Международный коллектив химиков из Китая и России продолжает исследования в области флотации и химия реагентов. В новой работе решалась проблема удаления кварца из природного минерала магнетита. Для этого был синтезирован новый поверхностно-активный материал на основе 3-тетрадециламинопропиламидоксима (ТПА). Собирательная способность ТПА для магнетита и кварца была сравнена с обычным поверхностно-активным веществом, 1-додециламином (ДА). Результаты пенной флотации показали, что ТПА может эффективно извлекать кварц, и извлечение было на 25% выше, чем у ДА. Между тем, извлечение магнетита ТПА на 6,92% ниже, чем у ДА. Контактный угол показал, что молекулы ТПА могут значительно повышать гидрофобность поверхности кварца.

Сотрудниками лаборатории функциональных полимеров и непредельных гетероатомных соединений синтезированы новые функциональные (со)олигомеры на основе 4,4,6,6-тетраметил-1-винил-4,5,6,7-тетрагидропирроло[3,2-c]пиридина. Исходный мономер получен по реакции Трофимова путем гетероциклизации оксима 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидона и ацетилена в суперосновной среде KOH / ДМСО. Синтезированные (со)олигомеры показали унимодальное молекулярно-массовое распределение с Mw от 2,2 до 3,4 кДа. Гомо- и со-олигомеры с бутилвиниловым эфиром после допирования йодом проявляют свойства высокоомных органических полупроводников.

Посредством параметров критических точек характера (3,-3) в пространстве функции локализованного орбитального локатора научные сотрудники лаборатории ЯМР ФИЦ ИрИХ СО РАН произвели унифицированный числовой срез всех электронных оболочек всех известных 118 элементов периодической таблицы Менделеева. Ключевая идея работы – рассматривать параметры обозначенных критических точек как естественные «маячки» электронных оболочек элементов периодической таблицы, являющиеся дескрипторами различных атомных свойств. Была показана надежная функциональная связь между параметрами указанных критических точек с атомными, ковалентными и ван-дер-ваальсовыми радиусами атомов, а также энергий ионизации. Детально рассмотрена функциональная взаимосвязь между параметрами критических точек (3,-3) топологии функции локализованного орбитального локатора и значениями электроотрицательности известных шкал.

Сопряженное нуклеофильное присоединение аминов к электронодефицитным алкенам (аза-реакция Михаэля) является одним из самых простых и используемых инструментов для создания связи углерод-азот. Аза-реакция Михаэля широко применяется в синтезе биологически активных соединений. Контролируемое региоселективное присоединение азотцентрированных нуклеофилов к пул-пул галогенированным β-цианоакрилатам представляет собой сложную задачу ввиду близости электронных свойств вицинальных акцепторных групп. В новой работе группы под руководством д.х.н. Александра Юрьевича Рулева изучено влияние типа галогена и его положения , а также нуклеофильности амина и наличия добавок на направление такого присоединения. Экспериментальные данные отлично согласуются с расчётами, выполненными с помощью теории функционала плотности.

Сотрудники лаборатории непредельных гетероатомных соединений продолжают открывать новые грани реакционной способности 2-ацилэтинилпирролов. Если в работе прошлого года они презентовали крайне интересную реакцию с амином DBU (и новый класс флуорофоров с отличными характеристиками), то в недавно опубликованной статье ими было описано ранее неизвестное взаимодействие 2-ацилэтинилпирролов с дисульфидом углерода. Показано, что их основно-катализируемое [3+2]-циклоприсоединение приводит к стереоселективному образованию двух типов продуктов с одним или двумя тиазольными циклами. Получение того или иного соединения контролируется соотношением субстратов и заместителями в пиррольном кольце. Синтезированные соединения перспективны для использования в медицинской химии, материаловедении и органическом синтезе.

Замена ископаемых ресурсов возобновляемым сырьем для синтеза соединений с высокой добавленной стоимостью представляет собой одну из актуальных задач современной органической химии. Ярким примером такого подхода является использование растительной биомассы для производства различных химических соединений. Среди последних выделяется ванилин, продукт деполимеризации лигнина, имеющий ароматическую структуру и три функциональные группы, который используется в разработке лекарственных препаратов и материаловедении. В новой работе, выполненной д.х.н. Дмитрием Андреевичем Шабалиным совместно с коллегой из Иркутского государственного университета обсуждается синтетический потенциал 4-этинил-2-метоксифенола.

Существует большое количество соединений различной природы и строения, химические связи в которых не могут быть описаны в рамках классической модели двухцентровой двухэлектронной связи Льюиса, поскольку в валентной оболочке центрального атома не хватает электронов или орбиталей для её формирования. Такая ситуация встречается, например, в соединениях благородных газов, в водородных комплексах и их металлических аналогах, в галогенных комплексах и в соединениях гипервалентного кремния. Для объяснения этого феномена были введены различные специфические схемы связей, такие как водородные, триэльные, тетрельные, пниктогенные, халькогенные, галогенные связи и др. Их строение описывается в рамках моделей многоцентровых связей. Как неоднократно отмечал профессор Валерий Федорович Сидоркин, наиболее сложным и противоречивым вопросом здесь является природа орбитально-дефицитной трёхцентровой четырёхэлектронной (3c-4e) связи.

Сотрудниками лаборатории непредельных гетероатомных соединений обнаружена новая реакция легкодоступных N-алленилпиррол-2-карбальдегидов с нитрилоксидами, дающая ранее неизвестный класс 1,2-оксазолиновых пирролкарбальдегидов. Синтезированные соединения являются перспективными синтонами и строительными блоками для дизайна биологически активных веществ и высокотехнологичных материалов. Преимуществом разработанной реакции является высокая селективность - образуется только один продукт из большого числа возможных. Анонс данной работы помещен на обложку июньского номера "The Journal of Organic Chemistry". На рисунке N-алленилпиррол изображён в виде скотного двора с двумя дверями, через которые могут проходить овцы, символизирующие 1,3-диполи. Обычно обе двери открыты (возможны два пути реакции), но при наличии электроноакцепторной группы в α-положении пиррола селективность резко возрастает. На рисунке это показано в виде башни с пастухом, закрывающим одну из дверей благодаря своей электронакцепторности.

Ссылка на исследование: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.joc.5c00372