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

Лаборатория тонкого органического синтеза им. И.Н. Назарова (№11)

Заведующий - проф. Злотин Сергей Григорьевич

e-mail: zlotin@ioc.ac.ru, тел. (499) 137-1353


  1. Основные направления исследований:
  • Разработка новых активных рециклизуемых органокатализаторов для асимметрического синтеза хиральных биологически активных веществ;
  • Применение суб- и сверхкритического СО2, ионных жидкостей и фторированных спиртов как альтернативы традиционным органическим растворителям и катализаторам для получения практически важных органических соединений различных классов (зеленая химия).
  1. Основные достижения:
  • Развито новое направление асимметрического катализа, связанное с применением хиральных ионных жидкостей и родственных им соединений в качестве регенерируемых органокатализаторов асимметрических органических реакций [“Ionic Liquid Organocatalysts”, in Comprehensive Enantioselective Organocatalysis: Catalysts, Reactions, and Applications, ed. P.I. Dalco, Wiley-VCH, 2013, v. 2, p. 617-650; Russ. Chem. Bull., Int. Ed., 2012, 61, 1313; Усп. Хим., 2011, 80, 1119; 2009, 78, 796].Получены неизвестные ранее органокатализаторы, иммобилизованные на полиэлектролитах [поли(диаллилдиметиламмоний) гексафторфосфат, сульфатированный полистирол] и производные природных a-аминокислот (пролина, серина, треонина), их амидов, других хиральных аминов, содержащие инкорпорированные ионные группы (катионы имидазолия, триазолия, пиридиния) (Схема 1).

  • В присутствии полученных органокатализаторов (5-20 мол. %) осуществлены асимметрические альдольные реакции различной стереонаправленности, в том числе в водной среде, реакции Михаэля, протекающие по механизму иминиевой активации реагентов, домино-реакции, которые ранее не удавалось провести под действием иммобилизованных органокатализаторов. Продукты реакций образуются в предложенных условиях с исключительно высокой диастерео- (dr до 99 : 1) и энантиоселективностью (ее до 99%), а катализаторы, в отличие от известных, можно использовать многократно (Схема 2).



  • Хиральные ионные жидкости впервые успешно применены в качестве органокатализаторов на ключевых стадиях синтеза хиральных лекарственных препаратов и аналогов природных соединений. Таким путем синтезированы ключевые полупродукты для получения наиболее активных энантиомеров лекарств для лечения болезней ЦНС (Пароксетин, Фенибут, Баклофен, Ролипрам) и важнейших хиральных b-аминокислот (b-фенилаланин, b-тирозин, b-ДОФА), (S)-энантиомер широко применяемого в клинике антикоагулянта Варфарин, а также полифункциональные альдоли – ценные интермедиаты для синтеза син-конфигурированных полиолов, структурные фрагменты которых входят в состав углеводов и ряда других природных соединений (Схема 3).



  • Предложен оригинальный подход для изучения превращений органокатализаторов в ходе асимметрических реакций, включающий комбинированное использование «маркированных» ионными группами катализаторов и масс-спектрометрии ESI(+)-MS. Метод основан на том, что масс-спектры ИЖ содержат главным образом пики катализатора и образующихся из него ионных соединений и не осложнены малоинтенсивными пиками молекул, не содержащих ионов. В результате, идентифицированы промежуточные соединения катализаторов с реагентами и продуктами, выводящие их из каталитического цикла и предложен простой и эффективный способ продления срока их службы. Полученные данные полезны для разработки на их основе органокатализаторов и органокаталитических процессов, пригодных для практического применения (Схема 4).




  • Ряд практически важных реакций, сопровождающихся образованием связей углерод-углерод и углерод-гетероатом, впервые осуществлен в среде диоксида углерода, находящегося в суб- или сверхкритическом состоянии. Обнаружено, что в этих условиях эффективно протекают реакции нитрования производных аминов и спиртов (полиолов) с образованием соответствующих N- и О-нитросоединений, катализируемые Pd реакции кросс-сочетания арилхлоридов, содержащих до четырех атомов хлора, с арилбороновыми кислотами и катализируемые функционально замещенными хиральными третичными аминами реакции асимметрического присоединения карбо- и гетеронуклеофилов к a-нитроалкенам (Схема 5).



    В предложенных условиях уменьшается взрыво- и пожароопасность, а также улучшаются экологические характеристики процессов. Для выделения продуктов и регенерации катализаторов применен метод фракционной сверхкритической экстракции, полностью исключающий использование токсичных органических растворителей. Полученные результаты можно использовать для создания эффективных, безопасных для персонала и окружающей среды технологий получения энергоемких соединений и лекарственных препаратов, превращения токсичных полихлораренов в полезные продукты.
  • Разработаны новые, отвечающие критериям «зеленой химии», методы синтеза соединений различных классов (полиенов различного строения, производных тиазола,  фурана и тетрагидропирана) в среде ионных жидкостей (ИЖ). Синтезированные соединения являются полупродуктами для получения ряда практически важных продуктов, в том числе аналогов g-аминомасляной кислоты – важнейшего медиатора центральной нервной системы млекопитающих, производных d-аминолевулиновой кислоты, используемой в фотодинамической терапии рака и как антибактериальный препарат, аналогов витамина А и каротиноидов, гетероциклов, обладающих противораковыми свойствами, а также бутенолидов, входящих в состав многих природных соединений. Большинство изученных реакций протекают в ИЖ с большей скоростью и селективностью, чем в органических растворителях, при этом ИЖ можно регенерировать и использовать многократно (Схема 6).
  • Разработан метод проведения катионной полимеризации алкенов в слабокислых условиях (в среде гексафторизопропанола, ГФИП). Этот метод позволяет получать функционализованные полимеры, содержащие кислотолабильные группы в основной цепи. При использовании ацеталей в качестве соинициаторов полимеризации этим методом можно получать терминально функционализованные полимеры (Схема 7).

 

Конференции, проводимые институтом:

Все конференции »

Важные события:

В Институте состоялась лекция профессора Нейдига 15 марта, в среду, в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН состоялась лекция Prof. Michael L. Neidig (Rochester, New York, USA).
«Химия» искусства и искусство химии Книга «Четыре портрета» (часть1) академика РАХ художника Александра Толстикова и академика РАХ искусствоведа Марии Вяжевич написана на основе впечатлений, полученных авторами во время общения с Народным художником СССР, академиком РАХ Петром Павловичем Оссовским, Народным художником СССР, академиком РАХ Виктором Ивановичем Ивановым, Народным художником РСФСР (РФ), академиком РАХ Дмитрием Дмитриевичем Жилинским и Народным художником РФ, академиком РАХ Андреем Андреевичем Тутуновым – выдающимися отечественными живописцами, яркими представителями изобразительного искусства второй половины XX столетия, так называемыми «шестидесятниками».
Молодые сотрудники ИОХ РАН удостоены  медали Российской академии наук по итогам конкурса 2016 года Коллективу молодых ученых Лаборатории №13 ИОХ РАН присуждена медаль Российской академии наук по итогам конкурса 2016 года для молодых ученых в области общей и технической химии за цикл работ "Пероксидирование и окислительное С-О сочетание карбонильных соединений для синтеза медицинских и агрохимических препаратов".
Руководитель ФАНО России Михаил Котюков поздравляет женщин с Международным женским днем Дорогие, прекрасные и неповторимые! От всего сердца поздравляю вас с замечательным весенним праздником – Международным женским днем!
В ИОХ РАН пройдет заключительный этап Олимпиады школьников СПбГУ С 3-5 марта 2017 года на базе Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН будет проведен заключительный этап Олимпиады школьников СПбГУ по 14 предметам: биология, география, история, физика, обществознание, химия, право, информатика, математика, экономика, социология, медицина, современный менеджер, инженерные системы.
Все события »