Объединенный коллектив ученых-химиков из Томского политехнического университета и Санкт-Петербургского государственного университета открыл новый способ управления селективностью органических реакций через невалентные взаимодействия. Вопрос является одним из важнейших в органической химии и соответствует принципам «зеленой» химии. Исследователи использовали эффекты малопрочных невалентных взаимодействий. Средой для реакций был не раствор — исходные вещества ученые использовали в порошкообразном виде. Исследование носит фундаментальный характер, однако авторы работы считают, что обнаруженный способ в перспективе поможет быть применен для создания нового поколения материалов, включая высокоселективные сорбенты и материалы с управляемыми свойствами. Статья по теме исследования была опубликована в журнале Королевского химического общества Organic Chemistry Frontiers (IF: 5,155; Q1).
Фото - Служба новостей ТПУ
«В органической химии существует краеугольное понятие селективности реакций. По сути дела, это процесс управления поведением компонентов реакции на молекулярном уровне. Дело в том, что реакции между несколькими органическими соединениями могут протекать в разных направлениях, их может быть два, но могут быть и десятки.
От направления, по которому прошла реакция, зависит, какой целевой продукт и в каком количестве вы получите в конечном итоге. Чем больше таких вариаций, тем селективность ниже, и количество того продукта, который вам нужен, меньше. Именно поэтому ученые постоянно разрабатывают новые методы и реагенты, которые позволяют получить нужный продукт в максимально короткое время и в максимально простых условиях, то есть, как говорят химики, с максимальной селективностью.
Мы предположили, что управлять селективностью можно с помощью изменения реакционной среды и использования невалентных связей», — поясняет один из авторов статьи, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павел Постников.
«Томский политех — ведущий российский центр исследований в области химии гипервалентного иода — высокореакционноспособных реагентов органического синтеза. В текущем исследовании ученые проводили эксперименты с иодониевыми солями — одним из наиболее популярных «кирпичиков» в построении соединений, проявляющих тот или иной тип биологической активности. Иодониевые соли активно используются в органическом синтезе, и, в частности, они являются прекурсорами для получения препаратов для радионуклидной диагностики онкологических заболеваний», — поясняет руководитель направления и автор статьи профессор ТПУ Мехман Юсубов.
В свою очередь химики Санкт-Петербургского госуниверситета — группа ученых под руководством академика РАН Вадима Кукушкина — один из ведущих российских коллективов в области химии неклассических невалентных взаимодействий. Именно объединение двух направлений позволило добиться данных результатов.
«Традиционно реакции в органической химии проводят в растворах. Мы предположили, что в твердой фазе, когда все исходные вещества находятся в структурированном состоянии, реакция может идти по-другому, так как в твердой фазе материя преорганизуется особым образом. И мы обнаружили, что иодониевые соли в таком случае способны образовывать так называемые невалентные взаимодействия. Это очень слабая связь — по сравнению с классической ковалентной связью — 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»,
— отмечает один из авторов статьи, постдок СпбГУ Наталья Солдатова.
По словам ученых-химиков, с одной стороны, в этой работе им удалось продемонстрировать, что не всегда стоит стремиться проводить реакцию в растворе. Так как в твердой фазе она может протекать в другом направлении, а значит, и с получением других конечных продуктов.
«Второй момент: мы обнаружили, что непосредственно на это очень сильно влияют невалентные взаимодействия. Это важно потому, что классическая органическая химия всегда строилась на прочных ковалентных связях. Развитие химии невалентных взаимодействий и способов управления реакцией с их помощью открывает широкий простор для создания новых материалов. Именно создание новых материалов на основе невалентных соединений и станет развитием исследования», — говорит Павел Постников.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Источник: Служба новостей ТПУ
Сервис «Комментарии» - это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.
Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:
Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес
Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.
Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.