Молодые учёные ИОХ РАН: Смирнов Максим

Исследования нашей научной группы направлены на поиск новых органокаталитических подходов к синтезу хиральных биоактивных соединений, в том числе и конкретных лекарственных препаратов. В настоящее время мы изучаем реакции создания новых углерод-углеродных связей (альдольная реакция, реакции Михаэля, Манниха) с участием альдегидов, оснований Шиффа, нитроалкенов, содержащих в своей структуре пироновый или хромоновый цикл. Продукты этих реакций, образующиеся с высокой степенью энантиомерной чистоты, путем расщепления этих циклов легко превращаются в соответствующие кислоты и их производные – ценные биологически активные соединения.

В данной работе мы предложили использовать γ-пиронкарбальдегид в асимметрической альдольной реакции с альдегидами и кетонами. В присутствии всего 3 мольных процентов простого органокатализатора на основе пролина и валина удалось получить ряд хиральных продуктов с высокой диастерео- и энантиоселективностью (dr до 99/1, до 98% ee). Далее эти соединения были превращены в ценные 2,4-дигидроксикислоты и их производные, сложные эфиры и гидроксилактоны. Так, был получен биоактивный (R)-пантолактон (96% ee), из которого в одну стадию с выходом 95% был синтезирован декспантенол — действующее вещество мазей и гелей для заживления ран, порезов и ушибов; для лечения дерматита, экземы и псориаза.

Предложенный подход может применяться в синтезе природных соединений разнообразного строения для создания новых углерод-углеродных связей по асимметрической альдольной реакции с образованием сразу нескольких стереоцентров, а также внедрения в каркас молекулы карбоксильной группы.

Подбор оптимального катализатора и условий проведения альдольной реакции занял достаточно много времени, но в конце концов получилось добиться высоких выходов, dr и ee для всех получаемых продуктов.

Очень ценными оказались советы моего научного руководителя Кучеренко Александра Сергеевича и заведующего лабораторией №11 чл.-корр. РАН Злотина Сергея Григорьевича, которые, имея большой опыт, подводили меня к решению той или иной проблемы.

В данный момент разрабатываемое мной направление активно развивается в лаборатории. В частности, предложенный подход распространяется на другие хиральные реакции, в том числе, Михаэля и Манниха, что позволит серьёзно расширить класс синтетически доступных биоактивных соединений. Кроме того, ведется поиск новых модельных объектов и органокатализаторов для получения структур с большим числом различных функциональных групп.

Еще в школе мне было интересно решать задачи повышенной сложности по химии и проводить эксперименты. Меня всегда привлекало сочетание умственной работы химика по планированию синтеза и работы руками по его практическому осуществлению. Кроме того, химия сама создает свой предмет, и ты можешь сделать бесчисленное множество интересных открытий – все в твоих руках (и голове). По окончании школы я сделал выбор в пользу классического фундаментального химического образования, поступив на химический факультет МГУ, где и учусь в настоящее время.

На первом курсе я ознакомился со списком лабораторий на сайте ИОХа и направлениями их деятельности. Я заинтересовался органокатализом, который был одной из тематик лаборатории №11, прошел собеседование и по настоящее время работаю в ней.

Широта кругозора, доскональное знание литературы, любовь к своему делу и готовность посвящать ему все свое время.

Не стоит рассчитывать, что работа волшебным образом сделается сама собой или кто-то ее сделает за вас: вы сами должны проявлять инициативу и брать в свои руки ответственность за выполнение работы.