Аннотация результатов, полученных в 2017 году
На первом этапе реализации проекта был разработан метод синтеза нового родиевого катализатора [(C5H2tBu2CH2tBu)Rhl2]2 с пространственно-затрудненным циклопентадиенильным лигандом в три стадии из доступных исходных соединений - хлорида родия и трет-бутил ацетилена. Этот планарно-хиральный катализатор был разделен на чистые энантиомеры с помощью кристаллизации его аддуктов с природной аминокислотой S-пролин. Было показано, что новый катализатор позволяет проводить аннелирование производных ароматических гидроксамовых кислот с высоким выходом и энантиоселективностью. Кроме того, был разработан общий метод синтеза неизвестных ранее полусэндвичевых циклогексадиенильных комплексов родия и показана их низкая каталитическая активность в реакциях CH-активации. С помощью каталитических реакций аннелирования производных ароматических карбоновых кислот было синтезировано более 30 гетероциклических соединений ряда изокумаринов, изохинолинонов и дигидроизохинолинов и определена фунгицидная активность по отношению к нескольким классам патогенных грибов. В целом их активность полученных соединений оказалась заметной, но более низкой чем у коммерческих препаратов Триадимефон и Крезоксим-метил. В то же время, испытания показали неожиданно высокую фунгицидную активность некоторых доступных металлоорганических соединений железа и кобальта. Результаты работы представлены в трех научных статьях, включая публикацию в Angewandte Chemie отмеченную на обложке журнала (doi: 10.1002/anie.201804533).

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
На втором этапе проекта было проведено несколько разноплановых исследований с общей целью – найти эффективные и селективные катализаторы СН-активации ароматических соединений. В частности, было продолжено исследование полученных нами в прошлом году комплексов родия с пространственно-загруженным циклопентадиенильным лигандом C5H2tBu2CH2tBu и показано, что они позволяют синтезировать гетероциклические соединения (4-замещенные дигидроизо¬хинолоны) с высокой региоселективностью. Также были синтезированы неизвестные ранее комплексы родия с полностью замещенным циклогексадиенильным лигандом, которые, однако, оказались каталитически неактивны. Напротив, полученные новые комплексы иридия с циклопентадиенильным и циклооктадиеновым лигандами успешно катализировали реакции бензойных кислот с алкинами с образованием замещенных изокумаринов и нафталинов. Для замены катализаторов на основе платиновых металлов на более дешевые производные кобальта и никеля было проведено квантово-химическое исследование механизма модельной реакции СН-активации N-ацетоксибензамида. Было обнаружено, что циклопентадиенильные комплексы кобальта и циклобутадиеновые комплексы никеля в принципе способны выступать в роли катализаторов этой реакции, хотя энергетический барьер процесса для них оказался выше на 7-9 ккал/моль, по сравнению с классическим родиевым катализатором [(C5H5)RhCl2]2. Наиболее неожиданный результат работы в отчетном периоде – обнаруженная высокая фунгицидная активность простых металлоорганических соединений, которые содержат связь металл-иод, например (C5H5)Fe(CO)2I. Примечательно, что ионные иодиды (например, [Et4N]I), а также металлоорганические бромиды (например, (C5H5)Fe(CO)2Br) подобной активностью не обладают. В целом результаты работы представлены в четырех научных статьях, включая публикацию в Chemistry - a European Journal, которая была отмечена иллюстрацией на развороте журнала (doi: 10.1002/chem.201886264), краткой заметкой в научно-популярном журнале ChemistryViews ( https://www.chemistryviews.org/details/ezine/11114195/RhodiumIII_Catalyst_for_Regioselective_Activation_of_CH_Bonds.html ) и на новостном портале Mendeleev.Info.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Для поиска практически важных биологически активных веществ химикам необходимо иметь арсенал удобных методов их синтеза. С целью разработки такого метода в отчетном периоде проекта была исследована каталитическая реакция получения дигидроизохинолинов из ароматических оксимов и алкенов. Этот процесс хорошо подходит для комбинаторного синтеза гетероциклов благодаря доступности исходных соединений с разнообразными заместителями. Наше исследование показало, что целевые продукты действительно можно получить таким образом, однако только если заместители расположены вдали от реакционных центров – оксима и двойной связи алкена. В противном случае в реакции образуются побочные продукты, строение которых было также установлено. При этом разработанный нами катализатор, комплекс родия с объемным циклопентадиенильным лигандом, существенно улучшает региоселективность процесса, но не позволяет получить энантиомерно чистые дигидроизохинолины. Другим важным аспектом работы в отчетном периоде было исследование фунгицидной активности металлоорганических соединений. Было обнаружено, что доступные и устойчивые полусэндвичевые комплексы со связью кобальт−иод способны полностью ингибировать рост патогенных грибов, поражающих различные сельскохозяйственные культуры, такие как яблоки (Venturia inaequalis), картофель (Rhizoctonia solani), томаты (Fusarium oxysporum). Найденная фунгицидная активность как минимум в 5 раз выше, чем у коммерческих препаратов Триадимефон и Крезоксим-метил. При этом изученные комплексы обладают низкой цитотоксичностью (IC50 > 100 μM) по отношению к раковым клеткам млекопитающих.