Мониторинг Наука и Образование

ТПУ I Томский политех
Новый способ изменения направления органических реакций

Объединенный коллектив химиков из ТПУ и СПбГУ открыл новый способ управления селективностью органических реакций через невалентные взаимодействия.

Это один из важнейших вопросов в органической химии и развитии «зеленой» химии.

Задача

Реакции между органическими соединениями могут протекать в разных направлениях (иногда их могут быть десятки). От направления, по которому прошла реакция, зависит, какой продукт и сколько вы получите.

Чем больше вариаций, тем селективность ниже, и количество продукта меньше. Поэтому ученые разрабатывают методы и реагенты, которые позволяют получить нужный продукт быстрее и проще — то есть, как говорят химики, с максимальной селективностью.

Павел Постников, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ:

Мы предположили, что управлять селективностью можно с помощью изменения реакционной среды и использования невалентных связей.

Томск – Санкт-Петербург

Томский политех — ведущий российский центр исследований в области химии гипервалентного иода — высокореакционноспособных реагентов органического синтеза. В исследовании томские ученые проводили эксперименты с иодониевыми солями — одним из наиболее популярных «кирпичиков» в построении соединений, проявляющих тот или иной тип биологической активности.

Мехман Юсубов, профессор ТПУ, руководитель направления:

Иодониевые соли активно используются в органическом синтезе — они, в частности, являются прекурсорами для получения препаратов для радионуклидной диагностики онкологических заболеваний.

В Санкт-Петербургском госуниверситете группа под руководством академика РАН Вадима Кукушкина — один из ведущих российских коллективов в области химии неклассических невалентных взаимодействий.

Наталья Солдатова, постдок СПбГУ:

Традиционно реакции в органической химии проводят в растворах. Мы предположили, что в твердой фазе реакция может идти по-другому, и обнаружили, что иодониевые соли в таком случае способны образовывать невалентные взаимодействия. По сравнению с классической ковалентной связью это очень слабая связь между молекулами.

В данном случае именно невалентные связи направили течение реакции в другом направлении, и были получены иные целевые соединения, по сравнению с тем, что могли бы быть получены в растворе.

Результаты

Химикам удалось продемонстрировать, что не всегда стоит стремиться проводить реакцию в растворе: в твердой фазе она может протекать в другом направлении, а значит, и с получением других продуктов.

Обнаружено сильное влияние невалентных взаимодействий. Развитие химии невалентных взаимодействий и способов управления реакцией с их помощью открывает перспективы для создания новых материалов.

Что дальше

Исследование носит фундаментальный характер, однако авторы работы считают, что обнаруженный способ в перспективе может быть применен для создания нового поколения материалов, включая высокоселективные сорбенты и материалы с управляемыми свойствами.

Статья опубликована в журнале Королевского химического общества Organic Chemistry Frontiers (IF: 5,155; Q1).

Исследование поддержано грантом РНФ.

3 views05:28