В ИОХ РАН состоялось заседание диссертационного совета

26 ноября на заседании диссертационного совета прошли успешные кандидатские защиты.

Вавина Анна Викторовна представила диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук «Синтез ионных жидкостей из возобновляемого сырья, исследование их физико-химических свойств и биологической активности».

Научный руководитель:

• Анаников Валентин Павлович – академик РАН, заведующий Лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН.  

В ходе проделанной работы Анна Вавина получила следующие результаты и выводы:

• Разработаны методы получения ионных жидкостей (ИЖ) из 5- гидроксиметилфурфурола (5-ГМФ), и продемонстрирована применимость подхода, включающего модификацию структуры углеводов, для синтеза ИЖ, содержащих фурановый фрагмент. Предложена методика сохранения, замены и ацетатной защиты гидроксильной группы. Изучено влияние типов катионных центров и функционализации гидроксильной группы на физико-химические и биологические свойства.
• Разработан простой и доступный метод синтеза ИЖ с нечетноатомными линейными заместителями посредством трансформации структуры жирных кислот природного происхождения и их смесей. Изучены их физикохимические и биологические свойства. Показана высокая эффективность данных смесей в сравнении с известными антимикробными агентами.
• Разработан метод включения органических кислот в ИЖ, содержащие активный фармацевтический ингредиент (АФИ-ИЖ), без модификации структуры на примере коричной кислоты. Синтезирован ряд ИЖ, включающих остаток коричной кислоты в структуре катиона и/или аниона; исследованы их физико-химические свойства. Анализ свойств показал, что наибольшее влияние на биологическую активность оказывает включение АФИ в структуру катиона, при этом увеличение длины линкера, связывающего АФИ с катионным центром, повышает стабильность ИЖ.
• Синтезирован ряд мягких антимикробных агентов из жирных кислот и их природных смесей. Включение жирных кислот в катионы ИЖ в виде сложных эфиров (без модификации структур) делает возможным протекание реакции гидролиза. Исследованы закономерности влияния типа катионного центра и длины остатка жирной кислоты на физико-химические свойства, антимикробную и биологическую активности ИЖ. Изучена стабильность водных растворов полученных ИЖ в различных условиях.
• Сочетание жирных кислот и фуранового фрагмента в катионах ИЖ продемонстрировало возможность параллельного применения двух подходов к трансформации биологического сырья для поэтапного конструирования катионов ИЖ и синтеза мягких антимикробных агентов. Изучено влияние строения катионного центра и длины остатка жирной кислоты на антимикробную активность, цитотоксичность и физико-химические свойства ИЖ. Проведено сравнение эффективности применения тетраметиленового и 2,5-диметилфуранового линкеров между четвертичным катионным центром и сложным эфиром жирной кислоты.

Колесников Андрей Эдуардович представил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук «Визуализация и оптимизация токсикологических профилей каталитических процессов на примере реакций кросс-сочетания».

Научный руководитель:

• Анаников Валентин Павлович – академик РАН, заведующий Лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН.  

В ходе проделанной работы Андрей Колесников получил следующие результаты и выводы:

• Получены количественные данные по цитотоксичности наиболее распространенных компонентов реакций каталитического кросс-сочетания Соногаширы, Мизороки-Хека и Бахвальда-Хартвига.
• Показано, что биострипы могут быть использованы для эффективной визуализации и оценки токсикологических профилей реакций Соногаширы и Мизороки-Хека при ограниченном количестве комбинаций реагентов.
• На примере реакции Бахвальда-Хартвига предложены «токсикограммы» химических реакций, применимые для анализа большого количества альтернативных синтетических маршрутов и определения наиболее безопасных комбинаций реагентов.
• Обнаружено, что суммарное токсическое воздействие компонентов реакции МизорокиХека на фибробласты кожи человека может существенно отличаться от суммы индивидуальных цитотоксических эффектов, предположительно за счет сложных межмолекулярных взаимодействий.
• Показана применимость модели аддитивности доз или концентраций в качестве предварительного инструмента для экспресс-оценки безопасности каталитических реакций, при условии наличия значений CC₅₀ для отдельных компонентов. В противном случае рекомендуется определять цитотоксичность всей реакционной смеси на начальной и конечной стадиях реакции.
• Показано, что остаточное количество арилгалогенидов может существенно повышать совокупную цитотоксичность реакционных смесей в реакции Мизороки-Хека и обоснована перспектива использования хлораренов в качестве субстратов, не только вследствие их предположительно меньшей индивидуальной цитотоксичности, но и благодаря статистически достоверному снижению совокупной цитотоксичности реакционных смесей при их применении.

В ходе заседания диссертационного совета ИОХ РАН Вавиной Анне присудили ученую степень кандидата химических наук по специальности 1.4.3. – «органическая химия», а Колесникову Андрею — по специальности 1.4.9 — «биоорганическая химия».