Создание новых методов синтеза ценных органических соединений с помощью селективного каталитического образования связей углерод-углерод и углерод-гетероатом

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 проекта 19-73-20212

НазваниеСоздание новых методов синтеза ценных органических соединений с помощью селективного каталитического образования связей углерод-углерод и углерод-гетероатом

Руководитель Логинов Дмитрий Александрович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-102 - Синтез, строение и реакционная способность металло- и элементоорганических соединений

Ключевые слова Восстановительные процессы, металлокомплексы, механистические исследования, гетерогенный катализ, гомогенный катализ

Код ГРНТИ31.21.00; 31.21.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Разработка селективных каталитических процессов является важнейшей областью современной химии. Они позволяют осуществлять направленное создание веществ с заданными свойствами. Существующие подходы к созданию химических связей подчас обладают недостаточной селективностью либо экономичностью. Разработка новых подходов часто осложняется трудностью изучения механизмов каталитических реакций и необходимостью для этого дорогостоящего уникального оборудования. Коллективом авторов данного проекта ранее был предложен новый селективный подход к каталитическим реакциям восстановительного присоединения (Angew. Chem. 2014, 53, 5199; Organometallics, 2018, 37, 2553). Селективность процесса достигается за счет направленного подбора катализатора и выбора подходящего восстановителя. В качестве восстановителя использовался угарный газ, который зарекомендовал себя как один из самых селективных восстановителей для органических процессов. Помимо уникальной селективности, угарный газ является побочным продуктом многих промышленных производств. Так, например, объемы производства стали превышают 4.5 миллиарда тонн в год, и одним из основных побочных продуктов является монооксид углерода. Однако в промышленности он образуется в виде смесей газов, и в чистом виде на сегодняшний день его применяют в основном только в пищевой индустрии и медицине. Очистка угарного газа от примесей накладывает дополнительные ограничения на его использование. Более обоснованным выглядит использование напрямую газовых смесей, содержащих монооксид углерода. Использование таких смесей осложняется наличием примесей, которые могут деактивировать катализаторы, необходимые для осуществления селективных восстановительных процессов. Такую задачу можно решить, изучив зависимость структура-свойства разных каталитических систем. Понимание того, какие примеси могут связываться с каталитически активными частицами разного типа, позволит определить способ модификации катализатора, который устраняет эту проблему. Для такого исследования необходимо уникальное оборудование Курчатовского института. В результате выполнения проекта будут открыты новые пути синтеза ценных органических соединений, например, органокатализаторов, фунгицидов и других препаратов необходимых для сельского хозяйства. Вместе с этим будет предложено решение проблемы прямой утилизации газовых смесей, содержащих угарный газ (например, конвертерный газ).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Харитонов В.Б., Подъячева E., Нелюбина Ю.В., Муратов Д.В., Перегудов A.С., Денисов Г., Чусов Д., Логинов Д.A. Fluorene Complexes of Group 9 Metals: Fluorene Eﬀect and Application for Reductive Amination Organometallics, Т. 38, Стр. 3151-3158 (год публикации - 2019)
10.1021/acs.organomet.9b00378

2. Цыганков A.A., Макарова M., Афанасьев O.И., Кашин A.С., Наумкин A.В., Логинов Д.A., Чусов Д. Reductive Amidation without an External Hydrogen Source Using Rhodium on Carbon Matrix as a Catalyst ChemCatChem (год публикации - 2019)
10.1002/cctc.201901465

3. Харитонов В.Б., Островский В.С., Нелюбина Ю.В., Муратов Д.В., Чусов Д., Логинов Д.A. Tris(pyrazolyl)borate rhodium complexes. Application for reductive amination and esterification of aldehydes in the presence of carbon monoxide Journal of Organometallic Chemistry, Т. 925, Статья 121468 (год публикации - 2020)
10.1016/j.jorganchem.2020.121468

4. Виноградов М.М., Афанасьев О.И., Нелюбина Ю.В., Денисов Г.Л., Логинов Д.A., Чусов Д. Osmium catalysis in the reductive amination using carbon monoxide as a reducing agent Molecular Catalysis, Т. 498, Статья 111260 (год публикации - 2020)
10.1016/j.mcat.2020.111260

5. Харитонов В.Б., Рунихина С.А., Нелюбина Ю.В., Муратов Д.В., Чусов Д.А., Логинов Д.А. Easy Access to Versatile Catalytic Systems for C−H Activation and Reductive Amination Based on Tetrahydrofluorenyl Rhodium(III) Complexes Chemistry - A european journal, Volume27, Issue42, Pages 10903-10912 (год публикации - 2021)
10.1002/chem.202100572

6. Рунихина С.А., Чусов Д.А. Hayashi ligand-based rhodium complex in carbon monoxide and molecular hydrogen-assisted reductive amination Mendeleev Communications, 2021, 31, 781–783 (год публикации - 2021)
10.1016/j.mencom.2021.11.004

7. Бирюков K.O., Афанасьев O.И., Годовикова M.И., Логинов Д.A., Чусов Д.A. Osmium-catalyzed reduction processes Russian Chemical Reviews, Том 91, Номер 9, Статья RCR5045 (год публикации - 2022)
10.1070/RCR5045

8. Подьячева E.С., Афанасьев O.И., Островский В.С., Чусов Д.А. Syngas Instead of Hydrogen Gas as a Reducing Agent─A Strategy To Improve the Selectivity and Efficiency of Organometallic Catalysts ACS Catalysis, Том 12, Номер 9, Стр. 5145−5154 (год публикации - 2022)
10.1021/acscatal.2c01000

9. Харитонов В.Б., Муратов Д.В., Логинов Д.A. Cyclopentadienyl complexes of group 9 metals in the total synthesis of natural products Coordination Chemistry Reviews, Том 471, Статья 214744 (год публикации - 2022)
10.1016/j.ccr.2022.214744

Публикации