КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 18-73-00301

НазваниеИспользование методов механохимической С-Н-активации для создания новых S-,P- и N-содержащих (макро)гетероциклов в качестве новых флуорофоров, хемосенсоров/лигандов и лекарственных кандидатов

РуководительСантра Согата , кандидат наук (признаваемый в РФ PhD)

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина", Свердловская обл

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2018 - 06.2020

Конкурс№29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-202 - Химия твердого тела, механохимия

Ключевые словаШаровое измельчение, истирание, механоактивация, реакции без участия расторителя, C-H активация, зеленая химия, флуорофоры, хемосенсоры, лиганды, биоактивные соединения

Код ГРНТИ31.21.19

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на разработку механохимических методов для получения биологически-активных S-,P-,N-гетероциклов, а также макроциклов (таких как производные 1,4-ди- и 1,2,4-триазинов, производные фосфонатов и фосфортиолатов, производные индола, производные 2,2'-бипиридина, производные бензимидазола и т.д.) с использованием главным образом процессов С-H активации. В этом случае эффективным инструментом для проведения множества органических реакций в условиях отсутствия растворителей может быть простое использование ступки и пестика для смешивания/измельчения реагентов. [1] Однако для более эффективного и автоматизированного перемешивания разработана более сложная аппаратура. В этом плане шаровые мельницы представляют достаточный интерес. [2] В неорганической химии и материаловедении измельчение шаровыми мельницами является хорошо зарекомендовавшей себя технологией измельчения минералов и получения и модификации неорганических твердых веществ [3] как в лабораторных, так и в промышленных масштабах [4]. Она позволяет получать наноструктурированные сплавы и позволяет синтезировать новые материалы [5]. В последнее десятилетие были разработаны современные технологии шарового измельчения, обеспечивающие механохимическую активацию большого количества органических превращений [6]. По сравнению с обычными методами на основе растворителей механохимически индуцированные процессы часто имеют различные преимущества, такие как более высокие выходы, меньшее время реакции, меньшие загрузки катализатора и возможность проведения реакций в отсутствие органических растворителей, что может использоваться в контексте «зеленой химии» [7]. В последние годы процессы прямой C-H функционализации неактивированных ароматических соединений, катализируемые переходными металлами, были установлены как простые и изящные способы формирования большого количества новых связей углерод-углерод или углерод-гетероатом. Тем не менее, использование измельчения и смешения с помощью шаровых мельниц при C-H функционализации менее распространено, и, как правило, они применяются для воздействия на высокоэффективное смешивание реагентов в условиях отсутствия растворителей. Этот вопрос особенно важен в реакциях между твердыми веществами [8]. Научная новизна проекта заключается в разработке новых синтетических методов получения различных серосодержащих / фосфорных / азотистых структур в условиях шарового измельчения или прочих механохимических условий. Полученные соединения представляют интерес в качестве потенциальных биоактивных соединений, а также хемосенсоров, дигандов и флуорофоров. До настоящего времени синтез этих типов соединений с помощью C-H функционализации в условиях механохимии практически не описан в литературе. Ссылки: [1] (a) F. Toda, K. Kiyoshige, M. Yagi, Angew. Chem. 1989, 101, 329; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1989, 28, 320; (b) K. Tanaka, Solvent-Free Organic Synthesis, Wiley-VCH, Weinheim, 2003; (c) P. J. Walsh, H. Li, C. A. de Parrodi, Chem. Rev. 2007, 107, 2503. [2] (a) G. Kaupp, M. R. Naimi-Jamal, H. Ren, H. Zoz, in: Advanced Technologies Based on Self-Propagating and Mechanochemical Reactions for Environmental Protection, (Eds.: G. Cao, F. Delogu, R. OrrX), Research Signpost, Kerala, 2003, pp 83; (b) E. Gaffet, F. Bernard, J.-C. Niepce, F. Charlot, C. Gras, G. Le CaYr, J.-L. Guichard, P. Delcroix, A. Mocellin, O. Tillement, J. Mater. Chem. 1999, 9, 305. [3] A. L. Garay, A. Pichon, S. L. James, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 846. [4] G. Kaupp, Cryst. Eng. Commun. 2006, 8, 794, and references cited therein. [5] N. Lyakhov, T. Grigorieva, A. Barinova, S. Lomayeva, E. Yelsukov, A. Ulyanov, J. Mater. Sci. 2004, 39, 5421. [6] (a) B. Rodríguez, A. Bruckmann, T. Rantanen, C. Bolm, Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 2213; (b) A. Bruckmann, A. Krebs, C. Bolm, Green Chem. 2008, 10, 1131; (c) A. Stolle, T. Szuppa, S. E. S. Leonhardt, B. Ondruschka, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2317. [7] (a) J.-L. Do, C. Mottillo, D. Tan, V. Štrukil, T. Frisčić, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2476; (b) J. G. Hernández, C. Bolm, Chem. Commun. 2015, 51, 12582; (b) Z. Li, Z. Jiang, W. Su, Green Chem. 2015, 17, 2330; (c) L. Chen, M. O. Bovee, B. E. Lemma, K. S. M. Keithley, S. L. Pilson, M. G. Coleman, J. Mack, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11084; Angew. Chem. 2015, 127, 11236. [8] (a) G. Rothenberg, A. P. Downie, C. L. Raston, J. L. Scott, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8701; (b) G. Kaupp, Cryst. Eng. Comm. 2003, 5, 117; (c) G. Kaupp, Top. Curr. Chem. 2005, 254, 95.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будут разработаны новые синтетические методы для различных сера-/фосфор-/ азот-содержащих производных (например, производных 1,4-ди- и 1,2,4-триазинов,3-(фенилтио)1H-индола, диэтил(1H-индол-2)-ил)фосфонатов, производных O,O-диэтил-S-фенилфосфоротиоата, производных индола, производных 2,2'-бипиридина, производных бензимидазола и т. д.) в условиях шарового измельчения и прочих механохимических условиях. Кроме того, будут предложены новые практические пути для применения механохимии для приготовления малых молекул медицинского назначения. Полученные результаты составят основу для дальнейшей разработки эффективных синтетических методологий в контексте зеленой химии для получения новых органических соединений и функциональных материалов для нужд промышленности и лекарственной химии (фармацевтики). Предполагаемый результат проекта - сбор данных о неизученных ранее фундаментальных и новых преобразованиях органических соединений в условиях шарового измельчения и прочих механохимических условиях. Это может привести к получению новых данных, сопоставимых с мировым уровнем, и имеющих фундаментальное научное и прикладное (для нужд промышленности) значение. Результаты исследований будут опубликованы в 5 статьях в высокорейтинговых научных журналах с импакт-фактором 3 и выше (RCS Advances, Chemisty - An Asian Journal и др.). Интеллектуальные данные (если таковые будут иметься) будут защищены через патентование (1 патент РФ).

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---