РУС ENG
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская Академия Наук

Лаборатория химии карбенов и других нестабильных молекул (№1)

академик РАН Егоров Михаил Петрович
Заведующий: академик РАН Егоров Михаил Петрович
ORCID: 0000-0002-3161-3585 Researcher ID: L-6095-2013 h-index = 23 (WoS)
Основные направления исследований
  • Исследование лабильных интермедиатов химических реакций методом матричной ИК-спектроскопии;
  • Реакционная способность органических и элементоорганических ион-радикалов;
  • Органический и элементоорганический электросинтез;
  • Изучение электрокаталитических мультикомпонентных и каскадных процессов для селективного получения фармакологически активных сложных молекулярных гетероциклических систем;
  • Создание каталитических классических, а также «solvent-free» и «on-solvent» мульти-компонентных процессов селективного получения фармакологически активных сложных молекулярных гетероциклических систем.
Лучшие результаты

  Методом ИК-спектроскопии в матрицах аргона зарегистрировано образование комплекса между SiCl2 и CO состава 1 : 1, в котором силилен координируется по атому C монооксида углерода. Положительный сдвиг полосы колебаний n(CO) комплекса и теоретический анализ его строения свидетельствуют о его принадлежности к неклассическим карбонильным комплексам. Это первый экспериментально зарегистрированный неклассический карбонильный комплекс силиленов. Основным направлением фотопревращений комплекса является его распад на исходные реагенты. Теоретически изучена поверхность потенциальной энергии системы SiCl2+CO. Показано, что дальнейшие термические превращения первоначально образующегося комплекса энергетически не выгодны.

 

 

  Методом матричной ИК-спектроскопии изучено взаимодействие SiCl2 с 1,3-бутадиеном. Найдено, что в условиях низкотемпературных (10 К) инертных (Ar) матриц реакция между SiCl2 и 1,3-бутадиеном останавливается на стадии образования комплексов между реагентами. Это позволило впервые изучить фотохимическую версию взаимодействия силиленов с сопряженными диенами на примере данной реакционной системы. Показано, что фотоиндуцированное превращение комплексов приводит к образованию двух продуктов, 1,1-дихлор-1-силациклопент-3-ена и лабильного 1,1-дихлор-2-винил-1-силациклопропана, в сравнимых количествах, тогда как при термическом взаимодействии SiCl2 с 1,3-бутадиеном образование 1,1-дихлор-2-винил-1-силациклопропана является кинетически и термодинамически заметно менее выгодным, и в результате реакции образуется только 1,1-дихлор-1-силациклопент-3-ен.

 

 

  Разработана эффективная катализируемая новой системой катализатор-растворитель мультикомпонентная трансформация салициловых альдегидов, 2-аминопроп-1-ен-1,2,3-трикарбонитрила и 4-гидроксипиридин-2(1H)-онов в ранее неизвестные 5-(4-гидрокси-2-оксо-1,2-дигидропиридин-3-ил)-5H-хромено[2,3-b]пиридины с выходом 70-97%. Полученные в ходе исследования гетероциклические системы относятся к соединениям, широко известным как ‘privileged medicinal scaffolds’, а именно к классам соединений, активно взаимодействующих с биологическими рецепторами и характеризующимися ярко выраженной биохимической и фармакологической активностью.

 

https://media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1007%2Fs11030-019-09968-x/MediaObjects/11030_2019_9968_Figa_HTML.png

 

  Разработана эффективная катализируемая морфолином мультикомпонентная трансформация салициловых альдегидов, 2-аминопроп-1-ен-1,2,3-трикарбонитрила и триалкилфосфитов в ранее неизвестные 5-диалкилфосфонат замещенные 2,4-диамино-5H-хромен[2,3-b]пиридины с выходом 56-86%. Полученные в ходе исследования гетероциклические системы относятся к соединениям, широко известным как ‘privileged medicinal scaffolds’, а именно к классам соединений, активно взаимодействующих с биологическими рецепторами и характеризующимися ярко выраженной биохимической и фармакологической активностью.

 

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/eda38594-5185-44f9-9879-9e77a5b9b579/ejoc201900240-toc-0001-m.jpg

 

  Разработан медиаторный электросинтез наночастиц меди с использованием метилвиологена как редокс-медиатора и растворяемого Cu-анода как источника ионов меди. Реализация процесса хорошо контролируется по изменению цвета раствора. Идентификация частиц осуществлена методами ЦВА, электронной микроскопии и рентгено-дифракционного анализа.

 

 

 

 

  Предложена и экспериментально обоснована система подходов к анодному С-Н тиоцианированию (гет)аренов различного строения и реакционной способности (анилины, дигидроксибензолы, пирролы, индолы, пиразол[1,5-a]пиримидины, азопиразолы). В результате, используя те или иные условия электролиза смеси «тиоцианат ион / арен», синтезировано свыше 20 оригинальных моно-,  дитиоцианато- и азолилтиоцианато(гет)аренов с выходом до 90%. Выявленная противогрибковая активность ряда полученных веществ сопоставима или превосходит современные противогрибковые препараты (флуконазол, итраконазол, амфотерицин Б), что обеспечивает прикладное развитие настоящих исследований.

 

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/769d37fc-9db5-48e7-a0c8-d40f6ab368ca/ejoc201900390-toc-0001-m.jpg

 

  Методами циклической вольтамперометрии, хроноамперометрии и электролиза при контролируемом потенциале исследован механизм электровосстанавления  потенциально биологически активных бензо(а)феназин-7,12-диоксида и аценафто-1,4-диоксид хиноксалина в ДМФА (0,1М Bu4NClO4. Показано, что эти соединения в ходе электровосстановления образуют достаточно стабильные в неводной среде анион-радикалы, которые в присутствии доноров протонов распадаются с отщеплением радикала ·ОН. Согласно литературным данным образование радикала ·ОН в результате биовосстановления диоксидов определяет их активность как биологических агентов.

 

 

 

  Совместно с лабораторией Игоря Алабугина (Университет Флориды, США) предложена, разработана и описана концепция апконверсии электронов. Представлено два общих типа электрон-апконвертных систем – диссоциативные (функционирующие на основе внутримолекулярной фрагментации) и ассоциативные (основанные на бимолекулярном образовании трехэлектронной связи). Показано, что возможное применение апконверсии восстановителей включает в себя электрокаталитические процессы, фоторедокс-каскады, дизайн медицинских препаратов, фоторепарацию ДНК и др.

 

 

  Предложен новый экологически безопасный подход к электроосаждению германиевых наночастиц для применения в литий-ионных батареях высокой емкости. Метод позволяет избежать использования агрессивных, токсичных и химически нестабильных галогенидов германия, заменив их цитратом германия. Используемые при этом лимонная и уксусная кислоты, пропиленгликоль (а также вода) относятся к категории пищевых продуктов, а токсическое воздействие цитрата германия сопоставимо с токсичностью хлорида натрия. На основе полученных материалов сконструированы литий-ионные батареи по своим характеристикам не уступающие образцам изготовленным по традиционной экологически небезопасной технологии. Развиты новые, простые и эффективные, подходы к формированию практически полезных кремний- и германийсодержащих продуктов. На основе легкодоступного водорастворимого 2-карбоксиэтилсесквиоксида германия получены наночастицы, показавшие превосходные результаты в качестве анодов литий-ионных батарей – стабильные при многократном циклировании и обладающие емкостью до двух раз превосходящую предельно доступную для общеиспользуемого в настоящее время графита. Предложен метод получения способного флуоресцировать нанопористого кремния на основе электрохимического травления с использованием ионных жидкостей взамен традиционно используемой для этого в настоящее время плавиковой кислоты.

 

  

 

 

 

 

 

 

Избранные публикации последних лет
Новости института
Сотрудниками ИОХ РАН опубликован обзор по применению полифтораренов в свободнорадикальных реакциях Сотрудниками ИОХ РАН опубликован обзор по применению полифтораренов в свободнорадикальных реакциях
Атом фтора известен как элемент, способный существенно изменять химические и физико-химические свойства органических соединений. Процессы с участием фторалкильных…
Учеными ИОХ РАН проведено комплексное исследование механизма каталитических реакций с участием N-гетероциклических карбенов Учеными ИОХ РАН проведено комплексное исследование механизма каталитических реакций с участием N-гетероциклических карбенов
N-Гетероциклические карбены (NHC) являются одними из лучших лигандов для использования в процессах, катализируемых переходными металлами. Это обусловлено…
В ИОХ РАН состоялось заседание диссертационного совета В ИОХ РАН состоялось заседание диссертационного совета
22 мая на заседании диссертационного совета прошли успешные кандидатские защиты. Касимова Анастасия Алексеевна представила диссертацию на соискание…
Команда ИОХ РАН по настольному теннису одержала победу в турнире «Кубок Победы» Команда ИОХ РАН по настольному теннису одержала победу в турнире «Кубок Победы»
19 мая состоялся Всероссийский турнир по настольному теннису «Кубок Победы», который был приурочены к празднику Победы советского народа в Великой Отечественной…
Ученые ИОХ РАН выступили на VII Северо-Кавказском симпозиуме по органической химии NCOCS-2024 Ученые ИОХ РАН выступили на VII Северо-Кавказском симпозиуме по органической химии NCOCS-2024
Международная конференция стартовала 12 мая на площадке Северо-Кавказского федерального университета. Более 250 ученых обсудили фундаментальные аспекты…
Учёные ИОХ РАН попали в рейтинг Лучших учёных-химиков России Учёные ИОХ РАН попали в рейтинг Лучших учёных-химиков России
Исследовательский портал Research.com выпустил третье издание рейтинга лучших учёных в области химии. Оно создано на основе сведений, объединённых из широкого…

Лаборатория химии карбенов и других нестабильных молекул (№1) ORCID: 0000-0002-3161-3585 Researcher ID: L-6095-2013 h-index = 23 (WoS) ST LUCE https://zioc.ru/ 5 100 .00 RUB http://schema.org/InStock