г. Москва, Ленинский проспект, 47
Телефон: +7 499 137-29-44
Факс: +7 499 135-53-28
6 июля 2018 г.

Как повысить эффективность каталитических реакций?

Основной темой работы, проведенной совместно специалистами ИОХ РАН и  Южно-Российского государственного политехнического университета им. М.И. Платова является поиск наиболее эффективных каталитических систем, позволяющих повысить производительность реакций. Подавляющее большинство реакций, катализируемых координационными соединениями палладия, никеля и платины, происходит в присутствии сильных неорганических оснований. Любая каталитическая система представляет собой многокомпонентную сложную смесь, в которой необходимо подобрать и оптимизировать множество разных условий, при этом перед началом реакции необходимо учитывать не только взаимодействие катализатора с целевым реагентом, но и такое важное обстоятельство, как его взаимодействие со всеми компонентами реакционной смеси. К сожалению, данный вопрос до недавнего времени являлся недостаточно изученным, из-за чего протекание реакций и их результаты нередко отличались от запланированных, в частности, из-за реакции комплексов палладия с NHC-лигандами при взаимодействии с сильными кислородсодержащими основаниями.

По словам одного из участников проекта, аспиранта Дмитрия Еремина, учёные рассмотрели, как влияет механизм катализа на активность и стабильность каталитических систем. Было установлено, что при взаимодействии катализатора с основанием он разрушается, при этом сам лиганд превращается в азолон, т.е. NHC-лиганд является по сути внутренним восстановителем металла, а основание является источником кислорода. Специалисты сравнили огромное количество катализаторов и доказали, что данная тенденция характерна для всех типов данных комплексов.

Благодаря техническим возможностям уникального приборного комплекса Института органической химии, позволяющего в режиме реального времени наблюдать за протеканием химической реакции, ученым удалось установить, что источником кислорода в конечном продукте химической реакции является само основание, а не кислород воздуха, растворенный в реакционной смеси, а также обнаружить некоторые интермедиаты реакции (промежуточных соединениях при реализации механизма превращения), изучить их и доказать, что при фрагментации данных интермедиатов основным путем превращения является обнаруженная реакция, что полностью доказывает предложенный авторами механизм. Данная реакция никогда и никем ранее не наблюдалась и впервые была обнаружена в данном проекте.

Полученные результаты дают возможность правильно выбирать металлокомплексные катализаторы, чтобы они работали наиболее эффективно. Ведь в некоторых реакциях эти весьма дорогие катализаторы недостаточно эффективны, поэтому в некоторых случаях для достижения необходимого результата придется изменять структуру катализатора с учетом, открытого учеными превращения. Катализаторы нового поколения позволят существенно увеличить эффективность научных исследований, а также будут использоваться в самых высокотехнологических химических производствах, в частности, синтеза лекарственных препаратов.

В ЦКП Института органической химии им. Зелинского РАН сформирован уникальный приборный комплекс, оборудованный научно-исследовательскими приборами в области ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и электронной микроскопии, что позволяет исследовать сложные материалы на основе неорганических и наноструктурированных соединений, органических функциональных нано-компонентов и полимерных покрытий, решать уникальные по своему объему и многозадачности проблемы в области нанотехнологий, органической и элементорганической химии, биохимии, химии полимеров и материаловедения.

Результаты исследований опубликованы в мультидисциплинарном международном журнале Chemical Science.

Конференции, проводимые институтом:

23-25 октября 2019 года

ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ХИМИЯ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ И РОДСТВЕННЫХ АЗОТ-КИСЛОРОДНЫХ СИСТЕМ» (АКС-2019)

24 сентября 2019 года.

Школа молодых ученых «ГЛИКОНАУКИ И ГЛИКОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ»

15 - 20 сентября 2019 года

Международная конференция "Катализ и органический синтез" (ICCOS-2019)

19 - 21 июня 2019 года

Второй Российско-французский семинар по химии гипер- и гипокоординированных соединений и интермедиатов элементов 14-й группы Периодической системы

Все конференции »

Важные события:

ИОХ РАН поздравляет Валентина Павловича Ананикова с заслуженным признанием его научных достижений и желает новых свершений.
Премия была учреждена Немецким химическим обществом в 1999-м году. Премия присуждается ежегодно молодому ученому преимущественно из европейских стран за достижения в области органической химии.
В нашей науке произошло, прямо скажем, беспрецедентное событие. Ведущий международный химический журнал European Journal of Organic Chemistry весь номер посвятил российскому Институту органической химии им. Зелинского РАН. Как удалось совершить такой прорыв? Об этом корреспондент "РГ" беседует с директором института, академиком Михаилом Егоровым и членом-корреспондентом РАН Николаем Нифантьевым, который был приглашенным редактором этого номера журнала.
Поздравляем сотрудника ИОХ РАН Валентина Ананикова с избранием членом Европейской академии наук (Academia Europaea) Европейская академия наук (Academia Europaea) была основана в 1988 году и объединяет около четырех тысяч признанных специалистов в области математики, медицины, естественных наук, а также гуманитарных наук, права, экономических, социальных и политических наук из большинства стран Европы. В её состав также входят европейские ученые, проживающие в других регионах мира. В настоящее время в составе академии семьдесят два Нобелевских лауреата, причем многие из них были избраны в академию до получения премии.
Все события »