г. Москва, Ленинский проспект, 47
Телефон: +7 499 137-29-44
Факс: +7 499 135-53-28
6 июля 2020 г.

АЛЕКСЕЙ КОСТЕНКО: «Разработка методов синтеза биологически активных соединений в энантиоселективном варианте является важной задачей современной органической химии»

Алексей Костенко – аспирант ИОХ РАН, работающий под руководством кандидата химических наук, старшего научного сотрудника лаборатории тонкого органического синтеза (№11) Кучеренко Александра Сергеевича. Исследования Алексея посвящены разработке методов энантиоселективного синтеза, а также получению новых эффективных органокатализаторов.

В организме человека и любого животного есть хиральные рецепторы, состоящие из α-аминокислот в виде одного из энантиомеров. За счет пространственного строения один из энантиомеров хирального соединения может взаимодействовать с рецептором и получать соответствующий отклик от организма, а другой энантиомер может вызывать гораздо менее интенсивный или противоположный отклик или не вызывать его совсем. На слуху печальные истории применения талидомида и этамбутола в рацемической форме: в случае применения этих препаратов один из энантиомеров оказывал необходимое терапевтическое действие, а второй вызывал серьезнейшие побочные эффекты. Именно поэтому в настоящее время важной задачей является разработка методов синтеза биологически активных соединений в энантиоселективном варианте:

— Исследования  нашей группы  сосредоточены на  проведении реакций Михаэля, Анри и других в хиральных условиях. С использованием хиральных катализаторов мы синтезируем хиральные соединения из исходных прохиральных молекул. В своих исследованиях мы также разрабатываем новые эффективные органокатализаторы и лиганды для металлокомплексного катализа на основе оригинальной платформы C2-симметричных хиральных 1,2-диаминов различного строения.

В последней работе Алексею с коллегами удалось получить оригинальный хиральный катализатор, состоящий из квадратной кислоты и пиперидилдиаминоциклогексана:

— В литературе уже известны C1‑симметричные катализаторы, несущие данную платформу (скварамид), и нами ранее уже были исследованы подобные катализаторы на основе хиральных 1,2-диаминов, C2-симметричные по введенному амину. В последней работе мы отсекли, возможно, лишнюю платформу центрального диамина и синтезировали C2-симметричный катализатор на основе квадратной кислоты и пиперидилдиаминоциклогексана, который имеет меньшую молярную массу, но в то же время содержит в себе все необходимые билдинг-блоки для проведения асимметрических превращений, таких как, например, реакция Михаэля. Полученный нами катализатор может быть синтезирован в любой лаборатории мира, т.к. все исходные соединения являются коммерчески доступными. Наш катализатор был протестирован в реакции присоединения койевой кислоты к нитростиролам: целевые аддукты были получены с выходами вплоть до 99%, энантиомерный избыток также был близок к 99%. Стоит отметить, что этот органокатализатор очень слабо растворим в органических растворителях, за счет чего его легко можно отделить от реакционной смеси и использовать повторно больше 5 раз.

С какими трудностями Вы столкнулись в ходе выполнения этого исследования?

— Используемые нами в качестве исходных соединений койевые кислоты ранее практически не изучались в асимметрических реакциях, поэтому подбор условий  реакции и выделение продуктов  были довольно трудоемким процессом. Разделение энантиомеров полученных соединений на аналитическом хроматографе с использованием хиральных колонок также являлось отдельной нетривиальной задачей.

Исследователи планируют не останавливаться на достигнутом:

— В ближайшем будущем мы планируем расширять круг как исследуемых реакций, так и используемых соединений. В частности, сейчас мы работаем над проведением превращений продуктов реакции Морита-Бейлиса-Хиллмана в асимметрическом варианте. В планах также получение новых, ранее не описанных хиральных структур для использования в медицинской химии.

Как Вы попали в ИОХ?

— С самого детства меня интересовала химия, однако знаний, получаемых на школьных уроках, было недостаточно, и с 8 класса я посещал Вечернюю химическую школу при РХТУ им. Д.И. Менделеева. После окончания средней школы я поступил в РХТУ, где во время прохождения практики нам организовали экскурсию в ИОХ. Меня сразу заинтересовала тематика асимметрического синтеза, и после собеседования с заведующим лабораторией №11 Злотиным Сергеем Григорьевичем я начал свои исследования под руководством к.х.н. Кучеренко Александра Сергеевича.

Какой совет можете дать своим коллегам для достижения наилучших результатов?

— В проводимых исследованиях обязательно нужна вариативность: необходимо работать сразу в нескольких направлениях. Конечно, поначалу все будет получаться не лучшим образом, однако дальнейшая более глубокая работа позволит достичь отличных результатов.

 

A. S. Kucherenko, A. A. Kostenko, A. N. Komogortsev, B. V. Lichitsky, M. Yu. Fedotov, S. G. Zlotin C2-Symmetric Chiral Squaramide, Recyclable Organocatalyst for Asymmetric Michael Reactions J. Org. Chem., 2019, 84(7), 4304-4311, DOI: 10.1021/acs.joc.9b00252

 

СправкаИОХРАН:

Костенко Алексей Алексеевич

Дата рождения: 5.11.1993

Должность, ученая степень: инженер-исследователь

Начало работы в ИОХ РАН: 2014 г.

Научные интересы: органокатализ, асимметрические реакции, информатизация химии

Важные события:

Химия – это не только наука, но и искусство, и ремесло. Почему так важна преемственность, что делают школьники в академическом институте, какая связь между бальзамом Шостаковского и Институтом органической химии, что такое короткоживущие интермедиаты и почему без химии невозможна жизнь, – наш разговор с академиком РАН Михаилом Петровичем Егоровым, директором ИОХ РАН им. Н.Д. Зелинского, академиком-секретарем отделения химии и наук о материалах.

 

Среди тысяч проектов, поддержанных РНФ, разработка фунгицидов для использования в сельском хозяйстве и медицине, проводимая в ИОХ РАН, стала одной из 9 самых ярких.
ИОХ РАН поздравляет Валентина Павловича Ананикова с заслуженным признанием его научных достижений и желает новых свершений.
Все события »