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 25-13-00085

НазваниеНовые селективные восстановители в реакциях восстановительного присоединения

Руководитель Чусов Денис Александрович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №104 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений

Ключевые слова катализ, восстановление, металлоорганические соединения, активация катализаторов

Код ГРНТИ31.21.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Одной из основных задач химической науки является направленное создание веществ с заданными свойствами в минимальное число стадий из широкодоступных исходных соединений. Часто это является проблемой в связи с недостаточной селективностью используемых процессов либо низкой доступностью реагентов. Данный проект направлен на разработку новых подходов к реакции восстановительного присоединения. К этому классу процессов, в том числе, относится реакция восстановительного аминирования, которая используется в синтезе примерно 20% фармацевтических субстанций на основе малых молекул. Классические восстановители, используемые в таких реакциях, это NaBH4, NaBH3CN, NaBH(OAc)3, H2/cat. Однако они обладают рядом недостатков, в частности, низкой селективностью, либо наличием вредных побочных продуктов (например, HCN, который может выделяться при работе с NaBH3CN). Низкая селективность часто связана с наличием внешнего источника водорода, который может прогидрировать неустойчивые в восстановительных условиях функциональные группы. Поэтому переход к неклассическим восстановителям, в особенности не содержащим внешнего источника водорода, является перспективным направлением, потенциально решающим проблему селективности. В этом плане в синтетической практике очень недооценены восстановительные свойства альдегидов. Альдегиды играют важную роль в химической промышленности и тонком органическом синтезе, поскольку они используются во множестве важных химических процессов. Часто они являются широкодоступными соединениями, которые получают в промышленном масштабе напрямую из углеводородов. Только бутаналя производят в мире более 12 миллионов тонн в год. Даже в компании Sigma-aldrich его стоимость составляет примерно 20$/кг (при фасовке 20 кг), что ниже, чем стоимость многих комплексных гидридов. Данные соединения используются во многих органических реакциях, поэтому они есть в наличии практически в каждой лаборатории. Еще одним преимуществом альдегидов, является их сравнительная безопасность. В частности, они входят в состав пищевых продуктов, например, ванилин, анис, корица и т.д. В рамках данного проекта будет исследована возможность перехода к использованию альдегидов в качестве восстановителей в реакциях восстановительного присоединения. Альдегиды уже являются реагентами в этом процессе, так что они и так присутствуют в системе. То есть, отказываясь от внешнего восстановителя, мы уменьшаем количество компонентов системы, таким образом, упрощая ее. Второе преимущество – альдегиды не привносят внешнего источника водорода в систему, то есть мы исключаем возможность гидрирования неустойчивых в восстановительных условиях функциональных групп. Наконец, за счет низкой цены некоторых альдегидов, их использование может быть заметно дешевле, чем введение в реакцию внешнего восстановителя.

Ожидаемые результаты
В результате данного проекта будут разработаны подходы по использованию неклассических восстановителей в реакциях восстановительного присоединения С- и N-нуклеофилов к альдегидам. В частности, будут разработаны подходы к использованию альдегидов в бимодальной роли реагентов и восстановителей в реакциях восстановительного аминирования, амидирования, восстановительной конденсации Кневенагеля и восстановительной альдольной реакции, то есть в качестве N-H нуклеофилов будут использованы амины, амиды и сульфонамиды, а в роли C-H нуклеофилов будут применены СН-кислоты и α-СН-карбонильные соединения. За счет низкой стоимости и широкой доступности альдегидов и уменьшения числа компонентов реакционной системы, данные разработки могут позволить удешевить и упростить синтез многих востребованных молекул, в том числе фармацевтических субстанций, препаратов сельско-хозяйственного назначения, и повысить доступность синтетических приемов в лаборатории.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---