Details

Селенсодержащие гетероциклы привлекают внимание как потенциальные биологически активные соединения, лиганды и строительные блоки в органическом синтезе. В настоящей работе представлен оригинальный подход к N,N-дизамещенным имидазол-2-селонам, позволяющий избежать выделения побочных продуктов, в том числе галогенсодержащих. Химики ФИЦ ИрИХ СО РАН предложили простой и эффективный метод - три реагента (замещенные имидазолы, арилацилацетилены и элементный селен) и всего лишь одна стадия.

Details

Гетероциклы, содержащие серу - важный класс соединений, востребованных во множестве областей, включая фармацевтику. Химики Института Фаворского предложили новый метод получения замещенных сульфоланов (производных тетрагидротиофена) из бис(2-хлорпроп-2-енил)сульфида в щелочной среде с гидразингидратом. С помощью квантовохимических расчетов (эта часть работы выполнялась совместно с коллегами из Иркутского госуниверситета) удалось разобраться в механизме этой реакции.

Details

Феррит никеля считается перспективным магнитным материалов для биомедицины. Его наночастицы могут работать как контрастные агенты для МРТ, носители для адресной доставки лекарств и даже как "нагревательные элементы " для гипертермии опухолей. Но есть проблема: чистые ферритовые наночастицы гидрофобны, склонны к агрегации и нестабильны в биологических средах. Чтобы сделать их пригодными для живых систем, их нужно защитить - например, "завернуть" в биосовместимый полимер. Именно такой подход предложили химики Института Фаворского в недавней работе, сделанной при участии коллег из Института геохимии СО РАН. Они синтезировали наночастицы в присутствии арабиногалактана - природного полисахарида, выделяемого из лиственницы. Этот полимер образует вокруг растущих наночастиц гидрофильную матрицу, которая предотвращает агломерацию, обеспечивает коллоидную стабильность и при этом сама не токсична.

Details

Углеродные наноматериалы, допированные азотом и серой, — перспективная и доступная альтернатива дорогостоящим платиновым катализаторам в реакции восстановления кислорода (ORR). Однако до сих пор структура их активных центров оставалась малоизученной. Сотрудники Института Фаворского провели квантово-химическое моделирование графеноподобных катализаторов, содержащих 1,2-, 1,3- и 1,4-тиазиновые фрагменты. В ходе работы выполнен скрининг 74 потенциальных активных центров. Проверенные модели на основе циркумкоронена с 1,2- и 1,4-тиазиноподобными мотивами продемонстрировали превосходные характеристики в катализе ORR. Ученым удалось детально описать механизмы протекания реакции на молекулярном уровне и наглядно показать ключевые структурно-функциональные различия между 1,2- и 1,4-тиазиновыми фрагментами. Полученные данные открывают путь к направленному дизайну эффективных и недорогих топливных элементов.

Details

Полипиразолильные лиганды очень широко применяются в координационной химии. Они способны прочно связывать различные металлы, образуя комплексы, многие из которых обладают ценными свойствами - например, каталитической активностью и яркой люминесценцией.

Ранее в Институте Фаворского был найден удобный способ получения соединений этого класса - замещенных бис(пиразолил)алканонов. Они сочетают в себе два пиразольных кольца, расположенных идеально для "захвата" иона металла, и карбонильную группу - теоретически она также может участвовать в таком связывании, но будет ли это происходить на практике, оставалось неясным.

Details

Ученые Института Фаворского (ФИЦ ИрИХ СО РАН) обнаружили, что реакции между N-бензилкетиминами и диарилдиацетиленами могут давать продукты двух совершенно разных классов в зависимости от условий.
В суперосновной среде NaOtBu/DMSO эти имины генерируют полустабилизированные азааллильные анионы, а далее есть два пути их взаимодействия с диарилдиацетиленами: [3+2] циклоприсоединение с образованием триарилзамещённых N-винилпирролов (выход до 64%) или [4+3] циклоприсоединение, ведущее к тетраарилзамещённым 2H-азепинам (выход до 75%).

Details

Пиррольные фрагменты входят в состав множества природных (порфирины, алкалоиды) и синтезированных человеком соединений, в том числе, например, лекарств. Один из методов их получения - реакция N-аллил-кетиминов с арилацетиленами в суперосновной среде tBuOK/DMSO. Однако механизм этой реакции оставался неясным: возможны два пути - через винилирование кетимин-аниона (1) или через этинилирование N-винил-альдимина (путь 2). Исследователи из Института Фаворского (ФИЦ ИрИХ СО РАН) и Иркутского госуниверситета провели DFT-расчёты с учётом сольватации для двух модельных субстратов: арил-(N-аллил-1-фенилэтанимина) и алкилзамещённого (N-аллил-1-трет-бутилэтанимина). Оказалось, что в первом случае свободные энергии переходных состояний для обоих путей близки, поэтому оба механизма возможны. Для алкилзамещенного же субстрата равновесие смещено в сторону нейтрального 2-азадиена (ещё одного таутомера исходного кетимина), поэтому второй путь реакции кинетически предпочтительнее, а первый - практически недоступен.

Details

Фуллерены (например, самый распространенный C₆₀) - молекулы, состоящие лишь из атомов углерода. Они обладают многими интересными физико-химическими свойствами и активно изучаются в целом ряде областей, включая и биомедицину. Но их использование в водных средах - большая проблема: они склонны к быстрой агрегации из-за гидрофобных взаимодействий и π-π-стэкинга. Водные дисперсии фуллерена, стабилизированные полимерами, обычно содержат частицы размером 50–500 нм и более.