Создание сложных молекул с атомарной точностью

Растущий спрос со стороны высокотехнологичных секторов на более совершенные подходы к промышленному производству способствует появлению нового поколения методов химического синтеза.
«До недавнего времени было невозможно построить сложные органические молекулы, манипулируя отдельными атомами», — говорит профессор Валентин Анаников, заведующий лабораторией Института органической химии им. Зелинского РАН. «Но разработка нового лабораторного оборудования и современных методов органического синтеза способствует появлению нового направления в химии: получение органических молекул, биологически активных соединений, фармацевтических субстанций и интеллектуальных материалов с атомарной точностью."
Традиционные методы получения органических молекул требуют сложных технологий, использования дорогих катализаторов и применения токсичных реагентов.

Теперь ученые из 14 различных лабораторий, представляющих ведущие исследовательские центры России, объединяют свои знания для разработки более безопасных и экономичных процедур химического производства. Их стратегия включает замену дорогих катализаторов (таких как палладий, платина и родий) более дешевыми и доступными аналогами (например,.грамм. никель, медь и марганец). Новый подход также позволяет избежать использования токсичных реагентов и образования отходов за счет применения альтернативных процедур, основанных на устойчивых протоколах.
Подход команды, описанный в Russian Chemical Reviews, включает получение целевой молекулы путем соединения молекулярных фрагментов друг с другом с атомной точностью и проведения всех химических модификаций с полной селективностью.

К настоящему времени профессор Анаников и его коллеги применили новый подход для синтеза около 300 отдельных молекул — от антипиренов и лигандов для катализа до биологически активных соединений и фармацевтических строительных блоков.
Среди своих достижений многопрофильная команда пролила новый свет на факторы, ответственные за образование химических связей между отдельными атомами или молекулярными фрагментами, полностью контролируя селективность этих реакций. Более того, углубленные исследования, проведенные в 14 лабораториях, привели к созданию эффективных протоколов для улучшения характеристик химических превращений.

Они также внесли свой вклад в разработку нового поколения производственных процессов.
По мнению российской группы, новый подход может также использоваться в связи со многими установленными процедурами получения органических молекул, такими как реакции кросс-сочетания, реакции фторирования, каталитическое гидрирование и окисление, среди прочего.

В настоящее время исследователи сосредоточены на внедрении высокоточных атомных химических реакций в промышленных масштабах и развитии международного сотрудничества.

Портал обо всем