлении реакции полной свободы выбора структуры каталитических частиц, образованных ионом металла, субстратами и основанием, а также степени окисления металла, которая легко изменяется в условиях фотохимического процесса. Таким образом, система сама ищет наилучшую каталитическую частицу, которая и будет вносить максимальный вклад в эффективность процесса.

Отличительными особенностями изученной фотокаталитической системы на основе солей никеля является её доступность и мягкость условий протекания процессов (для сравнения, в реакциях кросс-сочетания обычно используют дорогие комплексы палладия или более дешёвые, но работающие при высоких температурах комплексы других металлов). С другой стороны, минимальный набор исходных параметров динамической адаптивной каталитической системы делает её предсказуемой и потенциально привлекательной для построения более совершенной модели с использованием искусственного интеллекта.

Работа выполнена в совместном проекте лабораторий академика В.П. Ананикова в ИОХ РАН им. Н. Д. Зелинского и профессора Буркхарда Кёнига в Университете Регенсбурга (Германия), статья по результатам исследования опубликована в журнале Nature (импакт-фактор = 69.504).

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06087-4

10 правил написания научных статей:

https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371%2Fjournal.pcbi.1003453
#ликбез

Молодые ученые ИОХ РАН — финалисты VIII Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ для студентов и аспирантов в рамках форума «Наука Будущего - Наука Молодых»

«Наука будущего – наука молодых» - ежегодное масштабное мероприятие при поддержке Минобрнауки России. Его отличительной чертой является междисциплинарная научная повестка.

В 2023 г. участниками конкурса стали молодые ученые из 420 российских научных и образовательных организаций. В финал вышли 345 проектов, авторы которых предложили самые нетривиальные подходы к проведению исследований и показали творческий характер работы.

Три студентки, занимающиеся научной работой в нашем институте, стали финалистками конкурса по направлению «Химия и химические технологии»:

Балабанова Софья — Лаборатория нитросоединений ИОХ РАН;

Иванова Виктория — Лаборатория ароматических азотсодержащих соединений ИОХ РАН;

Малахова Виктория — Лаборатория химии стероидных соединений ИОХ РАН.

Желаем нашим молодым исследовательницам успехов в финале конкурса!

В ИОХ РАН продолжаются исследования по поиску эффективных высокоэнергетических соединений нового поколения

Высокоэнергетические соединения находят широкое в применение в горнодобывающей, аэрокосмической, военной и других сферах человеческой деятельности. В последние годы активно развивается энергетическое материаловедение: идет постоянная разработка новых видов топлив, взрывчатых веществ и пиротехники различного назначения. В зависимости от своих функциональных свойств, таких как термостойкость, кислородный баланс, механическая чувствительность и детонационные характеристики, высокоэнергетические структуры могут служить инициирующими или бризантными взрывчатыми материалами, пластификаторами, литьевыми веществами, энергетическими бустерами или окислителями.

Исследователями Лаборатории азотсодержащих соединений ИОХ РАН были разработаны простые синтетические методы получения новых потенциальных литьевых взрывчатых веществ и энергоемких пластификаторов, включающих (1,2,3-триазолил)фуразановый каркас, обогащенный нитро- и нитратометильными эксплозофорными функциональными группами. Было показано, что положение заместителей в молекулах синтезированных высокоэнергетических соединений оказывают существенное влияние на их физико-химические свойства. Все полученные структуры имеют высокое содержание азота и кислорода, хорошие экспериментальные плотности и высокие положительные энтальпии образования, что приводит к хорошим детонационным характеристикам. Эти показатели сопоставимы или превосходят аналогичные характеристики эталонных взрывчатых веществ, что делает синтезированные вещества перспективными кандидатами для создания на их основе высокоэнергетических материалов различного назначения.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/dt/d3dt00917c

Поздравляем Яну Барсегян с успешной защитой кандидатской диссертации "Синтез циклических ацилпероксидов из β- и γ-кетоэфиров. Превращения диацилпероксидов" и желаем дальнейших успехов!

Поздравляем Юлию Белякову с успешной защитой кандидатской диссертации "Синтез и превращения аминопероксидов" и желаем дальнейших успехов!

В ИОХ РАН продолжаются исследования электроноакцепторных систем на основе халькогенадиазолов

В последние годы большой интерес вызывают конденсированные гетероциклические системы, содержащие в циклах много атомов азота и халькогена (преимущественно серы), обладающие ярко выраженными акцепторными свойствами. Электроноакцепторные фрагменты широко представлены в π-сопряженных органических молекулах в различных сочетаниях с донорами электронов и π-сопряженными мостиками. Эти органические хромофоры широко используются в полупроводниковых устройствах, таких как сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSSC), органические полевые транзисторы (OFET), органические светоизлучающие диоды (OLED) и электрохромные устройства (ECD). Важное место среди таких гетероциклов занимают производные бензотиадиазолов благодаря их превосходным свойствам, таким как сильные электроноакцепторные свойства, интенсивное светопоглощение и хорошая фотохимическая стабильность.

В Лаборатории полисераазотистых гетероциклов ИОХ РАН активно исследуются электроноакцепторные системы на основе халькогенадиазолов, одним из ярких примеров которых является бензобистиадиазол. В недавнем совместном исследовании ученых ИОХ РАН и ИНЭОС РАН с помощью рентгеноструктурного анализа было исследовано электронное строение и делокализация электронной плотности в этом соединении, а также в его 4-бром и 4,8-дибром производных. Квантово-механические расчеты показали, что введение атомов брома увеличивает электронодефицитность этой гетероциклической системы, практически не влияя на ее ароматичность, что повышает реакционную способность этих соединений в реакциях ароматического нуклеофильного замещения и, с другой стороны, не снижает способность к реакциям кросс-сочетания. 4-Бром производное бензобистиадиазола было введено в реакции нуклеофильного ароматического замещения и кросс-сочетания, катализируемые палладием, с образованием различных гетероциклических структур. Полученные структуры интересны для синтеза органических соединений с целью создания оптоэлектронных устройств на основе органических полупроводников.

https://www.mdpi.com/1422-0067/24/10/8835