Костенко Алексей Алексеевич

1. Выпускник Российского химико-технологического университета. Присуждена квалификация магистр.

Уровень владения английским языком upper-intermediate.

1. Дата зачисления в очную аспирантуру ИОХ им. Н. Д. Зелинского РАН 15 сентября 2017 года по специальности 02.00.03 «Органическая химия».
2. Лаборатория тонкого органического синтеза им. И.Н. Назарова (№11).

Научный руководитель – с.н.с., к.х.н. Кучеренко Александр Сергеевич

Тема диссертации: Хиральные пиридин- и хинолин-содержащие производные 1,2-диаминов – эффективные регенерируемые органокатализаторы для асимметрических реакций.

Обоснование:

Энантиомеры большинства лекарственных препаратов оказывают различное фармакологическое действие на организм.  Причем в ряде случаев присутствие лишь небольшого количества нежелательного оптического антипода в виде примеси приводит к крайне негативным результатам (хорошо известны трагические последствия невнимательного отношения к стереохимии лекарств: талидамида, этамбутола, напроксена и многих других). Современная доктрина лекарственной безопасности заключается в том, что ни одно хиральное вещество не может выйти на рынок пока не будут изучены свойства всех его возможных стереоизомеров. Методы химического (или физико-химического) разделения энантиомеров дороги и часто малоэффективны. Более предпочтительно использование асимметрического катализа. Этот подход позволяет превращать ахиральные или рацемические соединения в энантиомерно обогащенные продукты, используя незначительное (часто меньше 1 мол%) количество хирального катализатора. В последние 15-20 лет активное развитие получила новая область органической химии – органокатализ. Это способ проведения реакций под действием относительно небольших, не содержащих атомов тяжелых металлов, хиральных органических молекул, в том числе природного происхождения, и их производных. Органокатализаторы неспособны загрязнять продукты токсичными атомами металлов. Современные органокатализаторы практически не уступают металлокомплексным катализаторам и ферментам по активности и селективности. Ведущие ученые нашей страны отмечают, что органокатализ и асимметрический синтез являются наиболее важными направлениями, без которых невозможно развитие России. Несмотря на большое количество работ выполненных в области органокатализа, проблема повышения их эффективности для использования в промышленном масштабе остается актуальной. Это связано с дороговизной и трудностью многостадийного получения наиболее перспективных из них, как правило, содержащих в своем составе несколько хиральных центров. Для решения этой проблемы предлагается подход, основанный на использовании органокатализаторов, содержащих ионные группы в своем составе. При этом ионные системы лишены всех недостатков характерных для полимеров. Кроме того, при таком подходе, физико-химическими свойствами ионного катализатора можно легко управлять, всего лишь меняя природу катиона и аниона, что позволяет достигать высоких уровней активности и стереоселективности. При этом катализаторы, имеющие в своем составе С₂-симметричные ионные фрагменты, как правило, более активны и устойчивы к нежелательным процессам «отравления». Преимуществами С2-симметричных катализаторов также являются простота их синтеза и вариативность их каталитических свойств путем изменения ароматических или гетероароматических заместителей при 1,2-диаминоэтановом фрагменте. Такие катализаторы могут быть использованы в «зеленых» промышленных синтезах биологически активных веществ и лекарственных препаратов. В ходе выполнения диссертационной работы планируется разработать серию органокатализаторов на основе 1,2-дизамещенных-1,2-диаминоэтанов и провести исследования их каталитических свойств в различных асимметрических реакциях, таких как реакция Михаэля, Анри и др.

Публикации:

1. I.V. Kuchurov, A. G. Nigmatov, E. V. Kryuchkova, A. A. Kostenko, A. S. Kucherenko and S. G. Zlotin. Stereodivergent Michael addition of diphenylphosphite to α-nitroalkenes in the presence of squaramide-derived tertiary amines: an enantioselective organocatalytic reaction in supercritical carbon dioxide // Green Chem., — 2014, — 16, — 1521. DOI: 10.1039/c3gc41647j
2. A. S. Kucherenko, V. G. Lisnyak, A. A. Kostenko, S. V. Kochetkov, S. G. Zlotin. C 2-Symmetric pyrrolidine-derived squaramides as recyclable organocatalysts for asymmetric Michael reactions // Org. Biomol. Chem., — 2016, — 14, — 9751. DOI: 10.1039/c6ob01606e
3. E. V.Filatova, O. V.Turova, I. V.Kuchurov, A. A.Kostenko, A. G.Nigmatov, S. G. Zlotin. Asymmetric catalytic synthesis of functionalized tetrahydroquinolines in supercritical fluids // J. of Supercritical Fluids. – 2016. — 109, 35–42. DOI: 10.1016/j.supflu.2015.11.004
4. A. S. Kucherenko, A. A. Kostenko, V. V. Gerasimchuk and S. G. Zlotin. Stereospecific diaza-Cope rearrangement as an efficient tool for the synthesis of DPEDA pyridine analogs and related C2-symmetric organocatalysts // Org. Biomol. Chem., — 2017, — 15, 7028. DOI: 10.1039/c7ob01852e
5. A. A. Kostenko,  A. S. Kucherenko,  A. N. Komogortsev,  B. Lichitskii  and  S. G. Zlotin Asymmetric Michael addition between kojic acid derivatives and unsaturated ketoesters promoted by C2-symmetric organocatalysts // Org. Biomol. Chem., — 2018. DOI: 10.1039/C8OB02523A
6. A. S. Kucherenko, A. A. Kostenko, G. M. Zhdankina, O. Yu. Kuznetsova, S. G. Zlotin. Green asymmetric synthesis of Warfarin and Coumachlor in pure water catalyzed by quinoline-derived 1,2-diamines // Green Chem. — 2018. — 20, 754. DOI: 10.1039/c7gc03626d
7. A. A. Kostenko, A. S. Kucherenko, S. G. Zlotin, Recyclable C 2 -symmetric tertiary amine-squaramide organocatalysts: Design and application to asymmetric synthesis of γ -nitrocarbonyl compounds // Tetrahedron. – 2018. — 74, 4769. DOI: 10.1016/j.tet.2018.07.043

Конференции:

1)      Костенко А.А., Кучеренко А.С., Злотин С.Г. / C2-симметричные пирролидиновые производные амидов квадратной кислоты в качестве регенерируемых органокатализаторов для асимметрических реакций Михаэля // VII Молодежная конференция ИОХ РАН: 17–18 мая 2017 г., Москва: Сборник тезисов докладов. – М.: МАКС Пресс, 2017. – 176 с. ISBN 978-5-317-05552-3, с. 110 (стендовый доклад)

2)      А.А. Костенко, А.С. Кучеренко, С.Г. Злотин / Регенерируемые с2-симметричные органокатализаторы на основе хиральных аминов // ХХ Всероссийская молодежная школа-конференция по органической химии: 18-21 сентября 2017 г., Казань, стр. 43 (устный доклад)

3)      Костенко A.A., Кучеренко А.С., Злотин С.Г. / Хиральные первичные амины в органокатализе – аналоги альдолаз I типа // V Всероссийская конференция с международным участием по органической химии: 10-14 сентября 2018 г., Владикавказ: Сборник тезисов стр. 361 (Стендовый доклад)

4)      Кучеренко А.С., Жданкина Г.М., Костенко А.А., Кузнецова О.Ю., Злотин С.Г. / Катализируемый хинолин замещенными хиральными 1,2-диаминами асимметрический синтез варфарина и коумахлора в воде // V Всероссийская конференция с международным участием по органической химии: 10-14 сентября 2018 г., Владикавказ: Сборник тезисов стр. 374 (Стендовый доклад)

Участие в грантах

1)      Грант Российского научного фонда № 16-13-10470 «Новые экологически безопасные, ресурсосберегающие безгалогенные методы получения полупроводниковых наноматериалов из производных элементов 14 группы для литий-ионных батарей повышенной емкости» (участник);

2)      Грант Российского фонда фундаментальных исследований 16-03-00767 «Новые иммобилизованные органокатализаторы на основе хиральных 1,2-диаминов и 1,2-аминоспиртов: дизайн и применение в асимметрических реакциях, приводящих к биологически активным веществам» (участник);

3)      Грант Российского фонда фундаментальных исследований 18-33-00930 «Дизайн новых регенерируемых С2-симметричных органокатализаторов для осуществления асимметрических реакций Михаэля, приводящих к хиральным биологически активным веществам» (руководитель)