Ученые ИГУ обнаружили новый маршрут образования производных 1,3-бутадиена

Многообещающие результаты, важные с точки зрения фундаментальной химии и представляющие практический интерес для современной химической промышленности, получили ученые Иркутского государственного университета. Об этом 8 октября 2020 года сообщили а пресс-службе ИГУ.

— При проведении исследований трехкомпонентных реакций сочетания в системах арилгалогенид – арилацетилен – нуклеофил, мы обнаружили новый ранее не описанный в литературе маршрут образования производных такого известного химикам вещества, как 1,3-бутадиен. Эти соединения представляют огромный интерес благодаря своим фото-, электрохимическим и биологическим свойствам. Совокупность результатов, полученных на первом этапе исследований, указывает на возможность оптимизации процесса для получения этих продуктов с высокими выходами, — говорит Елизавета Ларина, кандидат химических наук, научный сотрудник НИИ нефте- и углехимического синтеза ИГУ.

Научно-исследовательскую работу Елизавета Ларина выполняет в рамках проекта № 19-73-00047, поддержанного в 2019 году Российским научным фондом в размере 2,7 млн рублей. Тема: «Разработка «безлигандных» палладиевых каталитических систем перспективных трехкомпонентных реакций сочетания в системах арилгалогенид – арилацетилен – нуклеофил».

— На первом этапе проводилась работа по установлению фундаментальных закономерностей механизма протекания этих реакций с широким набором исходных веществ. Особое внимание было уделено исследованию природы каталитически активных соединений, ответственных за образование продуктов реакции. Полученные результаты позволили нам определить дальнейшее направление нашей работы. Важно, что при проведении исследований мы использовали принципиально новый эффективный метод изучения сложных реакций — он не требует применения специального дорогостоящего оборудования. Этот метод ранее был разработан нашей исследовательской группой и его уже используют в своей работе наши коллеги, — отмечает ученый.

Кстати, метод, о котором говорит Елизавета Ларина, в англоязычной литературе получил название «Schmidt’s analysis of differential selectivity» и был разработан исследовательской группой лаборатории кинетики каталитических процессов ИГУ под руководством доктора химических наук, профессора Шмидта Александра Федоровича.

Вообще, работа по гранту выполняется в особенно сложном и чрезвычайно актуальном направлении для тонкого органического синтеза. Получаемые в ходе синтеза соединения применяются в производстве продуктов современной химической промышленности — в первую очередь, в качестве сырья для получения полимерных продуктов с заданными свойствами, а также фармацевтических и агрохимических препаратов.

— Палладий-катализируемые реакции кросс-сочетания являются мощным инструментом органического синтеза из-за возможности конструирования новых соединений из легкодоступных компонентов различными способами. Среди таких перспективных для тонкого органического синтеза реакций можно отметить палладий-катализируемое трехкомпонентное сочетание, заменяющее многостадийные процессы, — сказала Елизавета Ларина.

Методология проведения трехкомпонентного сочетания, при котором правильный подбор катализатора (ускорителя реакции) позволяет избирательно получать целевой продукт, является малоизученной. Как отмечает Елизавета Ларина, примеров работ в этой области немного, и они не позволяют составить надежную картину механизма процесса на молекулярном уровне, а, следовательно, не позволяют прогнозировать направления протекания реакций и управлять ими.