Details
Основой квантово-химических расчетов для моделирования свойств молекул является корректная равновесная геометрия. В новой работе сотрудников лаборатории ядерного магнитного резонанса предложены эффективные базисные наборы pecG-n (n = 1, 2) для оптимизации молекул, содержащих водород и p-элементы 2–3 периодов. Новые базисные наборы компактны и дают равновесную геометрию очень высокого качества, сравнимого с тем, которое обеспечивают более крупные базисные наборы, оптимизированные по энергии. Они продемонстрировали гораздо более высокую производительность по сравнению с другими оптимизированными по энергопотреблению базисными наборами того же или близкого размера, обычно используемыми на этапе оптимизации геометрии.

Details
Сотрудниками лаборатории элементоорганических соединений проведено первое исследование по окислительному сульфонамидированию камфена, природного соединения класса терпенов. Ученые показали, что варьируя условия реакции, можно контролировать не только направление галогенамидирования, но и перегруппировку или сохранение камфеновой структуры. Предложен и подтвержден теоретическими расчетами механизм, объясняющий многообразие продуктов. Работа выполнена совместно с отделом медицинской химии Института органической химии им. Н.Н. Ворожцова.

Details
Реакция нуклеофильного ароматического замещения водорода востребована в разработке экологичных методов синтеза практически полезных гетероциклических соединений. В новой работе Группы фосфорорганических соединений показано, что гамма-замещенные пиридины подвергаются легкому фосфинилированию с использованием H-фосфинатов с образованием 4-фосфинилпиридинов с выходами до 68%. Реакция протекает в мягких условиях (50–55 °C) без использования катализаторов и растворителей в присутствии бензоилфенилацетилена. Последний играет тройную роль: 1) активирует пиридиновое кольцо путем образования диполярного комплекса; 2) депротонирует H-фосфинаты с образованием P-центрированных анионов; 3) действует как окислитель. 

Details
Пиррольный гетероцикл востребован в синтезе донорно-π-акцепторных красителей с широким спектром применения от крашения тканей до биовизуализации. Сотрудниками группы д.х.н. Д.А. Шабалина синтезированы ранее неизвестные β,β'-дизамещенные кетоцианиновые красители на основе пиррола и алкин-связанные еноны путем катализируемого кислотой Льюиса присоединения пирролов к пента-1,4-диин-3-онам. Предложенный метод характеризуется толерантностью к различным заместителям, мягкими условиями реакции и высокими выходами целевых продуктов. Изучены спектры поглощения полученных соединений для определения их перспектив в качестве фотоинициаторов полимеризации и сенсибилизаторов при действии видимого света.

Details
В обзоре сотрудников лаборатории функциональных наноматериалов представлены основные результаты, полученные в Иркутском институте химии, по использованию природных галактозосодержащих полисахаридов, таких как арабиногалактан, галактоманнан и каппа-каррагинан, для синтеза новых водорастворимых нанокомпозитов на основе неорганических наночастиц. Рассмотрены оригинальные синтетические подходы к нанокомпозитам, а также методы их исследования. Приведены экспериментальные доказательства выраженной биологической активности ряда нанокомпозитов, что, в свою очередь, определяет перспективы разработки на их основе продуктов для медицины и сельского хозяйства.

Details
Новая уникальная химическая реакция открыта сотрудниками лаборатории непредельных гетероатомных соединений. Показано, что производные диацетилена с ароматическими заместителяит плавно реагируют с N-бензилальдиминами по пути [4+3]-циклоприсоединения под действием системы трет-бутоксид калия / ДМСО (60 °С, 30 мин) с образованием фармацевтически значимых тетра(гет)арилзамещенных 3H-азепинов с выходами до 71%. Процесс включает присоединение азааллильных анионов к одной из тройных связей диинов с последующей прототропной изомеризацией и циклизацией анионных интермедиатов с участием второй тройной связи. Каскадный механизм согласуется с квантово-химическим анализом, выполненным сотрудниками лаборатории квантовой химии ИГУ.

Details
Одним из перспективных процессов для создания экологичных источников энергии является контролируемое электрохимическое восстановление кислорода (ORR) в топливных элементах и металло-воздушных батареях. Актуальным направлением исследований является поиск недорогих катализаторов для процесса ORR, в частности, новых наноуглеродных материалов, допированных неблагородными металлами и гетероатомами. Сотрудниками лаборатории элементоорганических соединений были проведено теоретическое исследование механизма реакции восстановления кислорода с использованием наноуглеродов, легированных фрагментами FeN4, в качестве катализаторов. Раскрыто влияние носителя и относительной ориентации фрагмента FeN4 в структуре катализатора на эффективность ORR и стабильность интермедиатов. Особое внимание уделено возможному отравляющему действию монооксида углерода СО. Проанализирована относительная каталитическая активность металлоцентра и прилегающего к нему С2-сайта углеродного носителя в зависимости от структуры. Металлический каталитический центр на подложке из нанотрубки "кресло" и графена склонен к дезактивации при отравлении CO, тогда как в катализаторе, нанесенном на зигзагообразную нанотрубку, металлический центр устойчив к действию CO. Показано, что четырехэлектронный механизм ORR предпочтительнее двухэлектронного как в кислой, так и в щелочной среде, как на металлическом, так и на С2-центрах.

Details
Род грибов Trichoderma включает в себя важных антагонистов патогенных грибов и может быть использован в сельском хозяйстве для борьбы с различными болезнями растений. Сотрудниками Лаборатории экологической биотехнологии были выделены два штамма микромицетов из спилов древесины Восточной Сибири. По морфологическим и молекулярно-генетическим признакам они были идентифицированы как Trichoderma atroviride и Trichoderma harzianum. Эти штаммы триходермы эффективно подавляли развитие изученных патогенных грибов (до 80%). Представленные в статье данные свидетельствуют о том, что Trichoderma atroviride и Trichoderma harzianum могут быть перспективными для дальнейшего изучения средств биоконтроля болезней растений.