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

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 проекта 22-73-10007

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

Руководитель Цховребов Александр Георгиевич, Доктор химических наук

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

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 слова Синтез, 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).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. 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)

2. 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)
10.1021/acs.cgd.3c00101

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)
10.3390/sym15010212

4. Артемьев А.А., Кубасов А.С., Кузнецов М.Л., Грудова М.В., Хрусталев В.Н., Критченков А.С., Цховребов А.Г. Mechanistic investigation of 1,3-dipolar cycloaddition between bifunctional 2-pyridylselenyl reagents and nitriles including reactions with cyanamides CrystEngComm, (2023) CrystEngComm, 25 (25), pp. 3691 - 3701 (год публикации - 2023)
10.1039/D3CE00385J

5. Духновский Е.А., Новиков А.С., Кубасов А.С., Борисов А.В., Сикаона Н.Д., Киричук А.А., Хрусталев В.Н., Критченков А.С., Цховребов А.Г. Halogen Bond-Assisted Supramolecular Dimerization of Pyridinium-Fused 1,2,4-Selenadiazoles via Four-Center Se2N2 Chalcogen Bonding International Journal of Molecular Sciences, Int. J. Mol. Sci. 2024, 25(7), 3972 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms25073972

6. Казакова А.А., Кубасов А.С., Чижов А.О., Новиков А.П., Волков М.А., Борисов А.В., Ненайденко В.Г., Духновский Е.А., Белый А.Е., Гришина М.М., Критченков А.С., Гомила Р.М., Фронтера А., Цховребов А.Г. Perrhenate and pertechnetate complexes of dicationic pyridinium-fused 1,2,4-selenodiazoles featuring Se⋯O chalcogen bonding and anion⋯anion interactions Inorganica Chimica Acta, Inorganica Chimica Acta, Volume 563, 2024, 121929 (год публикации - 2024)
10.1016/j.ica.2024.121929

7. Темесген А.В., Сапронов А.А., Кубасов А.С., Новиков А.С., Ле Т.А., Цховребов А.Г. Synthesis and crystal structure of the adduct between 2-pyridylselenyl chloride and isobutyronitrile Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications, (2024). Acta Cryst. E80, 247-251. (год публикации - 2024)

8. Темесген А.В., Цховребов А.Г., Артемьев А.А., Кубасов А.С., Новиков А.С., Борисов А.В., Киричук А.А., Критченков А.С., Ле Т.А. Coupling between 2-pyridylselenyl chloride and phenylselenocyanate: synthesis, crystal structure and non-covalent interactions Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications (год публикации - 2024)

9. Сапронов А.А., Хрусталев В.Н., Чусова О.Г., Кубасов А.С., Критченков А.С., Ненайденко В.Г., Гомила Р.М., Фронтера А., Цховребов А.Г. Introducing Cationic Selenium-Containing Triazapentadiene Ligand Framework: Synthesis, Coordination Chemistry, and Antifungal Activity Inorganic Chemistry (год публикации - 2024)

10. Репина О. В., Кубасов А. С., Вологжанина А. В., Борисов А. В., Критченков И. С., Ворошилкина К. М., Назаров А. А., Щевников Д. М., Грудова М. В., Гомила Р. М., Фронтера А., Ненайденко В. Г., Критченков , А. С., Цховребов А.Г. AuIII Acyclic (Amino)(N-Pyridinium)carbenoids: Synthesis via Addition of 2-PySeCl to AuI-Bound Isonitriles, Structures, and Cytotoxicity International Journal of Molecular Sciences, Int. J. Mol. Sci. 2025, 26, 483 (год публикации - 2025)

11. А. А Артемьев, А. А Сапронов, А. С Кубасов, А. С Перегудов, А. С Новиков, А. Р Егоров, В. Н Хрусталев, А. В Борисов, Ж. В Мацулевич, Н. Г Шихалиев, В. Г Ненайденко, Р. М. Гомила, А. Фронтера , Критченков А. С., Цховребов А. Г. Diverse Cyclization Pathways Between Nitriles with Active α-Methylene Group and Ambiphilic 2-Pyridylselenyl Reagents Enabled by Reversible Covalent Bonding International Journal of Molecular Sciences (год публикации - 2024)

12. Сапронов А.А., Духновский Е.А., Кубасов А.С., Новиков А.С., Гришина М.М., Доброкотова Е.В., Комаровских М.Р., Шихалиев Н.Г., Аккурт М., Бхаттарай А., Цховребов А.Г. Synthesis, structural characterization, Hirshfeld surface analysis and QTAIM analysis of 3-(4-cyanothiophen-3-yl)-[1,2,4]selenadiazolo[4,5-a]pyridin-4-ium chloride Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications, Acta Crystallographica Section E: Crystallographic Communications 2025, 81(3), 224-228 (год публикации - 2025)
10.1107/S205698902500115X

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
За отчетный период план работ выполнен в полном объеме: результаты работы опубликованы в 5 научных статьях, включая 1 публикацию в журнале Inorganic Chemistry (Q1), 2 статьи в International Journal of Molecular Sciences (Q1) и 2 работы в Acta Cryst. Section E (Q3), а также в 1 патенте. План по публикационной активности за год перевыполнен. Подготовлены материалы для дополнительных публикаций в высокорейтинговых журналах. Впервые получены (амино)(N-пиридиниевые)карбеноидные комплексы золота(III) за счет присоединения 2-пиридилселенилхлорида к изоцианидными комплексами золота(I). Представленный комплекс является первым примером, где пиридин выступает в роли нуклеофила в металл-промотированной реакции с изоцианидами. Кроме того, это пример N-пиридиний-замещенного карбеноидного металлокомплекса. За отчетный период синтезированы новые водорастворимые дикатионные селенадиазоливые производные за счет реакций пиридилселенильных реагентов с динитрилами. Показана их селективность к объемным анионам, что открывает перспективы для применения их применения в качестве осадителей. За отчетный период разработан эффективный синтетический подход к пиридиний-аннелированным 1,2-диселеназолам. Соединения продемонстрировали крайне высокую фунгицидную активность против ряда фитопатогенных грибов. Потенциально результаты представляют интерес для разработки новых средств защиты растений. Открыт новый класс аддуктов пиридилселенильных реагентов с кетонами. Показано, что их образование является обратимым. Полученные результаты имеют значение для развития химии элементоорганических соединений и создания новых функциональных материалов с заданными свойствами.

Публикации