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

АЛЕКСЕЙ СУХОРУКОВ: «Иногда полезно ставить реакции, которые, на первый взгляд, не должны идти»

Алексей Сухоруков – ведущий научный сотрудник, руководитель лаборатории химии органических и металлоорганических азот-кислородных систем (№9) и один из  самых  молодых  докторов  химических наук, работающих в ИОХ РАН. Его научная группа занимается развитием методологии органического синтеза, в частности, изучением химии молекул, содержащих связи N-O, одними из которых являются нитросоединения и их производные. В своих работах исследователи пытаются использовать окислительный потенциал нитро-фрагмента для построения новых химических связей в молекулах и проведения их функционализации.

Последнее исследование Алексея и его коллег посвящено разработке нового подхода к синтезу изоксазолинов из нитросоединений посредством ранее не использованной [4+1] стратегии. Классическими являются методы [3+2] диполярного циклоприсоединения с использованием алкенов. Первый путь подразумевает превращение нитросоединения в нитрил-оксид и последующее циклоприсоединение с алкеном, приводящее к изоксазолину. Второй используемый путь, открытый в ИОХ РАН в 70-х годах, включает в себя на первой стадии трансформацию нитросоединения в силилнитронат; на второй стадии происходит  взаимодействие последнего с алкеном с образованием соответствующего изоксазолидина, отщепление из которого силанола и приводит к конечному изоксазолину:

— В нашей работе мы используем принципиально новый подход, а именно [4+1] стратегию, где нитросоединение является источником 4 атомов, а второй компонент реакции — одного. В ходе этого процесса нитросоединение путем сдвига двойной связи трансформируется в синтетический эквивалент нитрозоалкена, который реагирует с илидом серы. Образующийся аддукт подвергается внутримолекулярной циклизации, приводящей к изоксазолину. Также стоит отметить, что синтезированные нами изоксазолины содержат в 5 положении карбонильную группу, что позволяет в условиях восстановления реализовать их рециклизацию в полизамещенные пирролидины. Используя этот подход, нам удалось разработать схему синтеза известного антагониста NK1-рецепторов, которая является более эффективной, чем предложенная ранее компанией Merck.

Полученные структуры могут найти применение как в органическом синтезе, так и в медицинской химии:

— Изоксазолины являются классическими полупродуктами в тонком органическом синтезе из-за возможности их легкой трансформации в 1,3-аминоспирты и β-гидроксикарбонильные соединения, т.е. альдоли, и находят применение в асимметрическом синтезе. К тому же, как изоксазолины, так и пирролидины являются общепризнанными гетероциклами, обладающими различными видами биологической активности, а также широко встречаются в природных соединениях.

Исследователи не хотят останавливаться на достигнутом и планируют модифицировать разработанный подход, чтобы сделать его еще более общим:

— В ближайшем будущем мы планируем модифицировать илидный компонент, используемый в данном превращении, с целью получения изоксазолинов другого характера замещения. Также в ходе оптимизации условий этого процесса мы обнаружили ряд интересных побочных превращений, которые мы также намерены изучить более подробно.

Почему решили связать свою жизнь с химией?

— С самых ранних лет я любил что-то смешивать и наблюдать за происходящим. Когда в школе началось изучение химии, то сразу заинтересовался и соорудил свою собственную домашнюю лабораторию, которая после поступления в Московский химический лицей превратилась в настоящую.

Какими качествами, на Ваш взгляд, должен обладать современный ученый-химик?

— Я думаю, самыми важными качествами являются прозорливость ума, удачливость, наблюдательность и аккуратность. Прозорливость ума особенно необходима на начальном этапе планирования исследования: нужно найти какую-то отправную точку и направление, которому следовать. Чтобы в поставленном эксперименте заметить что-то новое и интересное, необходимо быть одновременно и удачливым, и наблюдательным. Аккуратность — это качество любого ученого, которое обеспечивает воспроизводимость получаемых результатов, являющуюся ключевым аспектом научного подхода.

Какой совет можете дать своим коллегам для достижения наилучших результатов?

— Необходимо много читать современной литературы, также полезно ставить реакции, которые, на первый взгляд, не должны идти или не приводят к какому-то очевидному продукту. Необходимо всегда стараться отмечать что-то необычное в проведенных экспериментах и участвовать в обсуждении полученных результатов. Все это поможет в максимально короткие сроки научиться вести самостоятельные исследования.

 

P. Yu. Ushakov, E. A. Khatuntseva, Yu. V. Nelyubina, A. A. Tabolin, S. L. Ioffe, A. Yu. Sukhorukov Synthesis of Isoxazolines from Nitroalkanes via a [4+1]‐Annulation Strategy Adv. Synth. Catal., 2019, 361(23), 5322-5327, DOI: 10.1002/adsc.201901000

 

Справка ИОХ РАН:

Сухоруков Алексей Юрьевич

Дата рождения: 29.01.1986

Должность, ученая степень: ведущий научный сотрудник, д.х.н.

Начало работы в ИОХ РАН: 2004 г.

Научные интересы: азот-кислородные органические соединения, стереоселективный органический синтез, реакции обращения полярности, химия адамантана

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 »