Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ решения важнейшей фундаментальной задачи в органической химии - разрыв связи между атомами углерода и водорода для образования новых органических веществ.

Им удалось провести "разрыв" в новых условиях - в воде, чего еще никому не удавалось сделать - благодаря специально синтезированным веществам - арилбензоиодобороксолам. В результате ученые синтезировали ряд новых веществ фенольного ряда, обладающих высокой биологической и антиоксидантной активностью. В перспективе их можно будет использовать для создания лекарственных средств. Результаты исследования политехников опубликованы в журнале Chemistry — A European Journal (IF 5.317).

"История этой работы началась еще в 2009 году, когда нам удалось синтезировать вещество йодобороксол сразу с двумя реакционными центрами с атомами йода и бора. Кстати, в свое время за исследование каждого из этих реакционных центров были получены Нобелевские премии, а мы смогли их соединить в одном веществе. Йодобороксол является прекурсором - это химический "строительный блок", из которого можно построить другие вещества. И вот недавно мы нашли условия, в которых йодобороксол проявляет удивительные свойства.

Мы провели реакцию в воде при комнатной температуре и получили из него высокореакционно способный интермедиат - арин (ароматическое кольцо с тройной связью), а уже из него получили новые вещества фенольного ряда. Они обладают высокой биологической и антиоксидантной активностью", - рассказывает директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Мехман Юсубов.

По словам ученого, обычная вода как "зеленый" растворитель - крайне интересная среда для проведения химических реакций, позволяющая веществам проявлять новые свойства. Кроме того, она доступна и легко регенерируется. Отметим, что обычно такие ариновые интермедиаты получают при жестком облучении или с использованием органических растворителей.

"И вот благодаря этим двум элементам - прекурсору аринового интермедиата и простой воде - нам удалось найти новый способ решения фундаментальной задачи, над которой бьются химики-органики.

Эти элементы помогли провести так называемую CH-активацию - разорвать в молекуле связь между углеродом и водородом и создать новую связь "углерод-углерод" - и за счет этого получить новые перспективные вещества. Следует отметить, что обычно для этих целей используют дорогие металлсодержащие катализаторы. Ведь почему органических соединений гораздо больше, чем неорганических? Как раз за счет образования углерод-углеродной связи, когда молекулы углерода стоят рядом. При этом большая часть органических соединений содержат связь углерод-водород, эта связь самая неактивная. И чтобы получить новые соединения, нужно разорвать связь углерода и водорода для образования связи углерод-углерод", - поясняет исследователь.

Исследование соответствует концепции "Зеленая химия", направленной на снижение негативного влияния химической промышленности на окружающую среду.

"Сегодня химики во всем мире стремятся находить способы более эффективного использования веществ, минимизировать потери активного вещества в ходе реакций, находить менее токсичные способы получения соединений. Для всего этого необходимо повышать реакционную способность соединений. В этом направлении Томский политехнический занимает в мировом научном сообществе значимое место, у нас наработан большой багаж знаний и технологий. Так, в этой последней опубликованной работе мы отметили сразу три важных результата - синтез новых прекурсоров, дающих крайне интересные новые соединения, новый способ CH-активации и проведение реакции в воде", - резюмирует Мехман Юсубов.

Добавим, исследование проводится в рамках работы международного сетевого центра "Химия будущего", созданного на базе Томского политеха. Центр объединяет специалистов из России, США, Великобритании, Бельгии, Франции.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (16-13-10081), и авторы выражают благодарность за финансирования этих исследований.

Источники

Ученые ТПУ нашли новый способ, как разорвать связь между углеродом и водородом в органических молекулах
Fresh-News.org, 11/12/2017
Ученые ТПУ нашли новый способ, как разорвать связь между углеродом и водородом в органических молекулах
ТПУ (tpu.ru), 11/12/2017
В ТПУ нашли новый способ разорвать связи между атомами углерода и водорода в органических молекулах
Научная Россия (scientificrussia.ru), 19/12/2017
Ученые ТПУ нашли новый способ, как разорвать связь между углеродом и водородом в органических молекулах
Nanonewsnet.ru, 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
RepeatMe.ru, 19/12/2017
Ученые обнаружили экологически чистый метод обретения антиоксидантов
1nnc.net, 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Cokrat.ru, 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Новости обо всем (newsae.ru), 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Margust (gazeta-margust.ru), 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Новости@Rambler.ru, 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
ТАСС, 19/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Академгородок (academcity.org), 20/12/2017
В России решена фундаментальная задача органической химии (подробности)
MPLgroup (mplast.by), 21/12/2017
В России решена фундаментальная задача органической химии (подробности)
123ru.net, 21/12/2017
Ученые нашли экологически чистый способ получения антиоксидантов
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 24/12/2017

Похожие новости

  • 24/07/2018

    В Томске подвели итоги конкурса «Постдок ТПУ как аналог докторантуры»

    ​В Томском политехническом университете подвели итоги конкурса «Постдок ТПУ как аналог докторантуры», созданный для поддержки перспективных проектов молодых кандидатов наук. Проекты получают финансирование из средств Программы повышения конкурентоспособности ТПУ.
    139
  • 12/08/2016

    В ТГУ разрабатывают импортозамещающие огнезащитные составы

    ​Сотрудники Инжинирингового химико-технологического центра Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают технологии производства импортозамещающих огнезащитных составов для древесины и металла, сообщает местное издание.
    904
  • 06/03/2017

    Учёные ТГУ разработали новые сорбенты для выявления опасных веществ

    Ученые из лаборатории химической экологии ХФ ТГУ в рамках госзадания разработали новую группу сорбентов на основе силикагеля, способных из объектов окружающей среды выделять токсичные микропримеси даже в условиях очень низкой концентрации.
    1109
  • 17/03/2017

    Ученые ТГУ предложили свой способ снижения веса самолетов

    Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники.
    995
  • 28/07/2016

    Эксперты подтвердили высокое качество производимой на реакторе ТПУ ортофосфорной кислоты

    ​Произведенная на исследовательском реакторе Томского политехнического университета ортофосфорная кислота, внутри которой находится атом фосфора-32, прошла независимую экспертизу.  В заключении экспертов говорится, что представленный образец "полностью соответствует предъявляемым требованиям".
    1371
  • 04/12/2017

    Химики ТГУ разработали первую отечественную технологию синтеза пентамина

    ​В лаборатории органического синтеза ТГУ разработана первая отечественная технология синтеза пентамина - субстанции, которая используется для производства лекарственных препаратов. Сейчас российские предприятия приобретают это вещество у Китая, который является главным экспортером пентамина в мире.
    488
  • 21/09/2017

    Химики ТГУ синтезируют серебросодержащий материал для замены костей

    ​Ученые кафедры неорганической химии ХФ ТГУ работают над улучшением бактерицидных свойств гидроксиапатита - основного компонента костной ткани, применяемого для изготовления имплантатов. В процессе синтеза материала химики используют ионы цинка и серебра, которые должны снизить количество послеоперационных осложнений, имеющих инфекционную природу.
    464
  • 18/01/2018

    Химики ТГУ оценили экологическое состояние городов по анализу волос

    ​Ученые ХФ ТГУ провели спектральный анализ волос жителей Томска и Усть-Каменогорска с целью оценки состояния окружающей среды в этих областных центрах. Для исследования применялась авторская методика, разработанная сотрудниками химического факультета.
    575
  • 30/05/2017

    Ученые испытали препараты для лечения сложных случаев наркомании и алкоголизма

    ​Специалисты НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН испытали новые методы лечения сложных случаев алкоголизма и наркомании. По данным специалистов, в настоящее время увеличивается число случаев сочетания проявлений наркологической или алкогольной зависимости с другими психическими расстройствами.
    1249
  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    272