КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-73-10007

НазваниеОбратимая фиксация малых молекул на пиридилселененильных платформах: развитие подходов для катализа элементами основной группы

РуководительЦховребов Александр Георгиевич, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2022 - 06.2025 

Конкурс№71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-102 - Синтез, строение и реакционная способность металло- и элементоорганических соединений

Ключевые словаСинтез, атомарная точность, молекулярная сложность, структурное разнообразие, гетероцикл, элементоорганическая химия, катализ, активация малых молекул, нитрилы, изоцианиды, изоцианаты, селен

Код ГРНТИ31.21.29

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Решение научных проблем, затронутых в проекте, будет вносить вклад в создание энерго- и ресурсосберегающих химических процессов. Малые молекулы, такие как N2O, N2, CO2, CH4, простые нитрилы, алкены, изоцианиды и др., потенциально способны стать альтернативным дешёвым и легкодоступным сырьём для синтеза значимых соединений. В настоящее время ввиду истощения ископаемых ресурсов и других вызовов, таких как климатические изменения, активация вышеупомянутых малых молекул приобретает особую актуальность. Превращения этих молекул потенциально будут лежать в основе энергетики и химической промышленности будущего. Активация малых молекул без участия переходных металлов является динамично развивающимся относительно новым направлением. В ходе данного проекта впервые будут систематически исследованы амбифильные халькогенсодержащие платформы для фиксации малых молекул. В результате проведения проекта будут созданы новые высокоэффективные процессы, в которых малые молекулы используются в качестве реагентов при синтезе более сложных органических соединений. В результате проведения проекта будут разработаны подходы к получению нового типа селенсодержащих гетероциклов, синтез которых другими методами затруднителен или невозможен. Такие гетероциклы перспективны с позиции исследования их биологической активности, возможности их применения в супрамолекулярной химии, нековалентном катализе, создания рецепторов для анионов и др. Как и ранее результаты планируется обнародовать в высокоцитируемых научных изданиях, например, Angew. Chem. Int. Ed. (IF 15.3), Inorganic Chemistry (IF 4.9), Organometallics (IF 4.2).

Ожидаемые результаты
Малые молекулы потенциально способны стать альтернативным дешёвым и легкодоступным сырьём для синтеза более сложных соединений. Превращения этих молекул потенциально будут лежать в основе энергетики и химической промышленности будущего. На протяжении прошлого столетия активация вышеупомянутых малых молекул почти исключительно связывалась с использованием переходных металлов. Несмотря на всю привлекательность переходных металлов, их использование сопряжено с рядом недостатков. В рамках данного проекта впервые предлагается систематически исследовать амбифильные халькогенсодержащие платформы для фиксации малых молекул. В рамках предлагаемого проекта будет всесторонне исследована способность амбифильных халькогенсодержащих платформ активировать малые молекулы. В частности: 1) Будут разработаны подходы к синтезу амбифильных пиридилселененильных платформ, потенциально способных активировать малые молекулы; 2) Будет исследована возможность фиксации малых молекул, содержащих кратные связи, пиридилселененильными реагентами. Исследована обратимость процесса фиксации, что важно для потенциальных каталитических применений; 3) Будут изучены структурные особенности аддуктов малых молекул с пиридилселененильными реагентами; 4) Будет исследована реакционная способность аддуктов малых молекул с пиридилселененильными реагентами по отношению к нуклеофилам; 5) Будет проведено исследование новых аддуктов в качестве доноров халькогенной связи в супрамолекулярной химии. Научная значимость предлагаемого проекта заключается в создании потенциально мощных и оригинальных методов активации малых молекул и их конверсию в продукты с добавленной стоимостью. Выполнение целей проекта будет вносить вклад в создание инструментов для перехода к энерго- и ресурсосберегающим процессам.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Активация малых молекул без участия переходных металлов является относительно новым и динамично развивающимся направлением в синтетической химии. В рамках данного проекта впервые инициировано систематическое исследование бифункциональных халькогенсодержащих платформ для фиксации малых молекул. По результатам исследования за год были опубликованы 3 статьи, в журналах Molecules (Q1), Symmetry (Q2) и Crystal Growth & Design (Q1). План по публикационной активности за год перевыполнен. В отчетном периоде были выполнены все запланированные работы. Установлено, что 2-пиридселенильные реагенты вступают в реакцию циклизации с CN связью широкого круга нитрилов с получением соответствующих замещенных селенодиазолиевых солей с высокими выходами. Показано, что процесс присоединения бифункциональных селенильных реагентов к нитрилам является обратимым. Проведено подробное исследование новых аддуктов в качестве доноров халькогенной связи. Всесторонне исследована реакция [3+2]-циклоприсоединения с участием изоцианатов и бифункциональных 2-пиридселенильных реагентов. Новая методология позволяет легко синтезировать недоступные другими способами 3-оксо-1,2,4-селенодиазолиевые соли, перспективные с точки зрения изучения их биологической активности. Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет, посвященные проекту - https://nauka.tass.ru/nauka/17504855 https://www.gazeta.ru/science/news/2023/04/12/20193835.shtml https://poisknews.ru/themes/himiya/neizvestnye-ranee-selensoderzhashhie-lekarstva-shirokogo-dejstviya-pozvolit-sintezirovat-novaya-reakcziya/

 

Публикации

1. Артемьев А.А., Кубасов А.С., Зайцев В.П., Борисов А.В., Криченков А.С., Ненайденко В.Г., Гомила Р., Фронтера А. , Цховребов А.Г. Novel Chalcogen Bond Donors Derived from [3+ 2] Cycloaddition Reaction between 2-Pyridylselenyl Reagents and Isocyanates: Synthesis, Structures and Theoretical Studies Crystal Growth & Design, Cryst. Growth Des. 2023, 23, 4, 2018-2023 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1021/acs.cgd.3c00101

2. Османов В. К., Чипинский Е. В., Хрусталев В. Н., Новиков А. С., Аскеров Р. К., Чижов А. О., Борисова Г. Н., Борисов А. В., Гришина М. М., Курасова М. Н., Киричук А. А., Перегудов А. С., Криченков А. С., Цховребов А. Г. Facile Access to 2-Selenoxo-1,2,3,4-tetrahydro-4-quinazolinone Scaffolds and Corresponding Diselenides via Cyclization between Methyl Anthranilate and Isoselenocyanates: Synthesis and Structural Features Molecules, Molecules 2022, 27(18), 5799 (год публикации - 2022)

3. Сапронов А.А., Кубасов А.С., Хрусталев В.Н., Артемьев А.А., Буркин Г.М., Духновский Е.А., Чижов А.О., Критченков А.С., Гомила Р.М., Фронтера А., Цховребов А.Г. Se⋯π Chalcogen Bonding in 1, 2, 4-Selenodiazolium Tetraphenylborate Complexes Symmetry, Symmetry 2023, 15(1), 212 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.3390/sym15010212

4. - В России синтезировали новые селенсодержащие вещества для противовоспалительных средств газета.ру, - (год публикации - )

5. - Исследователи открыли реакцию, которая упростит синтез лекарств на базе селена ТАСС, - (год публикации - )

6. - Неизвестные ранее селенсодержащие лекарства широкого действия позволит синтезировать новая реакция Поиск, - (год публикации - )

7. - НОВАЯ РЕАКЦИЯ ПОЗВОЛИТ СИНТЕЗИРОВАТЬ РАНЕЕ НЕИЗВЕСТНЫЕ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИЕ ЛЕКАРСТВА ШИРОКОГО ДЕЙСТВИЯ Научная Россия, - (год публикации - )

8. - Новая реакция позволит синтезировать ранее неизвестные селенсодержащие лекарства широкого действия Российская академия наук, - (год публикации - )