Кафедра органической химии

Лаборатория координационных металлооганических соединений
(КМОС)

Состав лаборатории:

Лаборатория ведет экспериментальные химические исследования в области органической, координационной и элементоорганической химии. Активно исследуются прикладные свойства всех вновь получаемых веществ.

Важнейшие научные достижения лаборатории:

Важнейшие направления деятельности лаборатории в настоящее время:

1. Комплексные синтетические исследования, направленные на получение высоко реакционноспособных структурно протяженных производных ферроцена: Проводятся также синтезы и исследования золотоорганических комплексов. На этом пути, как и при любом синтезе соединений с заданной наперед структурой, встречается много серьезных методических трудностей. Их преодоление часто сопровождается открытием новых синтетических превращений и приводит к синтезу соединений ранее неизвестных типов. Синтезируемые соединения находят применение в создании наноразмерных материалов, например, жидких кристаллов, а также используются в создании биомаркеров.
2. Синтез производных переходных и непереходных металлов на основе лигандов, способных образовывать дополнительные координационные взаимодействия и исследование их полезных свойств: Соединения такого ряда обладают широким спектром биологической активности, и кроме того,будучи введенными в качестве заместителей в органические молекулы, кардинальным образом меняют их свойства, что очень важно для тонкого химического синтеза. Всесторонние исследования герматранов - циклических эфиров триалканоламинов, поиск химических превращений этих молекул с сохранением атранового фрагмента. Синтез и исследование атрановых и окановых производных B, Al, In, Si, Ge, Sn, Bi, Ti. Исследование полимеризационной активности комплексов Al, Ti, Zn в получении биоразлагаемых полимеров на основе циклических сложных эфиров; синтез стабильных тяжелых аналогов карбенов (силиленов, гермиленов, станниленов) на основе циклических лигандов координирующего типа; получение соединений с цепочками связей Ge–Ge (или Ge–Si(Sn)) и применение данных веществ в качестве молекулярных проводников Презентация группы доц. Г.С. Зайцевой и в.н.с. С.С. Карлова
3. Поисковые исследования сверхкритических флюидных технологий совместно с Лабораторией супрамолекулярной химии и наногибридных органических материалов на базе Центра сверхкритических флюидных технологий. Исследуются процессы полимеризации, химические синтетические реакции, получение супрамолекулярных структур и композитных аэрогелей, в том числе, и включающих различные металлы. Процессы в сверхкритических средах отличаются высокой э кологичностью и эффективностью, а также обладают целым рядом методических преимуществ, в том числе, и на стадии выделения и очистки получаемых веществ. В исследованиях активно участвуют доктора химических наук Д.П.Крутько, И.Э Нифантьев, С.З.Вацадзе, а также кхн Г.П. Брусова и кхн А.В.Шляхтин. Совместно с сектором химических процессов в СК-средах лаборатории магнитных материалов ИОНХ РАН проводятся исследования процессов СК-хроматографического разделения и очистки биологически важных соединений, как вновь синтезируемых, так и выделяемых из природного сырья. Интересно, что сверхкритическое состояние вещества было обнаружено свыше 100 лет назад и только в последние десятилетия нашло практическое применение. Примечательно, что сверхкритическая вода растворяет все органические соединения, а, будучи насыщена кислородом, превращает их в Н2О и СО2, что перспективно, например, для утилизации пластиковой тары или уничтожения запасов химического оружия.

Сотрудничество лаборатории с Институтом элементоорганических соединений Академии наук (ИНЭОС РАН)

Лаборатория гидридов металлов В рамках сотрудничества проводятся работы по синтезу и исследованию реакционной способности гидридных комплексов переходных металлов и элементов главных групп (B, Al, Ga и др.), а также изучение реакций с переносом ионов водорода и трансформаций молекулярного водорода в координационной сфере металлов. Особый интерес представляют диводородные связи (М-Hd-···+dH-A ) – это вид водородной связи, возникающей между атомом водорода в гидридах металлов, несущим частичный отрицательный заряд и водородом, несущим частично положительный заряд в протонодонорах. Эти исследования важны для понимания процессов каталитического гидрирования, активации водорода и E–H связей (E – элемент главной группы), процессов, протекающих с выделением водорода, а также для создания систем хранения и выделения водорода.

Лаборатория металлакарборанов переходных металлов Разработан направленный синтез рацемических и хиральных металлакарборанов, содержащих металлы платиновой группы. Полученные соединения представляют собой эффективные катализаторы асимметрического гидрирования прохиральных енамидов. В каталитических реакциях достигнуты высокие значения конверсии (в большинстве случаев 100%) и энантиоселективности (максимальные до 99.5-99.7% ее).

Лаборатория металлоорганических соединений Метатезис непредельных углеводородов – одно из выдающихся достижений металлокомплексного катализа прошлого столетия, отмеченное Нобелевской премией 2005г. В плане совместных работ изучается каталитический гетерометатезис (метатезис кратных связей углерод-гетероатом и гетероатом-гетероатом) с участием N-сульфиниламинов, сульфодииминов, изоцианатов, карбонильных соединений и других родственных соединений. В качестве катализаторов используются оксо- и имидные комплексы переходных металлов 4-6 групп, привитые к поверхности силикагеля.

Преподавательская деятельность

Все сотрудники лаборатории постоянно ведут педагогическую работу:

• Профессор Д.А.Леменовский читает годичные курсы лекций для студентов химического факультета МГУ и слушателей Высшего химического колледжа РАН "Химия элементоорганических соединений", "Теоретическая неорганическая химия", "Применение металлоорганических соединений в синтетической практике",
• профессор И.Э. Нифантьев читает курс лекций "Органическая химия" для студентов факультета биоинженерии и биоинформатики,
• доцент В.П.Дядченко читает курс лекций "Ретросинтетический анализ в органической химии" и "Реагенты и методы для органического синтеза" для дипломников кафедры органической химии,
• доценты Г.С.Зайцева и Г.П.Брусова ведут занятия по органической химии для студентов 3-его курса химического факультета МГУ,
• с.н.с. П.В. Ивченко ведет практические занятия по органической химии для студентов факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ,
• ст.н.сотр.Д.П.Крутько читает цикл лекций по ЯМР-спектроскопии в рамках спецкурса для аспирантов кафедры органической химии.

Научные партнеры

В России: Институт Химической Физики им.Н.Н.Семенова РАН (ИХФ РАН), Институт Элементоорганических Соединений им.А.Н.Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН), Государственный Научно-исследовательский Институт химии и технологии элементоорганических соединений (ГНИИХТЭОС), Лазерный центр РАН; Институт Общей и Неорганической химии РАН (ИОНХ РАН), Институт Физических проблем РАН (г.Черноголовка), Институт химии (г.Нижний Новгород), Нижегородский Университет им. Н.Лобачевского, Государственный Исторический музей, Государственный Научно-исследовательский Институт реставрации.

За рубежом: Университеты г.Ноттингем, г.Оксфорд, г.Манчестер (Великобритания), Университет г.Марбург (Германия), Университеты штатов Юта и Мейн (США), Университет г.Шанхай (Китай), Университет г.Прага (Чехия).