«Преодоление трудностей должно вас закалять, а не ломать», — Дмитрий Фоменков, к.х.н., научный сотрудник ИОХ РАН

В рамках нашей рубрики о молодых ученых, публикующихся в ведущих научных журналах, представляем новое интервью.

Дмитрий Игоревич Фоменков — к.х.н., м.н.с. лаборатории исследования гомолитических реакций. Области его исследований: органические пероксиды, озонолиз, радикальное кросс-сочетание, алкоксильные радикалы, гидропероксиды.

В интервью — о тонкостях реакций с участием высокореакционноспособных интермедиатов и соединений, научном поиске, командной работе и важности сохранения стойкости перед лицом трудностей.

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

Работа нашей группы в составе Лаборатории исследования гомолитических реакций посвящена поиску селективных подходов в синтезе необычных соединений — органических пероксидов, а также исследованию биологической активности и реакционной способности представителей этого класса соединений. Мой личный вклад в развитие данного направления состоит в разработке нетривиальных способов получения труднодоступных пероксидов с применением озона и исследовании их свойств. Озонолиз двойных связей С=С и С=N может протекать при низких температурах, что позволяет получать лабильные при комнатной температуре пероксиды и изучать их превращения без выделения, избегая сопутствующих потерь.

Что касается практической плоскости, нашей группой было установлено, что сразу несколько классов циклических органических пероксидов обладают высокой фунгицидной активностью, в том числе, в отношении сельскохозяйственно значимых энтомопатогенных грибов. Отличительной особенностью наших фунгицидов является то, что, эффективно подавляя рост мицелия, они не обладают острой токсичностью по отношению к насекомым-опылителям. Это уникальное сочетание свойств в перспективе и при дальнейших испытаниях, я надеюсь, позволит разработать не только безвредные для окружающей среды средства защиты растений, но и средства от заболеваний грибковой этиологии самих опылителей — земляных шмелей и медоносных пчел.

• Расскажите о Вашей последней высокорейтинговой работе[1], опубликованной в 2024 году. В чем ее основная идея?

В данной работе нами был разработан двухстадийный метод синтеза востребованных ω-функционализированных соединений. Сочетание открытого нами ранее метода синтеза алкоксигидропероксидов и их последующего превращения под действием металлов переменной валентности позволяет синтезировать ω-галоген и ω-псевдогалогензамещенные сложные эфиры из простых производных карбонильных соединений. Особенностью открытого в работе подхода является возможность раскрывать ненапряженные алифатические циклы, в том числе, содержащие заместители, вплоть до 12-членных.

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

Полученные с применением разработанного нами подхода соединения могут быть использованы, например, в качестве линкеров. Помимо этого, превращения, продемонстрированные нами на простых примерах, можно реализовать и в более сложных молекулах и, таким образом, использовать в синтезе труднодоступных соединений.

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

Стоит отметить, что работа с органическими пероксидами в целом требует особой аккуратности. Несмотря на то, что многие органические пероксиды более чем стабильны, меры предосторожности необходимы при работе с ранее не изученными соединениями данного класса. Помимо этого, в ходе работы мы столкнулись с трудностями в ходе оптимизации обнаруженной реакции. Дело в том, что стадия озонолиза и стадия трансформации алкоксигидропероксидов под действием солей металлов переменной валентности протекают наиболее эффективно в совершенно разных растворителях. Потребовалось приложить существенные усилия для разработки наиболее эффективного метода синтеза ω-функционализированных сложных эфиров, и при этом пришлось учесть множество неочевидных факторов.

• Помогал ли Вам кто-нибудь в решении возникающих проблем?

Конечно. У нас в лаборатории очень дружный и отзывчивый коллектив. Всегда можно спросить совета у руководителей и коллег, что я до сих пор делаю очень часто. Отдельно следует уточнить, что значительный вклад в саму работу и в решение возникших в ее ходе проблем внёс весь состав авторов статьи.

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

Безусловно есть, и в этом направлении нами уже достигнуты определенные успехи. На данный момент мы ищем другие превращения алкоксигидропероксидов с алициклическим фрагментом, которые позволят вводить в ω-положение другие функциональные группы. Также в нашей лаборатории и, в том числе, при моем участии активно изучаются превращения других классов органических пероксидов под действием солей металлов переменной валентности.

• Каким образом Вы попали в химию?

В каком-то смысле я потомственный химик. Мои отец и старший брат – оба кандидаты химических наук, и оба работают в связанных с химией областях. Химия таким образом незримо присутствовала в моей жизни с самого детства, и я часто слышал разговоры о ней. В восьмом классе я впервые поучаствовал в олимпиадах по химии, где добился определенного успеха. Участвовать мне само собой понравилось, и уже в девятом классе я поступил в известный в олимпиадных кругах Московский химический лицей № 1303. В стенах лицея я окончательно определился, что поступать в вуз буду по химическому профилю.

• Как оказались в ИОХе?

Впервые в ИОХе я побывал еще лицеистом, можно сказать, на экскурсии. Научной работой в ИОХ начал заниматься в Лаборатории № 13 в качестве студента ВХК РАН в 2014 году, но тогда свое обучение в вузе не окончил. После прохождения срочной службы в армии в 2018 году я вернулся к обучению в ВХК и к научной работе в ИОХ в той же лаборатории.

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

С моей точки зрения, современный ученый должен в первую очередь любить свое дело, быть заинтересованным, целеустремленным и трудолюбивым. При этом обязательно быть благодарным Отечеству за возможность заниматься любимым делом и в ответ стараться приносить ему пользу.

• Какой совет можете дать своим коллегам?

Ни в коем случае не отчаиваться, даже если попытки раз за разом оканчиваются неудачей. Выстраданные работы, ради которых приходилось преодолевать трудности и множественные отрицательные результаты в итоге, как мне кажется, оказываются самыми интересными и запоминающимися. В целом, преодоление трудностей должно вас закалять, а не ломать.