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 24-23-00367
НазваниеСинтез азотистых гетероциклов на основе изоцианидов в условиях металлокомплексной активации и активации видимым светом
РуководительКаткова Светлана Александровна, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-102 - Синтез, строение и реакционная способность металло- и элементоорганических соединений
Ключевые словаизоцианиды, металлы платиновой группы, изоцианидные комплексы, металлоорганическая активация, фотокатализ
Код ГРНТИ31.21.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Открытие новых каталитических систем является одной из основных задач современной химии. Атом-экономичные, эффективные и экологически нейтральные химические процессы основываются на прямой каталитической функционализации простых молекул. Проблема функционализации таких малоактивных субстратов является одной из главных задач в органическом синтезе широкого спектра органических соединений, обладающих полезными для нужд промышленности и фармацевтики. Применение металлокомплексного катализа инструмент, позволяющий функционализировать малоактивные органосубстраты в органическом синтезе. Подтверждение этому является то, что в химической индустрии на долю гомогенного катализируемого палладиевыми комплексами сочетания приходится 20% современной промышленной продукции. Поэтому разработка и выявление основных стратегий развития в генерации малоактивных субстратов с высокой селективностью и выходом позволит осуществить переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, что стоит в приоритетном направлении развития РФ (приоритетное направление Н2 научно-технологического развития РФ «ресурсосберегающая энергетика»). В проекте поставлена цель разработать новые экономически выгодные высокоэффективные подходы в генерации изоцианидов в реакции с полинуклеофилами с целью получения высокоэффективных методов для функционaлизaции оpгaносубстpaтов полезных для промышленности и фармацевтики.
Реализация цели проекта будет основана на комплексном подходе основываясь на фундаментальных исследованиях органической и металлорганической химии, включающей исследования в направлениях: исследование механизмов металлопромотируемую активацию изоцианидов N,N-нуклеофилами и дальнейшее исследование в условиях окисления; (II) детальное изучение металлкатализируемого процесса активации изоцианидов в реакциях с N,N-нуклеофилами в различных условиях; (II) установление детальных механизмов реакции с участием изоцианидов в условиях металлокомплексного катализа в различных условиях. Результатом исследования должно стать – выявление главных факторов и общих закономерностей, влияющих на активацию изоцианидов в условиях металлокомплексного катализа. Конечным результатом проекта будет создание универсального атом-эффективных методов активации изоцианидов.
Также запланировано изучить антибактериальную активность синтезированных гетероциклических in vitro.
Организационной идеей проекта является работа заявителя на кафедре физической органической химии Института химии СПбГУ. Опыт заявителя в области органического и металлоорганического синтеза комплементарен опыту сотрудников кафедры и института в областях изучения фотохимических процессов, расчётных квантово-химических методов, рентгеноструктурного анализа и спектроскопии ЯМР. Имеющийся у заявителя задел косвенно свидетельствует о том, что прилагаемый проект реализуем и риски невыполнения взятых обязательств крайне малы.
Результаты исследования, как и предыдущие работы заявителя, предполагается опубликовать в международных журналах уровня Q1–Q2. По материалам исследование планируется опубликовать не менее трех статей в изданиях, индексируемых в базах данных «Сеть науки» (Web of Science Core Collection) или «Скопус» (Scopus).
Ожидаемые результаты
Будет синтезирована серия циклометаллированных производных палладия(II) с изоцианидными и диаминокарбеновыми лигандами, перспективных в качестве катализаторов и фотокатализаторов в синтезе азотистых гетероциклов на основе изоцианидов субстратов; изучена их каталитическая активность в реакции синтеза хиназолин-2,4(1H,3H)-дионов методом трёхкомпонентной реакции орто-иоданилин / изоцианид / углекислый газ в условиях термической активации и активации видимым светом.
Будет разработан метод синтеза 2,4,5-трииминозамещенных имидазолов на основе металлокатализируемого сочетания изоцианидов и гуанидинов и произведено детальное изучение механизма процесса. В ходе выполнения проекта будет исследовано последовательная металлпромотируемая активация изоцианидов координированных к металлу палладия(II) или платины(II) N,N-нуклеофилами и мягкими окислителями (алкилиодидами). За счет разной реакционной способности металлов к действию окислителей, исследование свойств позволит исследовать процессы активации изоцианидов алкильного и ароматичексого строения. Структура всех синтезированных комплексов будет установлена с использованием широкого арсенала современных физико-химических методов исследования веществ, включая методы полиядерной спектроскопии ЯМР, ИК спектроскопии, масс-спектрометрии, РСА. установление детальных механизмов реакции с участием изоцианидов в условиях металлокомплексного катализа.
Результаты исследования, как и предыдущие работы заявителя, буду опубликованы в международных журналах уровня Q1–Q2 и представлены на общенациональных и международных конференциях.
Предполагается, что полученные экспериментальные результаты по теме предполагаемого проекта, позволят выявить общие закономерности влияющих на активацию изоцианидов в условиях металлокомплексного катализа и фотокатализа, и тем самым в перспективе внесут вклад в открытие новых высокоэффективных синтетических методов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ