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

Лаборатория органических и металл-органических азот-кислородных систем (№ 9)

д.х.н. Сухоруков Алексей Юрьевич
Заведующий: д.х.н. Сухоруков Алексей Юрьевич
ORCID: 0000-0003-4413-9453 Researcher ID: N-4877-2016 Scopus ID: 16065291000 h-index 21
Основные направления исследований
  • Реакционная способность органических молекул со связью азот-кислород.
  • Стереоселективный синтез фармакологически активных молекул.
  • Химия нестабильных органических интермедиатов.
  • Каталитический органический синтез в атмосфере водорода.
  • Новые гетерокаркасные структуры.
  • Синтез фтор-содержащих гетероциклов.
  • Новые азот-кислородные лиганды для координационной химии и катализа.
  • Механизмы возникновения асимметрической индукции.
  • Клик-химия.

 

Лучшие результаты

  Разработан принципиально новый тип макроциклических хелаторов — макроциклические поли-N-гидроксиламины (т.н. краун-гидроксиламины) [Nature Commun., 2023, 14, 7673]. Эти лиганды образуют устойчивые комплексы, содержащие ион d-металла, координированный сразу несколькими гидроксиламиновыми фрагментами. Комплексы краун-гидроксиламинов демонстрируют pH-зависимое поведение, при этом эффективность связывания металлов увеличивается при депротонировании N-OH групп. Благодаря своей способности активировать молекулярный кислород, комплексы краун-гидроксиламинов имеют потенциал для применения в биомиметических катализаторах окисления.

 

 

✓  Обнаружена нитрозо-версия реакции Меервейна-Понндорфа-Верлея-Оппенауэра, представляющая собой внутримолекулярную реакцию 1,5-гидридного переноса в δ-гидрокси гем-хлорнитрозосоединениях [Org. Lett. 2024, 26, 450]. Расчеты методом теории функционала плотности показали, что механизм превращения имеет согласованный характер и протекает через шестичленное циклическое переходное состояние. Открытый процесс лег в основу трехступенчатого синтеза аннелированных пирролидинов с использованием простых нитроалкенов и циклоалкенов или циклодиенов в качестве исходных соединений.

 

 

✓  Исследована реакция стирилсульфониевых солей с нитроалканами [Org. Chem. Front., 2024, 11, 315]. Показано, что в зависимости от выбора условий реакции, а именно основания (DBU, NEt3) и растворителя (EtOAc, CF3CH2OH), возможно селективное получение нитроциклопропанов или изоксазолин-N-оксидов. На основе этого разработаны процедуры синтеза полизамещённых циклопропанов из нитроалканов и стиролов. Региоселективность аннелирования винилсульфониевых солей с нитроалканами оценена с помощью квантовохимических расчётов, в том числе показана важность выбора донора водородной связи, координирующегося с нитронатным фрагментом на стадии замыкания цикла.

 

 

✓  Решена проблема синтеза важного класса пятичленных гетероциклических соединений — полизамещенных 2,3-дигидрофуранов — в две стадии из доступных нитроалкенов и олефинов [Adv. Synth. Catal. 2023, 365, 2850]. В основе метода лежит новая реакция каталитического восстановительного деазотирования 1,2-оксазин-N-оксидов, приводящая к сужению шестичленного цикла в пятичленный. Процесс протекает под действием доступного и дешевого никеля Ренея, выступающего в роли катализатора и стехиометрического реагента, без необходимости использования оборудования высокого давления и взрывоопасного газообразного водорода.

 

 

✓  Предложена обобщенная модель возникновения асимметрической индукции в органокаталитических реакциях и процессах, катализируемых комплексами переходных металлов с хиральными лигандами [Catalysts 2022, 12(2), 214; Nature Chem. 2022, 14, 920]. На примере асимметрического каталитического гидрирования показано, что активация водорода атомами металлов и асимметрическая индукция лигандами протекают независимо друг от друга, а весь процесс может рассматриваться как вариант кооперативной органокаталитической реакции. Этот вывод расширяет возможности рационального дизайна структуры катализаторов для асимметрических превращений.

 

 

✓   Разработан новый диастереоселективный подход к получению важнейшего класса фармакологически активных азотистых гетероциклов — пиперидинов — путем ранее неизвестной каталитической циклизации доступных диоксимов 1,5-дионов [Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 2557]. Процесс позволяет получать аналоги известных лекарственных препаратов с новыми типами замещения. Работа признана одним из лучших научных достижений ИОХ РАН за 2022 год.

 

  

✓  Обнаружена необычная циклизация нитроалкил-содержащих малоновых эфиров в изоксазолины в условиях ацилирования [Adv. Synth. Catal. 2022, 364, 2606]. На основе найденной трансформации разработан подход для сборки полизамещённых изоксазолинов из доступных предшественников, в том числе в оптически чистом виде. В отличие от многих литературных аналогов, в данном случае замыкание изоксазолинового кольца не носит окислительно-восстановительного характера, а является формальным отщеплением воды от молекулы субстрата.

 

 

✓  Разработан метод синтеза 1,2-оксазинов, основанный на ранее не известной реакции циклических нитронатов с предшественниками аринов [J. Org. Chem., 2022, 87, 6838]. Процесс протекает как [3+2]-циклоприсоединение с последующей фрагментацией нитрозоацетального фрагмента. 1,2-Оксазины являются перспективным скаффолдом в медицинской химии, а также удобными предшественниками фармакологически значимых 1,4-аминоспиртов и тетрагидрофуранов.

 

 

✓  Показано, что тример оксима формальдегида tfoH3 образует комплексы переходных металлов в нехарактерно высокой степени окисления +4 [Inorg. Chem. 2021, 60, 5523]. Эти стабильные комплексы образуются из соответствующих солей Fe(III), Ni(II) и Mn(II) при окислении на воздухе. Полученные комплексы могут найти интересные применения в катализе (реакции аэробного окисления) и аналитической химии (спектрофотометрическое определение переходных металлов). Работа признана одним из лучших научных достижений ИОХ РАН за 2021 год.

 

 

✓  Разработан 10-стадийный асимметрический синтез известного антагониста нейрокининовых рецепторов hNK1 компании Мерк, и трех его стереоизомеров [J. Org. Chem., 2020, 85, 11060]. Ключевыми стадиями предложенного подхода являются [4+2]-циклоприсоединение, сайт-селективное CH-оксигенирование с использованием тандемного процесса ацилирования/[3,3]-перегруппировки и восстановительное сужение 1,2-оксазинового цикла в пирролидиновый. Предложенная схема значительно эффективнее синтеза компании Мерк, который включает 13 стадий и основан на реакциях, протекающих с низкой регио- и стереоселективностью. Работа признана одним из лучших научных достижений ИОХ РАН за 2020 год и отмечена авторитетным изданием Synfacts.

 

 

 

 

Избранные публикации последних лет
Новости института
Всероссийский форум молодых исследователей ХимБиоSeasons 2025: наука, инновации и достижения в биологии, химии и медицине Всероссийский форум молодых исследователей ХимБиоSeasons 2025: наука, инновации и достижения в биологии, химии и медицине
В апреле в рамках Всероссийского форума молодых исследователей ХимБиоSeasons собрались талантливые студенты, магистранты, аспиранты и молодые ученые, чтобы…
Исследователями ИОХ РАН разработан метод фотокаталитической гомологизации карбоновых кислот Исследователями ИОХ РАН разработан метод фотокаталитической гомологизации карбоновых кислот
Гомологизация — это общий и ценный синтетический подход, используемый для удлинения углеродной цепи. Гомологизация карбоновых кислот впервые появилась…
80 лет Победе в Великой Отечественной войне: вклад ИОХ АН СССР 80 лет Победе в Великой Отечественной войне: вклад ИОХ АН СССР
Уже через месяц после начала Великой Отечественной войны сотрудники Института органической химии АН СССР почти в полном составе были эвакуированы в Казань. Тематика…
Сегодня мы отмечаем великий день — 9 Мая, 80 лет со дня Победы в Великой Отечественной войне Сегодня мы отмечаем великий день — 9 Мая, 80 лет со дня Победы в Великой Отечественной войне
Этот день наполнен не только исторической значимостью, но и глубоким чувством уважения, благодарности и гордости за тех, кто сражался за наше будущее. Память…
К 80-летию Великой Победы К 80-летию Великой Победы
В преддверии знаменательной даты — 80-летия Победы в Великой Отечественной войне — в Институте органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН проходят тематические…
Исследователями ИОХ РАН разработан электросинтез необычных азотистых гетероциклов Исследователями ИОХ РАН разработан электросинтез необычных азотистых гетероциклов
За последнее десятилетие электрохимический синтез стал перспективной стратегией для получения азот-содержащих гетероциклов различной сложности. Органическая…

Лаборатория органических и металл-органических азот-кислородных систем (№ 9) ORCID: 0000-0003-4413-9453 Researcher ID: N-4877-2016 Scopus ID: 16065291000 h-index 21 ST LUCE https://zioc.ru/ 5 100 .00 RUB http://schema.org/InStock