Группа изучения механизмов органических реакций (ГИМОР)

Руководитель - нс., к.х.н. Алексей Юрьевич Воробьев
тел. (383) 330-93-86, вн. т.3-30
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сайт лаборатории: ЛИМОР

Группа создана 11.03.2016 г. из Лаборатории

Лаборатория организована в 1960 г. . Её первым заведующим был В.А. Коптюг, с 1981 по 1 июля 2015 г. Лабораторией руководил д.х.н., профессор Вячеслав Геннадьевич Шубин.

В течение всех этих лет лаборатория не только получала результаты мирового уровня, но и была «кузницей кадров» высокой квалификации. Многие её бывшие сотрудники успешно работают в России и за рубежом.

Основное направление исследований 

• Изучение строения и реакционной способности катионных комплексов органических соединений.

Основные научные достижения:

1. Методом меченых атомов установлен механизм реакций кислотно-катализируемой реакции изомеризации ароматических соединений.
2. С использованием современных физических методов получена уникальная информация об электронном и пространственном строении основных типов карбокатионов, моделирующих ключевые интермедиаты практически важных реакций электрофильного замещения, изомеризации и конденсации ароматических соединений и катионоидных молекулярных перегруппировок.
3. На основе оригинальной методологии, основанной на изучении "вырожденных" процессов, выявлены структурно-кинетические закономерности карбокатионных перегруппировок.
4. Заложены основы количественной теории молекулярных перегруппировок, протекающих с промежуточным образованием карбокатионов и продемонстрирована возможность предсказания основных путей протекания многомаршрутных перегруппировок природных терпеновых соединений.
5. Получена обширная информация о способности карбокатионов различных типов к химическим превращениям, что открыло новые синтетические возможности в химии ароматических и природных соединений.
6. Обнаружено неожиданное ускорение перегруппировки «долгоживущего» карбокатиона при переходе от раствора к кристаллу.
7. Установлено, что реакция электрофильного фторирования аренов сопровождается изомеризационными процессами.
8. Установлено, что квантово-химический метод функционала плотности эффективен для оценки скоростей вырожденных перегруппировок «долгоживущих» карбокатионов.
9. Сформулирован и развит новый подход к изучению реакций электрофильной циклизации. Установлен ограниченный характер правил Болдуина.
10. Обнаружена не известная ранее реакция изотопного обмена водорода алкильных групп аренониевых ионов и соответствующих алкилароматических углеводородов с дейтерокислотами. На основе этого разработан новый, простой способ получения пердейтерогексаметилбензола.
11. Установлена динамическая природа p-комплексов ароматических и родственных им соединений с катионами NO+, RS+ и RSe+. На примере комплекса 1,10-фенантролина с катионом нитрозония проведено первое рентгеноструктурное исследование нитрозониевых комплексов азотсодержащих органических соединений. Обнаружен новый, бидентатный тип связывания катиона NO+ с молекулой N-гетероцикла.
12. Получены данные, свидетельствующие о полярном механизме реакции фторирования ароматических соединений N-фторбис(фенилсульфонил)амином.
13. Установлено, что исключение растворителя из процесса фторирования полициклических ароматических соединений N-фторбис(фенилсульфонил)амином приводит к повышению региоселективности реакции.
14. Разработаны новые способы получения ряда базовых соединений промышленного органического синтеза (антрахинон и его производные, нитротолуол, нитромезитилен и др.), обеспечивающие высокую селективность и улучшение экологических характеристик процесса.

Приоритетных направлений, в рамках которых ведутся текущие исследования

• Теория химического строения и химической связи, кинетика и механизмы химических реакций, реакционная способность химических соединений, стереохимия, кристаллохимия (РАН).
• Динамика элементарных химических превращений, строение и свойства молекул, их агрегатов и комплексов, веществ и материалов. Создание и применение новых методов исследования, включая методы современной квантовой химии, химической радиоспектроскопии и спиновой химии, лазерной и фотохимии, в том числе томографические методики для химии и других приложений (СО РАН).

Текущие проекты

• Катионные комплексы N-центрированных электрофилов с гетероциклическими cоединениями (РФФИ).
• Химические свойства и синтетическое использование N-аминопроизводных гетероароматических соединений (РФФИ).
• Изучение механизмов органических электрофильных реакций (ОХНМ РАН).
• Механизмы электрофильных и нуклеофильных органических реакций (СО РАН).

Результаты исследований лаборатории получили широкое признание в нашей стране и за рубежом, они публикуются в ведущих отечественных и международных журналах. В 1990 г. цикл работ по химии карбокатионов, выполненных под руководством академика В.А. Коптюга, был удостоен Ленинской премии. Сотрудники лаборатории участвуют в совместных иссле-дованиях с отечественными и зарубежными научными коллективами; выполняют работы по грантам РФФИ, ОХНМ РАН и контрактам с зарубежными фирмами.

Избранные публикации

1. В.А. Коптюг. Избранные труды. Т. 1, кн. 1. Изд-во Наука, Москва, 2001. С. 419; Т.1, кн. 2. Изд-во Наука, Москва, 2002. С. 460; Т. 2. Изд-во Наука, Москва, 2003. С.245; Т. 3. Изд-во Наука, Москва, 2006, С.526.
2. G.I. Borodkin and V.G. Shubin. Molecular Rearrangements of Cationic Organic Complexes. Chemistry Reviews, Vol. 24, Part 2. Harwood Academic Publ., Amsterdam, 1999. P. 1.
3. V.G. Shubin and G.I. Borodkin. Some Aspects of Carbocation Rearrangements, in Stable Carbocation Chemistry. (Eds. G.K.S. Prakash and P.v.R. Schleyer). John Wiley & Sons, New York, NY, 1997. P. 231.
4. V.A. Koptyug. Arenium Ions – Structure and Reactivity, in Contemporary Problems in Carbonium Ion Chemistry III. (Ed. Ch. Rees). Springer-Verlag, Berlin, a.o., 1984. P. 1.
5. V.G. Shubin. Rearrangements of Carbocatons by 1,2-Shifts, in Contemporary Problems in Carbonium Ion Chemistry I/II. (Ed. Ch. Rees). Springer-Verlag, Berlin, a.o., 1984. P. 267. On-line
6. Г.И. Бородкин, В.Г. Шубин. Структурно-кинетические аспекты перегруппировок карбокатионов в свете некоторых общих принципов органической химии. В сб. Вопросы физической органической химии. Вып. 2. (Под ред. Б.А. Ершова). Изд-во. ЛГУ, Ленинград, 1984. С. 3.
7. Современные проблемы химии карбониевых ионов. Изд-во Наука, Сибирское отделение, Новосибирск, 1975. С. 412.
8. В.А. Коптюг. Изомеризация ароматических соединений. (Под ред. Н.Н. Ворожцова мл.). Изд-во СО АН СССР, Новосибирск, 1963. С. 270.

Публикации за последние 5 лет