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
Высокоспиновые системы, их магнитные свойства и сферы практического применения: в СПбГУ выступил с лекцией Евгений Викторович Третьяков, д.х.н., заведующий Лабораторией гетероциклических соединений имени академика А.Е. Чичибабина Высокоспиновые системы, их магнитные свойства и сферы практического применения: в СПбГУ выступил с лекцией Евгений Викторович Третьяков, д.х.н., заведующий Лабораторией гетероциклических соединений имени академика А.Е. Чичибабина
21 марта в Менделеевском центре Санкт-Петербургского государственного университета состоялось 55-е чтение, которое посвящено памяти академика А.Е. Фаворского.…
Делегация ИОХ РАН на Всероссийской конференции «Химия нитросоединений и аминокислот» Делегация ИОХ РАН на Всероссийской конференции «Химия нитросоединений и аминокислот»
В Санкт-Петербурге с 25 по 28 марта проходит Всероссийская конференция с международным участием «Химия нитросоединений и аминокислот», посвященная 65-летию…
Исследователями ИОХ РАН разработан новый способ получения тетрагидропиранов Исследователями ИОХ РАН разработан новый способ получения тетрагидропиранов
В настоящее время химия β-стирилмалонатов является довольно малоизученной областью органического синтеза, однако эти соединения представляют значительный…
«Мы планируем развиваться в том же ключе — дома воспитывать дочь, а в ИОХе развивать науку и готовить молодые кадры»: интервью с Алексеем Сухоруковым и Юлией Волковой, сотрудниками ИОХ РАН «Мы планируем развиваться в том же ключе — дома воспитывать дочь, а в ИОХе развивать науку и готовить молодые кадры»: интервью с Алексеем Сухоруковым и Юлией Волковой, сотрудниками ИОХ РАН
Недавно мы начали рассказывать о супружеских парах, которые связаны не только семейными узами, но и рабочими.   Следующими героями нашего интервью…
Учеными ИОХ РАН впервые использована масс-спектрометрия для изучения каталитических систем Pd/NHC в низких концентрациях Учеными ИОХ РАН впервые использована масс-спектрометрия для изучения каталитических систем Pd/NHC в низких концентрациях
N-Гетероциклические карбены (NHC) известны своей эффективностью в качестве лигандов в гомогенном катализе соединениями переходных металлов. Их широкое…
«Мы будем прилагать максимум усилий для обеспечения научно-технологического суверенитета нашей страны»: интервью с Александром Рассоловым и Ольгой Мулиной, сотрудниками ИОХ РАН «Мы будем прилагать максимум усилий для обеспечения научно-технологического суверенитета нашей страны»: интервью с Александром Рассоловым и Ольгой Мулиной, сотрудниками ИОХ РАН
Вы когда-нибудь задумывались о том, работают ли в нашем Институте семейные пары? Да, и очень много! На этой неделе мы расскажем о супружеских парах, которые…

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