От школьных олимпиад до научных открытий: путь в химию Владислава Костромитина, сотрудника ИОХ РАН

Владислав Сергеевич Костромитин — лаборант Лаборатории функциональных органических соединений ИОХ РАН. Его исследовательская работа охватывает области фотокатализа, радикальной функционализации алкенов и фторорганических соединений. В своей научной деятельности Владислав и его коллеги занимаются разработкой новых методов, позволяющих проводить радикальные реакции в мягких и экологически безопасных условиях.

В интервью молодой ученый рассказал о своей работе над аминалями как сильными XAT-реагентами для активации фторированных алкилхлоридов. Он поделился деталями своих последних научных достижений, вызовами, с которыми ему пришлось столкнуться, и планами на будущее. Его путь в химию начался с интереса к школьным олимпиадам, и теперь он продолжает развиваться и вносить вклад в научное сообщество.

Чему посвящены Ваши научные исследования в целом? Какую фундаментальную научную или практическую задачу Вы пытаетесь решить?

Наша лаборатория, в том числе и я, занимается в основном фоторедокс-катализом. Мы используем видимый свет и катализаторы, которые могут этот свет поглощать для осуществления различных радикальных реакций. Используя фотокатализаторы, можно проводить радикальные реакции в мягких и экологичных условиях по сравнению с классическими радикальными реакциями, где используются жесткие условия или токсичные инициаторы. То, что разрабатываем мы, это те же радикальные реакции, но в более мягких условиях.

Расскажите о Вашей последней высокорейтинговой работе[1], опубликованной в 2023 году. В чем ее основная идея?

Мы обнаружили, что циклические аминали можно использовать для генерации радикалов. Мы использовали дешевый и легкодоступный триазинан для активации неактивных реагентов — источников радикалов. Кроме фундаментального интереса, практический состоит в том, что мы подробно исследовали конкретное приложение — присоединение фторалкильных радикалов к алкенам.

Где и каким образом могут быть использованы полученные в этой работе результаты?

Дальнейшие перспективы этой работы, конечно, есть. Во-первых, это хороший метод для введения в молекулу фторированного фрагмента, в том числе функционализированного. Во-вторых, на основании этой работы мы продолжаем дальше исследовать потенциал циклических аминалей в радикальной химии.

В чем сложность и с какими трудностями Вы столкнулись во время выполнения этого исследования?  

На самом деле трудностей не было практически никаких. Если метод работает гладко, реакции идут быстро, продукты легко выделяются и чистятся, — это является большим преимуществом метода и позволяет применить его на практике. В данной работе так и было, все шло очень легко, благодаря чему мы сделали немаленькую статью всего лишь за 4 месяца. Трудности были, но незначительные. Например, была ситуация, когда для выяснения механизма реакции требовалось определить ее квантовый выход, и у нас отсутствовала подходящая лазерная установка для этого. Нам пришлось сооружать подходящую установку из подручных средств для этого эксперимента. Но в итоге все получилось, и механистическое исследование было выполнено.

Помогал ли Вам кто-нибудь в решении возникающих проблем?

Когда случается ситуация, в которой я сам не могу принять решение, я всегда советуюсь со своим научным руководителем — Виталием Владимировичем Левиным. Если ситуация становится еще более сложной и неоднозначной, то обязательно обращаюсь к руководителю лаборатории — Александру Давидовичу Дильману.

Есть ли у Вас дальнейшие планы по развитию этого направления исследования?

В данном исследовании мы с помощью нашего реагента активировали связь углерод-фтор. Практически сразу после этого мы сделали еще одну работу, в которой активировали еще более инертную связь с углерод-фтором. Сейчас наша группа работает над другими исследованиями, которые связаны с генерацией радикалов с использованием этого реагента и приложением этих радикалов.

Каким образом Вы попали в химию?

В 8 классе у меня был синдром отличника. Однажды я получил три по химии, за это меня поругала мама. Чтобы эта ситуация больше не возникала, я начал с большим старанием учить школьную химию. Тогда учительница сказала, что у меня талант, и мне необходимо стать химиком. В тот момент совершенно не представлял, чем я буду заниматься в жизни. Я рассматривал варианты стать музыкантом или, может быть, бодибилдером, или еще что-нибудь странное. Я решил, что будет проще довериться моей учительнице. Вскоре после этого, в десятом классе, я решил попробовать себя в олимпиадах по химии. Они мне очень понравились, все хорошо получалось. Поэтому я решил попробовать связать свою жизнь с химией.

Как оказались в ИОХе?

В один из первых дней на первом курсе у нас был день открытых дверей в ИОХе. Тогда я случайно на лестнице увидел Александра Давидовича. В одиннадцатом классе я читал его книгу «Основы современного органического синтеза». Она мне очень нравилась. Я подумал, раз так совпало, что сейчас нас привели в ИОХ, тут увидел еще того самого Александра Давидовича Дильмана, то надо попробовать попасть к нему в лабораторию. Я решил, что хочу попробовать начать свою карьеру именно здесь.

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

Нужно обладать мультизадачностью и способностью распределять время. При выполнении какой-то научной работы у тебя есть много различных обязанностей. Даже если рассматривать мой нынешний уровень развития, когда я еще не обременен различными бюрократическими делами, все равно уже чувствуется, что нужно много успевать и думать. Допустим, ты должен одновременно делать статью руками, писать какой-нибудь обзор, следить за парочкой студентов помладше, следить, чтобы у тебя не было дырки в аргоновой системе — и обо всем этом надо помнить и думать одновременно.

Какой совет можете дать своим коллегам?

Не нужно ждать каких-то мгновенных и очень легких результатов, когда занимаетесь научной работой. Нужно иметь терпение и работать с самоотдачей, чтобы были хорошие результаты.