Офіційний веб сайт

Цикл наукових праць "Керування спрямованістю та селективністю перетворень поліфункціональних органічних сполук за допомогою сучасних методів активації"

М4

 

Автори: Горобець М.Ю., к.х.н., Сахно Я.І., к.х.н., Муравйова О.О., к.х.н., Єрмолаєв С.А.

 

Представлений Державною науковою установою "Науково-технологічний комплекс "Інститут монокристалів" НАН України"

 

Авторами отримано низку фундаментальних результатів у сфері розуміння механізмів реакцій, що дозволило раціоналізувати вплив факторів на напрямок перетворення молекул, активацію того або іншого реакційного центру у різних умовах. Встановлено стереохімію утворення піримідинових похідних за альтернативною спрямованістю модифікованої реакції Біджинеллі, а також резонансної стабілізації вихідних 4-ціанобутдієнолятів.  

Цикл наукових праць містить пріоритетні результати, пов’язані з альтернативною спрямованістю модифікованої реакції Біджинеллі, з використанням 3-аміно-1,2,4-триазолу, що спостерігається при використанні реакційних умов, які відповідають кінетичному контролю.

Авторами здійснено постановку нових нетрадиційних задач, пов’язаних з ефективним використанням мікрохвильової та ультразвукової активації органічних реакцій, що дозволяє знаходити специфічні реакційні умови для ефективного проведення перетворень поліфункціональних реагентів у тому чи іншому з можливих їх напрямків.

Авторами промодельовано використання розроблених умов у мікрохвильових реакторах періодичного та проточного типу. Серед отриманих продуктів були знайдені сполуки, що мають протипухлинну, протитуберкульозну та цукрознижувальну активність.

 

Кількість публікацій:   57  наукових публікації,в т.ч.  1 глава в монографії,  25  статей у реферованих журналах (24 - у міжнародних виданнях),  31  тез доповідей, 7 патентів.  Загальний індекс цитування робіт (згідно баз даних Scopus) складає 235.

Надіслати коментар

Коментарі

Анатолій Татарець

На мою думку, поставлена авторами мета є дуже важливою і актуальною для сучасної органічної хімії та хімічної промисловості. Використання багатокомпонентних реакцій та однореакторних методів синтезу дозволяє значно прискорити отримання нових сполук та їх різноманіття. Єдиною перешкодою для подальшого розповсюдження багатокомпонентних реакцій була неможливість отримати індивідуальні продукти з високим ступенем чистоти тривіальними методами синтезу.
Автори провели комплексну роботу по вивченню багатокомпонентних реакцій гетероциклізації, вони з'ясували не тільки їх механізми, але й встановили яким саме чином треба вплинути на реакцію, щоб отримати бажаний продукт. При цьому використання мікроволнової та ультразвукової активації дозволило підвищити синтетичний вихід та чистоту сполук, що отримуються. Це особливо важливо при подальшому впровадженні хімічних сполук у виробництво, бо знижує витрати на очистку та поліпшує екологічність. Яскравим прикладом застосування нових технологій мікрохвильової активації у виробництві є впровадження авторами у співробітництві з Борщагівськім хіміко-фармацевтичним заводом вітчизняного серцево-судинний кардіопротектора Флокаліна, який виявилося неможливим отримати з достатньою чистотою за допогою звичайних методів термічної активації.
Крім того, розробленні авторами підходи дали змогу отримати низку нових сполук, деякі з яких неможливо отримати звичайними методами синтезу. Серед цих сполук, були знайдені такі, що мають протипухлинну, протитуберкульозну та цукрознижувальну активність. При цьому результати по біологічній активності отримані експериментальними методами in vitro та in vivo, а не розрахунковими методами, як робить більшість науковців.
В цілому робота виконана на досить високому науковому рівні, про що свідчить кількість публікацій у міжнародних журналах з високим імпакт-фактором, а її автори заслуговують на присудження їм премії Президента України для молодих вчених.
Татарець Анатолій Леонідович,
к.х.н., н.с. відділу Органічних люмінофорів і барвників
ДНУ "НТК "Інститут монокристалів" НАН України

Тарабара Ігор Миколайович

Багатокомпонентний органічний синтез є одним з найперспективніших напрямків сучасної органічної хімії, оскільки досить часто дозволяє отримувати складні цільові сполуки в одну стадію з високим виходом із мінімальними затратами вихідних компонентів і часу. Особливо доречним при проведенні таких експериментів є використання сучасних методів активації, зокрема, мікрохвильового та ультразвукового опромінення, що дозволяє не тільки значно скоротити їх час, але й досягти високого ступеня селективності; використання поліфункціональних реагентів разом із варіюванням умов реакцій дозволяє
контролювати кількісний й якісний склад продуктів.
Даний цикл робіт присвячено встановленню закономірностей багатокомпонентних реакцій поліфункціональних ненасичених сполук, аміноазолів, метиленактивних компонентів, розробці основ стратегії керування цими процесами, аналізом впливу структурних
особливостей реагентів на напрямки гетероциклізації. Авторами досліджень не тільки розроблено методи синтезу великого масиву різноманітних гетероциклічних сполук, оптимізовано їх умови, але й запропоновано способи керування їх регіоспрямованістю, виконано ряд досліджень щодо встановлення стереохімічних особливостей цих перетворень. Серед отриманих речовин знайдено багато перспективних фармакологічно активних сполук, розроблено умови мікрохвильового синтезу вітчизняного лікарського препарату.
Вважаю, що отримані результати є не тільки суттєвим внеском в певні розділи органічної хімії, але й створюють відповідний імідж вітчизняній науці, а їх автори заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.
Тарабара Ігор Миколайович, к.х.н., доцент кафедри органічної хімії Дніпропетровського національного університету ім. Олеся Гончара

Дорошенко Андрій Олегович

Останні десятиріччя у розвитку органічної хімії нерозривно пов’язані із впровадженням у практику синтетичних лабораторій новітніх принципів активації хімічних реакцій – мікрохвильового та ультразвукового опромінення. У більшості випадків застосування означених фізичних методів дозволяє суттєво скоротити час перебігу реакцій, підвищити вихід кінцевих продуктів та запобігти утворенню забруднень за рахунок зменшення вірогідності конкуруючих побічних процесів. Перелічені переваги мають особливе значення, коли за мету поставлено розробку нових лікарських препаратів або їх синтетичних попередників – молекулярних «будівельних блоків» для синтезу на їх основі комбінаторних бібліотек потенційно біологічно активних сполук. Саме такі принципи покладено в основу циклу наукових праць групи молодих, але вже достатньо досвідчених науковців ДНУ «НТК «Інститут монокристалів» НАН України М.Ю. Горобця, Я.І. Сахно, О.О. Муравйової, С.А. Єрмолаєва, яка подана на здобуття премії Президента України для молодих вчених. Певного прогресу у своїх наукових пошуках автори вже досягли – у серіях синтезованих ними нових гетероциклічних сполук є низка речовин із протипухлинним, протитуберкульозним та цукрознижувальним ефектами.
Вважаю, що за своєю значимістю для фундаментальної органічної хімії та для низки її прикладних напрямків наукові здобутки дослідницької групи М.Ю. Горобця варті бути відзначеними цією почесною нагородою.
Дорошенко Андрій Олегович,
професор кафедри органічної хімії,
завідувач відділу фізико-органічної хімії НДІ хімії
Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, д.х.н., проф.

Колосов Максим Александрович

Я хорошо знаком с работами этой группы молодых исследователей. Отмечу исследование модифицированной реакции Биджинелли, в которой авторы выделили и исследовали весьма необычные производные триазоло[1,2-a]пиримидина. Кроме того, была проведена целевая разработка селективных методов получения производных аминов Гевальда, осуществлены исследования различных производных 2-иминокумаринов, конденсированных пиридонов-2 а также различных азолоазиновых систем различной степени гидрированности.
Авторы использовали самый передовой арсенал синтеза и анализа органических веществ, а использование микроволнового излучения и ультразвуковых методов активации органических реакций в данной работе стало просто незаменимым.
Весьма важно, что некоторые исследованные соединения были подвергнуты скринингу на различные виды активности.
Я поддерживаю инициативу авторов и считаю работу достойной премии Президента Украины для молодых ученых.

М.А.Колосов, канд. хим. наук, доцент кафедры органической химии ХНУ имени В.Н.Каразина

Кальченко Віталій Іванович

Авторами циклу запропоновано своєрідний погляд на реакцію Біджинелі, як на портал до великого різноманіття гетероциклічних сполук, у якому можливе дуже широке варіювання будови усіх трьох складових взаємодії, до яких належать гуанідін, аміноазоли, циклічні та лінійні карбонільні та дикарбонільні сполуки і, навіть, етиленові похідні, які не містять карбонільної групи. Слід зазначити, що автори ставлять і вирішують завдання ефективного синтезу нових білдінг-блоків, а також розширюють різноманіття продуктів за рахунок подальшої модифікації одержаних сполук.
Встановлення біологічної активності нових сполук не є завданням, яке може бути вирішено у рамках однієї лабораторії. Для цього автори шукають можливості кооперації з науковими медичними центрами в Україні та за кордоном.
Подані результати були опубліковані в багатьох вітчизняних та міжнародних виданнях високого світового рівня. Вважаю, що серія робіт заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

В.І. Кальченко
Зав.відділу Інституту органічної хімії НАН України член-кор. НАН України, професор

Volodymyr Shvadchak

Використання мікрохвильового випромінення є чудовим методом прискорення та здешевлення комерційного синтезу сполук. Робота авторів цікава не стільки дослідженням механізму, а системністю підходу до оптимізації процесу, вона може бути легко розширена на інші системи. Дані дослідження особливо корисні для застосування компаніями що займаються широким пошуком нових лікарських препаратів.
Володимир Швадчак, PhD, біофізик
Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie, Göttingen

Василий Бакулев

Цикл научных работ Горобца с соавторами посвящен разработке общей методологии направленного органического синтеза с высокой регио- и стереоселективностью. В этом плане очень интересен подход авторов, изучающих активацию полифункциональных органических соединений, главным образом гетероцикличиских, ультразвуком и микроволновым излучением. Они провели цикл фундаментальных исследований механизма исследуемых реакций, осуществили оптимизацию процессов и синтезировали огромные ряды самых разнообразных гетероциклических соединений, включая 1,2,4-триазолы, пиримидины, азолопиримидины, фураноны, пиразолоны, пиридоны, хиналоны, пираны и тиофены. Интересно отметить, что авторы не ограничились чисто фундаментальными исследованиями, а применили обнаруженные закономерности для разработки практически полезных, удобных и эффективных методов синтеза гетероциклов. Один из методов был использован для получения продуктов в условиях реального производства. Особо следует отметить высокий уровень проекта. Его результаты опубликованы в авторитетных международных журналах с высоким импакт –индексом. Считаю, что авторы заявки достойны присуждения государственной премии Президента Украины.
В.А.Бакулев,
Зав.кафедрой ТОС УрФУ, профессор, д.х.н.
Екатеринбург, Россия

Миронов Владимир Фёдорович

Считаю, что представленный цикл работ достоин присуждения искомой премии. Авторов отличает высокий профессионализм, работы вносят крупный вклад в химию гетероциклических соединений.
Могу также поделиться и личными впечатлениями о Николае Горобце, который проходил небольшую стажировку в Институте органической и физической химии им. А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН в 2002 г. Это очень увлеченный, талантливый, мыслящий химик, прекрасный экспериментатор.

чл.-корр. РАН, д.х.н., проф. В.Ф.Миронов,
Институт органической и физической химии им. А.Е.Арбузова Казанского научного центра РАН

Бабаев Евгений Вениаминович

Горячо поддерживаю заявку. Я хорошо знаком с работами этой группы, неоднократно встречался с Н.Горобцом на Всеукраинских, Всероссийских и международных конференциях. Прошлой зимой мы пригласили Н.Горобца, как признанного эксперта в этой области, провести в России двухдневный рабочий семинар для знакомства Российской научной общественности с теорией и практикой микроволнового синтеза; семинар вызвал интерес и у ученых отечественных оборонных организаций. Полагаю, что цикл проведенных исследований заслуживает присуждения госпремии.
д.х.н., в.н.с., проф. Бабаев Е.В.
Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, химический ф-т

Oliver Kappe

Our group in Graz (Austria) has for a long time collaborated with our firends in the Ukraine. This has led to a number of joint publications in international chemistry journals.

Since then the group in Kharkiv has continued with their work in the field of microwave chemistry and has published an impressive number of high quality papers.

I wish them all the nest for their future work!

C. Oliver Kappe
Professor of Chemistry
Univesity of Graz, Austria

Дмитрий Сысоев

С работами авторского коллектива знаком на практике: схожие гетероциклические системы используются в наших исследованиях по разработке новых оптических и магнитных носителей информации. Разработки данной научной группы, а именно селективный многокомпонентный синтез ряда гетероциклов с использованием довольно мягких (относительно "классических", зачастую с продолжительным нагреванием) методов микроволнового и ультразвукового воздействия, позволили решить ряд синтетических проблем и получить необходимые продукты быстро и эффективно. Главным же преимуществом предложенных авторами методов является предсказуемая и "воспроизводимая" селективность синтетических процедур, что даёт возможность частично автоматизировать процесс, экономя время и расходные материалы.
Считаю, что авторский коллектив представил работу, достойную государственной премии Президента Украины.

Дмитрий Сысоев,
научный сотрудник исследовательской группы SFB 767
при университете Констанц,
Германия

Голота Сергій

Презентована робота є вдалим поєднанням наукового сьогодення в форматі використання методологій «Green chemistry», «Diversity oriented synthesis» та одвічного бажання синтетика ще з часів алхіміків – прогнозоване керування процесом з метою отримання бажаного продукту. Окрім глибокого теоретичного підґрунтя яке несе в собі праця і яким пронизаний кожен намір колективу експериментаторів, велику практичну цінність та значимість представляють отримані авторами результати, оскільки опрацювання та адаптація методик для мікрохвильового та ультразвукового синтезу це є «майбутнє», зокрема для фармацевтичної технології та промисловості. Сподіваюсь, зі мною погодяться ті хто працював і продовжує далі віддавати себе мистецтву органічного синтезу та синтезу біоактивних дериватів, що за рівнем якості, обсягами та практичним значення роботу п. Горобця та колег без перебільшення можна назвати «титанічною працею» і така робота заслуговує найвищої оцінки.

к.фарм.наук, керівник лабораторії генетичних та серологічних досліджень, "ЄВРОЛАБ", Львів, Україна

Кирил Кобзар

Методи комбінаційної хімії вже стали майже скрізь стандартними у сучасній фармацевтичній промисловості, яка в умовах постійно зростаючого конкурентного тиску шукає можливості скоротити продукційно-дослідницький цикл та якомога розширити обсяг досліджуваних речовин. Лише природньо, що багатокомпонентні реакції стали найважливішим інструментом для швидкого синтезу великих бібліотек речовин, що в індустріальних умовах можуть бути досліджені автоматичними методами. Але зрозуміло, що із зростанням кількості компонентів реакції зростатиме і кількість можливих реакційних шляхів, а також і ймовірність небажаних продіктів реакції; отже питання керованості подібних процесів стає все важливішим. Дана робота значно поглиблює розуміння механізмів реакцій, що є корисними для синтезу дійсно багатьох класів органічних сполук, а отже і дозволяє спрямовано керувати перебігом таких реакцій і досягати високої селективності синтезів, дозволяючи синтезувати різні гомогенізовані бібліотеки сполук із однакових вихідних компонентів. Зважаючи на об'єкти дослідження Горобця і колег, які майже усі так чи інакше є біологічно активними, можна бути впевненим, що фармацевтична промисловість швидко знайде використання для їх результатів.

Кирил Кобзар, PhD.
спеціаліст з обслуговування спектрометрів ядерного магнітного резонансу,
Фірма Bruker BioSpin, Німеччина

Вадим Зубков

Будь-яку наукову роботу слід розглядати з точки зору як мінімум двох основних аспектів: наукова новизна, як теоретична складова роботи та практична значимість досліджень. У цьому плані цикл наукових робіт авторів заявки виглядає дуже гармонійним і в ньому повною мірою поєднуються як рішення теоретичних проблем сучасної органічної хімії, пов'язаних з вивченням перебігу реакцій в умовах мікрохвильового та ультразвукового опромінення, так і вельми значущі вже зараз отримані практичні результати. Серед них хотілося б виділити такі як:
- синтез бібліотек молекулярного різноманіття серед похідних піримідинів, піролонів, фуранонів, кумаринів та ін.;
- розробка однореакторного методу синтезу ацилакрилових кислот - важливих багатореакційних реагентів, які широко використовуються в тонкому органічному синтезі;
- визначення структур-лідерів з протипухлинною, протітуберкульозною і гіпоглікемічною актівностями;
- розробка умов останньої стадії синтезу субстанції вітчізняного препарату "Флокалін" з використанням мікрохвильового опромінення.
Поза всяким сумнівом, вважаю, що автори заявки гідні присудження державної премії Президента України.

Зубков Вадим Олексійович,
К.х.н, доцент кафедри медичної хімії,
Національний Фармацевтичний Університет. м. Харків

Викрищук Наталья, к.х.н., доцент КХПС ЮФУ

Цикл научных работ авторов заявки направлен на изучение механизмов превращений полифункциональных соединений в многокомпонентных реакциях, приводящих к синтезу широкого круга новых азагетероциклов. Полифункциональные реагенты находят широкое применение при разработке новых высокоэффективных методов синтеза конденсированных гетероциклов, что является одним из приоритетным направлением современной химии гетероциклических соединений. Возникающие при этом проблемы с селективностью и контролем направленности процессов зачастую снижают эффективность работ и выходов продуктов реакций. Поэтому решение данной проблемы, предложенное авторами заявки, несомненно внесет новый вклад в развитие современной органической химии. Необходимо также отметить, что данный цикл работ имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение, т.к. разработанные авторами методы синтеза новых азагетероциклов с широким спектром билогической активности может привести к созданию высокоэффективных лекарственных препаратов. Поэтому считаю, что авторы заявки достойны присуждения государственной премии Президента Украины.

Каган

Коллеги по факультету рассказали о заявке этой группы.
Хотя я лично, к сожалению, не знаком ни с кем из участников, знаю некоторые их публикации по применению ультразвука. Мы пытаемся в нашей работе проводить похожие реакции с ультразвуковой активацией, только на других объектах. Признаюсь, был несколько удивлен, что это, оказывается, молодые исследователи. По уровню работ и по цитируемости – зрелые ученые. По-моему, очень способный коллектив. Желаю им дальнейших успехов и всецело поддерживаю мнение коллег о том, что эта группа достойна премии Президента Украины.
Каган Ефим Шоломович,
Д.х.н., профессор кафедры органической химии
ЮРГТУ(НПИ), Новочеркасск,
Россия

Виктор Чернышев

Серия работ авторов конкурсной заявки посвящена исследованию механизмов многокомпонентных реакций аминоазолов и полифункциональных азинов с электрофилами и разработке новых селективных методов синтеза гетероциклов. Следует заметить, что аминоазолы являются полинуклеофильными реагентами и со многими электрофилами реагируют с низкой селективностью. В многокомпонентных реакциях число степеней свободы существенно повышается, поэтому проблема селективности становится особенно острой. Решение этой проблемы имеет большое значение, поскольку селективные многокомпонентные реакции позволяют в одну стадию получать сложные органические молекулы при существенной экономии материальных и временных ресурсов. Над проблемой селективности многокомпонентных реакций работает большое количество научных групп в разных странах.

Авторы, представившие свои исследования на конкурс, являются членами весьма авторитетного научного коллектива, по праву получившего международное признание. Их публикации цитируются в высокорейтинговых международных журналах и многочисленных монографиях. Ряд работ, особенно с участием С-амино-1,2,4-триазолов, представляет непосредственный интерес для исследований нашей группы и неоднократно нами цитировался. В этом плане особенно интересны результаты, полученные с применением микроволнового и ультразвукового излучения, в которых разработаны эффективные методы управления направленностью многокомпонентных реакций, а также работы, раскрывающие новые закономерности реакций аминотриазолов с полиэлектрофилами.
Считаю, что результаты исследований авторов конкурсной работы вносят существенный вклад в развитие химии азолов и азинов, а сами авторы вполне заслуживают присуждения престижной государственной премии Президента Украины для молодых ученых.

К.т.н., доцент
Южно-Российского государственного технического университета,
Чернышев В.М.

Ткачов Роман

Встановлення механізму перебігу органічних реакцій має вирішальне значення для фундаментальної науки, оскілки дозволяє, ґрунтуючись на глибокому розумінні сутності процесу, розробляти найбільш ефективні шляхи перетворень для досягнення бажаного результату. Отже, вклад авторів у розвиток органічної хімії як фундаментальної науки переоцінити неможливо. Але теорія мусить бути знаряддям практичних досліджень, результати яких безпосередньо несуть корисні здобутки нашому суспільству. Використання сучасних методів активації органічних реакцій для створення промислового методу синтезу нового Вітчизняного лікарського препарату має величезне значення як для української медицини, так і для міжнародного авторитету нашої країни.

Ткачов Роман, кандидат хімічних наук, науковий співробітник Ляйбніц-Інституту полімерних досліджень, Дрезден.