"Катализаторы на основе комплексов Ru и Mn для селективных процессов окислительного гидроксилирования бензильных С-Н групп органических соединений", "Каталитические системы для окислительной функционализации сложных органических субстратов: взаимосвязь между реакционной способностью активных частиц и хемо- и региоселективностью окисления". Анна Александровна Брылякова, НГУ, ИК СО РАН, 16.7.2024
Состав коллектива
- Брылякова Анна Александровна, к.х.н., н.с. ЛСиИНМ ФЕН НГУ и н.с. ИК СО РАН
- Брыляков Константин Петрович, д.х.н., проф. РАН, проф. кафедры физической химии ФЕН НГУ
- Талзи Евгений Павлович, д.х.н., проф., г.н.с. отдела МКР ИК СО РАН
- Лякин О. Ю., к.х.н., с.н.с. ИК СО РАН
- Зима А. М., к.х.н., н.с. ИК СО РАН, ст. преп. ФЕН НГУ
- Антонов А. А., к.х.н., н.с. ИК СО РАН, ст. преп. ФЕН НГУ
- Сошников И. Е., к.х.н., н.с. ИК СО РАН, ст. преп. ФЕН НГУ
- Бабушкин Д. Э., к.х.н., с.н.с. ИК СО РАН
- Курганский В. И., м.н.с. ИК СО РАН, аспирант ФЕН НГУ
- Лубов Д. П., м.н.с. ИК СО РАН, аспирант ФЕН НГУ
- Шерстюк В. А., лаборант ИК СО РАН, аспирант ФЕН НГУ
Аннотация
На ресурсах ИВЦ методом DFT (с использованием программного пакета Gaussian 16) были рассчитаны геометрия и электронное строение высоковалентных комплексов марганца – ключевых интермедиатов процессов биомиметической селективной окислительной функционализации алифатических С-Н связей сложных органических соединений на уровне теории B3LYP-D3/def2-TZVPP. Найдены профили потенциальной энергии реакции селективного окисления капроновой кислоты, координированной к марганцевому центру, что позволило сделать заключение о механизме реакции.
На ресурсах ИВЦ методом DFT (с использованием программного пакета Gaussian 16) были рассчитаны геометрия и электронное строение комплексов железа(V) – ключевых интермедиатов процессов окислительной функционализации алифатических и ароматических С-Н связей органических молекул на уровне теории B3LYP-D3/def2-TZVPP. Установлена взаимосвязь между наличием электронодонорных заместителей и спиновым состоянием этих интермедиатов. Установлена природа влияния сильных бренстедовских кислот на увеличение активности и селективности оксо-комплексов железа(V) в реакциях селективного С-Н окисления.
Финансовая поддержка
- грант РНФ № 20-13-00032 «Катализаторы на основе комплексов Ru и Mn для селективных процессов окислительного гидроксилирования бензильных С-Н групп органических соединений», рук. К.П. Брыляков, 2020-2022 г., продлен на 2023 - 2024 г.
- грант РНФ № 22-13-00225 «Каталитические системы для окислительной функционализации сложных органических субстратов: взаимосвязь между реакционной способностью активных частиц и хемо- и региоселективностью окисления», рук. Е.П. Талзи, 2022-2024 г.
Публикации
- A. M. Zima, O. Y. Lyakin, A. A. Bryliakova, D. E. Babushkin, K. P. Bryliakov, E. P. Talsi, Reactivity vs. Selectivity of Biomimetic Catalyst Systems of the Fe(PDP) Family through the Nature and Spin State of the Active Iron-Oxygen Species. Chem. Rec. 2022, e202100334. DOI: 10.1002/tcr.202100334 (Q1, IF = 7).
- Zima A.M. , Lyakin O.Y. , Bryliakova A.A. , Babushkin D.E. , Bryliakov K.P. , Talsi E.P. Effect of Brønsted Acid on the Reactivity and Selectivity of the Oxoiron(V) Intermediates in C-H and C=C Oxidation Reactions. Catalysts. 2022. V.12. N9. 949:1-14. DOI: 10.3390/catal12090949 (Q2, IF = 3.8)
- Bryliakov K.P. Direct Regio- and Stereoselective Heterofunctionalizations of C(sp3)‒H Groups in the Presence of Mn Complexes. В сборнике тезисов The XXIII International Conference on Organic Synthesis (23-ICOS), Shanghai, 2023.2023. OL24 (Устный доклад).
- R. V. Ottenbacher, A. A. Bryliakova, D. P. Lubov, V. I. Kurganskii, K. P. Bryliakov. Alternative Rebound Mechanism in Biomimetic Selective C(sp3)‒H Heterofunctionalizations. В сборнике тезисов XV International Symposium on Activation of Dioxygen and Homogeneous Oxidation Catalysis (ADHOC 2024), Venice, 30 June – 3 July, 2024, OC-03 (устный доклад), p. 38.