Крайне важные и интересные данные получены учеными Иркутского государственного университета в ходе выполнения проекта, предметом исследования которого является важная химическая реакция Мицороки-Хека. Анализ полученных результатов, по мнению химиков ИГУ, может позволить пересмотреть представления о протекании этой реакции на молекулярном уровне.
Над проектом «Разработка эффективных «безлигандных» каталитических систем синтетически важной реакции Мицороки-Хека с малореакционноспособными арилхлоридами» работает группа ученых под руководством Анны Курохтиной, кандидата химических наук, доцента кафедры физической и коллоидной химии ИГУ. Летом этого года проект поддержал РНФ (Российский научный фонд) в размере 13 миллионов рублей (на три года). В научной группе пять человек: кандидаты наук, аспиранты и студент бакалавриата. Анна Курохтина рассказала о важности проводимых исследований.
— Реакция Мицороки-Хека по праву считается краеугольным камнем палладиевого катализа благодаря тому, что этот процесс обладает целым рядом важнейших преимуществ. В частности, это возможность получения широчайшего набора продуктов, таких как современные фармацевтические препараты, а также исходные вещества для получения полимерных материалов с заданными свойствами.
По числу публикуемых работ в последние два десятилетия реакция Мицороки-Хека стабильно занимает лидирующие позиции среди других каталитических процессов. Однако многие фундаментальные особенности протекания этого процесса все еще не выяснены к настоящему времени.
— Основной причиной этого является одновременное протекание в реакционной системе множества сложных последовательно-параллельных процессов с участием катализатора. При этом некоторые из них способны драматически влиять на его состояние, определяя его главные свойства — способность ускорять реакцию получения целевого продукта.Обнаружение и установление роли каждого из этих процессов превращается в чрезвычайно сложную исследовательскую задачу, решить которую, как показывает мировая практика, однозначно удается далеко не всегда, даже имея в арсенале самые современные физико-химические методы исследования.
Научная группа химиков ИГУ работает над установлением фундаментальных закономерностей реакции Мицороки-Хека с использованием наиболее простых в получении, а значит и дешевых исходных веществ — арилхлоридов. При этом для их использования в реакции требуется применение катализаторов (вещества-ускорители), в состав которых входят сложные дорогостоящие компоненты, зачастую требующие к тому же особых условий применения.
— Мы же считаем, что, получив данные о фундаментальных особенностях природы и механизмов процессов, протекающих в реакции, можно определить и направления создания более простых катализаторов, не уступающих дорогостоящим аналогам. При этом такое исследование можно проводить с использованием разработанных ранее нашей группой подходов к изучению сложных реакций, не требующих применения какого-то исключительного оборудования, а основанных на исследовании закономерностей различных параметров реакции во времени.
Ученые отмечают, что подобные подходы в настоящее время уже находят свое применение не только в лаборатории ИГУ, но и в работах химиков из других стран.
Полученные в ходе исследований результаты Анна Курохтина представила в виде доклада «Differential selectivity patterns of Mizoroki-Heck reaction: novel data on the reaction mechanism and active species nature» на XI Международной конференции «Mechanisms of Catalytic Reactions», проходившей в октябре 2019 года в Сочи. На этом мероприятии также обсуждались и другие проблемы исследований реакции Мицороки-Хека и родственных ей процессов.
Исследуя реакцию Мицороки-Хека