В ИОХ РАН состоялось заседание диссертационного совета

4 декабря на заседании диссертационного совета прошла успешная докторская защита.

Кучеренко Александр Сергеевич представил диссертацию на соискание ученой степени доктора химических наук «Рециклизуемые органокатализаторы на основе хиральных аминов: дизайн и применение для асимметрического синтеза биологически активных веществ».

Научный консультант:

Злотин Сергей Григорьевич — д.х.н., член-корреспондент РАН, заведующий Лабораторией тонкого органического синтеза им. И.Н. Назарова ИОХ РАН.

В ходе проделанной работы Александр Сергеевич получил следующие результаты и выводы:

• Разработана общая методология иммобилизации хиральных органокатализаторов для асимметрического синтеза путем введения в их состав ионных групп (катионов имидазолия, пиридиния с фторсодержащими анионами).
• Установлено, что амиды природных a-аминокислот (пролина, треонина, валина, серина), модифицированные ионными группами, являются высокоэффективными органокатализаторами асимметрических альдольных реакций.
• Обнаружено, что в присутствии гидрофобных амидов пролина, содержащих ионные группы, асимметрические альдольные реакции в системах кетон – альдегид, между двумя альдегидами или между двумя кетонами протекают в водной среде на границе раздела органической и водной фаз с большей скоростью и энантиоселективностью, чем в органических растворителях. При этом катализаторы могут быть многократно регенерированы (более 15 циклов) и возвращены в каталитический процесс без существенной потери каталитической активности.
• С помощью 2D ЯМР спектроскопии и квантово-химических расчетов (SMD, QTAIM, EML) выявлен механизм дезактивации (2S,3R)-треонинамидных катализаторов в ходе асимметрических альдольных реакций. Предложены более активные и стабильные модифицированные органокатализаторы.
• Разработаны методы синтеза хиральных 1,2-диаминов, модифицированных ионными группами. В их присутствии с высокой энантиоселективностью осуществлены реакции сопряженного присоединения С-нуклеофилов (4-гидроксикумаринов, различных альдегидов) к α,β-непредельным кетонам и имидам малеиновой кислоты. Органокатализаторы могли быть регенерированы и использованы, по меньшей мере, в 10 реакционных циклах 
• Разработаны методы синтеза хиральных третичных аминов, содержащих ионные группы и фрагмент амида квадратной кислоты, которые способны 45 активировать реагенты и осуществлять стереоиндукцию с помощью образования стереоселективных водородных связей с реагентами. Эффективность полученных катализаторов продемонстрирована в реакциях асимметрического присоединения нуклеофилов к активированным олефинам и домино процессах. Рекордный срок службы третичных аминокатализаторов (более 30 циклов) открывает перспективу их использования в промышленных органокаталитических синтезах.
• Синтезированы новые энантиомерно чистые гибридные молекулы, содержащих фрагменты 1,2-диамина, амида квадратной кислоты и третичную аминогруппу. Такие каталитические системы применены в асимметрических реакциях гетероциклических СН-кислот (димедон, лавсон, барбитуровая кислота, хромоны, производные койевой кислоты) с активированными олефинами, приводящих к образованию аналогов известных биологически активных соединений высокой энантиомерной чистоты
• Обнаружена органокаталитическая каскадная реакция двойного асимметрического присоединения алломальтола к (2-нитроаллил)карбонатам – представителям нового типа биэлектрофильных реагентов, полученных в ходе выполнения диссертационного исследования. Эта реакция открыла простой путь к асимметрическому синтезу ранее труднодоступных производных аминоглутаровой кислоты.
• Разработанные регенерируемые хиральные органокатализаторы применены для синтеза наиболее активных энантимеров используемых в клинике лекарственных препаратов, в том числе антикоагулянта варфарин, производных ГАМК (прегабалин, баклофен, фенибут), антидепрессанта венлафаксин, дерматологического препарата декспантенол, хиральных лактонов, гидрокси- и аминокислот или их непосредственных предшественников.

В ходе заседания диссертационного совета ИОХ РАН Александру Сергеевичу Кучеренко присудили ученую степень доктора химических наук по специальности 1.4.3. – «органическая химия».

Ссылка на фотоальбом.