Руководитель

Кадровый состав

Собенина Любовь Николаевна – д.х.н., главный научный сотрудник

Трофимов Александр Борисович – профессор РАН, д.х.н., ведущий научный сотрудник

Гоцко Максим Дмитриевич – к.х.н., старший научный сотрудник

Маркова Марина Викторовна – к.х.н., старший научный сотрудник

Петрова Ольга Витальевна – к.х.н., старший научный сотрудник

Томилин Денис Николаевич – к.х.н., старший научный сотрудник

Сагитова Елена Фаритовна – к.х.н., старший научный сотрудник

Будаев Арсалан Бадмаевич – к.х.н., научный сотрудник

Мартыновская Светлана Валерьевна – научный сотрудник

Салий Иван Владимирович – научный сотрудник

Щербакова Виктория Сергеевна – к.х.н., научный сотрудник

Белоголова Александра Максимовна – младший научный сотрудник

Гыргенова Елена Андреевна – младший научный сотрудник

Основное направление исследований

Группа развивает химию функционализированных азолов (пирролов, фуранов, тиофенов) – важнейших прекурсоров и интермедиатов прогрессивных лекарственных средств, оптоэлектронных материалов для солнечных батарей, сверхчувствительных сенсоров и цифровых технологий. В основе исследований лежит открытая в группе реакция кросс-сочетания пирролов с галогенацетиленами, протекающая, в отличие от реакции Соганаширы, без участия палладия и других переходных металлов, без растворителя и при комнатной температуре. В отличие от классических вариантов кросс-сочетания, она позволяет вводить в пиррольное кольцо ацетиленовые фрагменты с сильными электроноакцепторными заместителями. Это достигается проведением реакции в твердых средах, в качестве которых используются различные оксиды и соли металлов. Несмотря на очевидные препаративные преимущества и концептуальную новизну такого подхода, он все еще сравнительно редко применяется для решения конкретных синтетических задач.

Основные научные результаты (фундаментальные исследования)

1. Беспалладиевое кросс-сочетание пирролов и фуранов с галогенацетиленами

Открытая в группе реакция кросс-сочетания пирролов с галогенацетиленами в среде твердых оксидов и солей металлов, приводящая к 2-этинилпирролам (высокоэффективная альтернатива реакции Сонагаширы) осуществляется не только без палладия и меди, но и в отсутствии растворителя и основания.

На примере природного соединения – ментофурана - показано, что фураны также способны к кросс-сочетанию с галогенацетиленами в аналогичных условиях с образованием ацетиленовых производных.

2. Высокочувствительные флуоресцентные сенсоры – бородиазаиндацены (BODIPY)

Разработаны высокочувствительные переключаемые сенсоры для неводных сред на слабые изменения рН среды и присутствие СО₂ и формальдегида. Синтез основан на конденсации трифторметилпирролилэтанолов с пирролами и BF₃ в присутствии кислоты и окислителя.

Sobenina L.N., Vasil'tsov A.M., Petrova O.V., Petrushenko K.B., Ushakov I.A., Clavier G., Meallet-Renault R., Mikhaleva A.I., Trofimov B.A. A General Route to Symmetric and Asymmetric meso-CF₃-3(5)-Aryl(Hetaryl)- and 3,5-Diaryl(Dihetaryl)-BODIPY Dyes // Org. Lett. – 2011. – V. 13. – P. 2524-2527. DOI: 10.1021/ol200360f.

 

Petrushenko K.B., Petrushenko I.K., Petrova O.V., Sobenina L.N., Ushakov I.A., Trofimov B.A. Environment-Responsive 8-CF₃-BODIPY Dyes with Aniline Groups at the 3 Position: Synthesis, Optical Properties and RI-CC2 Calculations //Asian J. Org. Chem. – 2017. - V. 6, N 7. - P. 852-861. DOI: 10.1002/ajoc.201700117.

Petrushenko K.B., Petrushenko I.K.,  Petrova O.V., Sobenina  L.N., Trofimov B.A. Novel environment-sensitive 8-CF₃-BODIPY dye with 4-(dimethylamino)phenyl group at the 3-position: Synthesis and optical properties // Dyes and Pigments – 2017. – V. 136. – P. 488-495. DOI: 10.1016/j.dyepig.2016.09.009.

Hu D., Zhang T., Li S., Yu T., Zhang X., Hu R., Feng J., Wang S., Liang T., Chen J., Sobenina L.N., Trofimov B.A., Li Y., Ma J., Yang G. Ultrasensitive reversible chromophore reaction of BODIPY functions as high ratio double turn on probe // Nature Commun. - 2018. - V. 9, N 1. – 362. DOI: 10.1038/s41467-017-02270-0.

3. Ранее неизвестные флуорофоры семейства BODIPY с мезо-CF₃ и ацетиленовыми заместителями в положениях 3(5) борадиазаиндаценового ядра на основе легко доступных 5-арил-2-трифторацетилпирролов.

Разработана общая стратегия направленного синтеза флуорофоров семейства BODIPY с сопряженной тройной связью и улучшенными оптическими характеристиками на основе 5-арил-2-трифторацетилпирролов. Стратегия основана на введении ацилэтинильных заместителей в молекулу мезо-СF₃-дипирролилметанов (продуктов кислотно-катализируемой конденсации трифтор-1-(5-арилпиррол-2-ил)этанолов с пирролом) и дальнейшей трансформации образующихся ацилэтинильных производных в соответствующие борадиазаиндацены. Эта стратегия открывает дополнительные перспективы для дизайна флуорофоров семейства BODIPY со специальными свойствами, пригодных в качестве сверхчувствительных сенсоров для использования в нанотехнологиях, в оптоэлектронике и в биологических исследованиях.

Tomilin D.N., Petrushenko K.B., Sobenina L.N., Gotsko M.D., Ushakov I.A., Trofimov B.A. Synthesis and Optical Properties of meso-CF₃-BODIPY with Acylethynyl Substituents in the Position 3 of the Indacene Core // Chemistry – An Asian Journal Org Chem. – 2016. - V. 5, N 10. – P. 1288-1294. DOI: 10.1002/ajoc.201600303 -2017.

4. Промышленно-ориентированная технология синтеза 4,5,6,7-тетерагидроиндола и индола из циклогексаноноксима (планшет 3)

Разработаны ориентированные на промышленность технологии синтеза 4,5,6,7-тетрагидроиндола из циклогексаноноксима и ацетилена с использованием в качестве катализатора системы циклогексаноноксимат натрия/ДМСО и селективного метода дегидрирования 4,5,6,7-тетерагидроиндола в индол с использованием системы Ni₂S/γ-Al₂O₃ в качестве катализатора (совместно с компанией Waldis, Литва).

Гранты, контракты, хоздоговора, партнеры по инновационным исследованиям за последние 3 года

Грант РНФ 19-73-10063 «Пирролы с электронодефицитными ацетиленовыми заместителями как платформа для построения поляризованных дипиррометанов/дипиррометенов и борфторидных хелатных комплексов на их основе – новых флуорофоров и красителей медицинского назначения, прекурсоров антибактериальных и онкоориентированных лекарств, компонентов оптоэлектронных материалов» (руководитель к.х.н. Д.Н. Томилин).

Грант РФФИ-Государственный фонд естественных наук Китая 19-53-53008 «Создание новых флуоресцентных сенсоров типа BODIPY, обладающих повышенной чувствительностью к изменениям в биологических объектах и окружающей среде» (руководитель академик РАН Б.А. Трофимов).

Грант РФФИ 20-33-90187 «С-Ацилэтинилпирролы в дизайне функционализированных пиррольных систем –перспективных лекарственных средств и их прекурсоров» (И.В. Салий).

Избранные публикации за последние 3 года

Обзоры

Sobenina L. N., Trofimov B. A. Recent strides in the transition metal-free cross-coupling of haloacetylenes with electron-rich heterocycles in solid media // Molecules. – 2020. – V. 25. – N. 11. – Article number 2490. DOI: 10.3390/molecules25112490

Статьи 

Gadomska A. V., Nevidimov A. V., Tovstun S. A., Petrova O. V., Sobenina L. N., Trofimov B. A., Razumov V. F. Fluorescence from 3,5-diphenyl-8-CF3-BODIPYs with amino substituents on the phenyl rings: quenching by aromatic molecules // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2021. – V. 254. – P. 119632 (1-10). DOI: 10.1016/j.saa.2021.119632

Tomilin D. N., Sobenina L. N., Ushakov I. A., Trofimov B. A. Highly functionalized pyrrolylpyridines from 2-(acylethynyl)-pyrroles // Synthesis. – 2021. – V. 53. – Iss. 6. – P. 1137-1148. DOI: 10.1055/s-0040-1706474

Petrova O. V., Budaev A. B., Sagitova E. F., Ushakov I. A., Sobenina L. N., Ivanov A. V., Trofimov B. A. Pyrrole-aminopyrimidine ensembles: cycloaddition of guanidine to acylethynylpyrroles // Molecules. – 2021. – V. 26. – Iss. 6. – P. 1692 (1-16). 17.03.2021. DOI: 10.3390/molecules26061692

Tomilin D. N., Sagitova E. F., Petrushenko K. B., Sobenina L. N., Ushakov I. A., Yang G. Q., Hu R., Trofimov B. A. Asymmetric meso-CF₃-BODIPY dyes based on cycloalkanopyrroles // Dyes and Pigments. – 2020. – V. 176. – Article number 108228. DOI: 10.1016/j.dyepig.2020.108228

Saliy I. V., Gotsko M. D., Sobenina L. N., Ushakov I. A., Trofimov B. A. Bio-inspired functionalized pyrrole-pyridone ensembles: synthesis on the platform of acylethynylpyrroles // Synthesis. – 2020. – V. 52. – N. 18. – P. 2698-2704. DOI: 10.1055/s-0040-1707148

Tomilin D. N., Gotsko M. D., Sobenina L. N., Ushakov I. A., Trofimov B. A. A hydrogen pump: transfer of four hydrogens from a cyclohexane ring to a triple bond during a menthofuran/bromoacetylene adduct rearrangement // Tetrahedron Letters. – 2019. – V. 60. – Is. 28. – P. 1864-1867. DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.06.021

Gotsko M. D., Saliy I. V., Sobenina L. N., Ushakov I. A., Trofimov B. A. From acylethynylpyrroles to pyrrole-pyrone ensembles in a one step // Tetrahedron Letters. – 2019. – V. 60. – Is. 40. – P. 151126 (1-5). DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.151126

Hu D., Zhang T., Li S., Yu T., Zhang X., Hu R., Feng J., Wang S., Liang T., Chen J., Sobenina L.N., Trofimov B.A., Li Y., Ma J., Yang G. Ultrasensitive reversible chromophore reaction of BODIPY functions as high ratio double turn on probe // Nature Commun. - 2018. - V. 9, N 1. – 362. DOI: 10.1038/s41467-017-02270-0.

Sobenina L. N., Tomilin D. N., Gotsko M. D., Ushakov I. A., Trofimov B. A. Transition metal-free cross-coupling of furan ring with haloacetylenes // Tetrahedron. – 2018. – V. 74, No 13. – P. 1565-1570. DOI: 1016/j.tet.2018.02.024

Tomilin N., Sobenina L. N., Petrushenko K. B., Ushakov I. A., Trofimov B. A. Design of novel meso-CF3-BODIPY dyes with isoxazole substituents // Dyes and Pigments. – 2018. – V. 152. – P. 14-18. DOI: 10.1016/j.dyepig.2018.01.026