Печать
Просмотров: 14832

Научная группа профессора М. А. Кузнецова (архив)

Обновлено

Состав группы и контактная информация:

 

Рабочие помещения: 4132, 4135, 4136

Доктор химических наук, профессор

Михаил Анатольевич Кузнецов

Рабочий телефон: (812) 428-67-79

E-mail: mak@mail.wplus.net

 

M A Kuznetsov

Кандидат химических наук,

доцент

Алёна Сергеевна Панькова

Рабочий телефон: (812) 428-40-53

E-mail: pank-alena@yandex.ru

Pankova

Кандидат химических наук, ассистент

Владимир Владимирович Воронин

Рабочий телефон: (812) 428-40-53

E-mail: volgo-vv@mail.ru

Voronin

Аспиранты:

Павел Голубев

 Golubev

А. Н. Шестаков

Студенты:

Александр Стукалов

 Stukalov

Мария Сорокина

 

 

Надежда Черепанова

 

Матвей Мартынов

 

 

Направления научных исследований

  •     Производные гидразина и полиазотистые соединения
  •     Аминонитрены
  •     Аминоазиридины
  •     Азометинилиды и реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения
  •     Пяти- и шестичленные азотистые гетероциклы

“Азот” в переводе с греческого означает “безжизненный”, “не поддерживающий жизнь”. Однако, в противоположность этому, соединения азота играют в нашей жизни исключительно важную роль. Соединения азота – это лекарства и ракетные топлива, полимерные материалы и аналитические реагенты, красители, сельскохозяйственные препараты и многое, многое другое. Весьма необычными, часто уникальными свойствами обладают полиазотистые соединения, в том числе, гетероциклы, содержащие в своей структуре два и более связанных между собой атома азота. Разработка новых подходов к синтезу этих, как правило, труднодоступных соединений в последние несколько лет является основной областью исследований нашей научной группы.

Естественными “блоками” для построения полиазотистых структур можно считать аминонитрены, частицы, в которых секстетный, “нитренный” атом азота соединен с другим атомом азота, называемым “аминным”. Аминонитрены обычно представляют собой короткоживущие промежуточные частицы, основные методы их генерации приведены на схеме.

001

М. А. Кузнецовым был разработан метод генерирования диалкиламинонитренов путем нейтрализации 1,1-диалкилдиазениевых солей, получаемых окислением несимметричных диалкилгидразинов бромом в кислой среде.

002

С синтетической точки зрения наиболее интересны N-гетероариламинонитрены и ациламинонитрены, в которых неподеленная пара электронов “аминного” атома азота включена в π-электронную систему гетероцикла или сопряжена с соседней электроноакцепторной группировкой. Такие нитрены способны присоединяться по двойным углерод-углеродным связям с образованием разнообразнейших производных N-аминоазиридина. Типичный диациламинонитрен, фталимидонитрен, может быть генерирован действием окислителей, например, тетраацетата свинца на N-аминофталимид. В нашей лаборатории изучены реакции N-аминофталимида в присутствии тетраацетата свинца с различным образом замещенными алкенами: стиролами, диенами, енинами, халконами, производными непредельных карбоновых кислот и др.

 003

При этом было отмечено, что реакция окислительного аминоазиридинирования всегда протекает стереоспецифично с сохранением геометрии исходного алкена.

 004

Дальнейшие превращения производных N-аминоазиридина позволяют получать труднодоступные другими способами N-аминогетероциклы. Так, термическое или фотохимическое раскрытие напряженных азиридиновых циклов по связи C-C приводит к 1,3-диполям, так называемым азометинилидам, 1,3-диполярное циклоприсоединение которых по кратным связям диполярофилов дает разнообразные пятичленные азотистые гетероциклы.

005

В нашей лаборатории изучены термические реакции с диполярофилами для широкого ряда N-фталимидоазиридинов. При этом установлено, что циклоприсоединение 2,3-дизамещенных N-фталимидоазиридинов по двойной связи C-C протекает стереоспецифично, и стереохимический результат реакций можно трактовать как разрешенное в термических условиях правилами орбитальной симметрии конротаторное раскрытие трехчленного цикла с последующим согласованным 1,3-диполярным циклоприсоединением.

Один из путей синтеза гетероциклических соединений с двумя соседними атомами азота в составе цикла – реакции гидразинов с a,b-непредельными карбонильными соединениями. В нашей научной группе недавно был предложен способ получения ранее неописанных пиразолов с алкинильным заместителем в четвертом положении путем взаимодействия замещенных гидразинов с 2-арил-5-трметилсилил-1-этоксипентенинонами.

006

Параллельно был разработан метод синтеза неизвестных ранее (триметил­силил)этинилпиримидинов на основе реакций 2-арил-5-трметилсилил-1-этоксипентенинонов с амидинами.

 007

 

Текущие научные проекты:

  • Синтез новых гетероциклических структур путем аминоазиридинирования пятичленных ароматических гетероциклов (грант 12.38.16.2011)
  • Синтез (триметилсилил)этинилпиразолов и пиримидинов
  • Раскрытие N-фталимидоазиридинов в условиях микроволновой активации

 

Основные публикации за последние 5 лет:

P.R. Golubev, A.S. Pankova, М.А. Кuznetsov. Novel general transition-metal-free approach to 4 ethynylpyrimidines. Eur.J.Org.Chem, 2014. DOI: 10.1002/ejoc.201402045

A.S. Pankova, М.А. Кuznetsov. Synthesis and Thermal Transformations of Spiro-Fused N phthalimidoaziridines. Tetrahedron Letters, 55 (2014), DOI 10.1016/j.tetlet.2014.03.014

М.А. Кузнецов, В.В. Воронин. Термические превращения алк-1-енил-N-фталимидо­азиридинов. ЖОрХ, 49 (1),  (2013).

A.S. Pankova, P.R. Golubev, I.V. Ananyev, М.А. Кuznetsov. Synthesis of [(Trimethylsilyl)ethynyl)]­pyrazoles via Bis(trimethylsilyl)acetylene and Arylacetic Acids. Eur.J.Org.Chem, 2012 (30), 5965-5971.

P.V.Ilyin, A.S.Pankova, М.А.Кuznetsov. Direct and efficient synthesis of pyrrole-3-carbaldehydes by Vilsmeier-Haack formylation of pyrroles with sterically crowded amides. Synthesis, 44 (9), 1353-1358 (2012)

A.S.Pankova, A.N.Blandov, M.K.Bulanova, S.I.Selivanov, I.V.Ananyev, М.А.Кuznetsov. Oxidative addition of N-aminophthalimide to thiophene and selenophene: the first example of a 5-thia(seleno)-3,7-diazatricyclo[4.1.0.02,4]heptane system. Tetrahedron Letters, 52 (31), 4048-4050 (2011)

М.А.Кузнецов, А.С.Панькова, В.В.Воронин, Н.А.Власенко. Внутримолекулярные термичес­кие превращения N-фталимидо­азиридинов: 1,3-диполярное циклоприсоединение и пере­группировки. ХГС, 2011 (11), 1632-1648

М.А.Кузнецов, В.В.Воронин. Внутри- и межмолекулярные термические превращения 2-ацил- и 2-алкоксикарбонил-N-фталимидо­азиридинов. ХГС, 2011 (2), 219-230

A.V.Ushkov, M.A.Kuznetsov, A.Linden, H.Heimgartner “Tri- and Tetra-Substituted N-Phthalimidoaziridines in 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions” Helv. Chim. Acta. 2010, Vol. 93, N 5, p. 847-862

Е.В.Белецкий, О.А.Игнатенко, М.А.Кузнецов, С.И.Селиванов. Окислительное присоединение N-аминофталимида к стирил-1,2,4-оксадиазолам. ЖОрХ,. 2010, T. 46, N5, С. 678-684

V.M.Zakharova, O.Brede, M.Gütschow, M.A.Kuznetsov, M.Zibinsky, J.Sieler, B.Schulze. N,N'-Linked 1,2-benzisothiazol-3(2H)-one 1,1-dioxides: synthesis, biological activity, and derived radicals. Tetrahedron. 2010, Vol. 66, N 1, p. 379-384

A.S.Pankova, V.V.Voronin, M.A.Kuznetsov. Intramolecular cyc­lo­addition of N-phthalimido­azi­ridines to double and triple carbon–carbon bonds. Tetrahedron Letters, 50 (44), 5990-5993 (2009)

M.Zibinsky, T.Stewart, G.K.S.Prakash, M.A.Kuznetsov. N-Amino-exo-3,6-epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalimide as An Active Aminoaziridinating Agent. Eur.J.Org.Chem., 2009 (21), 3635-3642

Е.В.Белецкий, М.А.Кузнецов. Синтез оксазолов из a,b-непредельных карбонильных соединений через 2-ацилази­ридины. ЖОрХ, 45 (8), 1237-1248 (2009)

М.А.Кузнецов, А.В.Ушков, С.И.Селива­нов, А.С.Панькова, A.Linden. Термолиз диметиловых эфиров цис- и транс-1-фтал­ими­доази­ридин-2,3-дикар­бо­новых кислот в присутствии диполярофилов. ЖОрХ, 45 (8), 1209-1216 (2009)

Е.В.Белецкий, М.А.Кузнецов. Окислительное присоединение N‑аминофталимида к фта­ло­ил­ги­дразону коричного альдегида. ЖОрХ, 45 (5), 804-805 (2009)

А.С.Панькова, А.В.Ушков, М.А.Кузнецов, С.И.Селива­нов. О структуре продуктов взаи­мо­действия 2,3-дизамещенных N‑фталимидоазиридинов с диме­тилацетилендикарбоксила­том. Вестн. С.-Петерб.ун-та. Сер. 4. 2009. вып. 1. С. 150-4 (Сер. физ. и хим.)

Учебно-справочные пособия:

Р.Р. Костиков, М.А. Кузнецов, М.С. Новиков, В.В. Соколов, А.Ф. Хлебников. Практикум по органическому синтезу. СПб.: ВВМ, 2009, 515 с.

Наши выпускники

Александр Ушков

Александр Ушков в 1997 году закончил лицей в г. Н.Тагил и поступил на Химический факультет СПбГУ. В 2000 году начал научную работу на кафедре органической химии в группе проф. М.А. Кузнецова. В 2002 году защитил дипломную работу, посвященную взаимодействию ядерно-замещенных моноарилгидразинов с ядернозамещенными дибензилиденацетонами. С 2003 по 2006 год учился в аспирантуре СПбГУ по кафедре органической химии (руководитель М.А.Кузнецов), где занимался синтезом и исследованиями термических и фотохимических превращений разнообразных производных 1-фталимидоазиридин-2-карбоновой кислоты в присутствии диполярофилов со связями С=С, C=N, C=S и N=N. В результате, в 2009 году он защитил кандидатскую диссертацию на тему "Производные 1-фталимидоазиридин-2-карбоновой кислоты в реакциях 1,3-диполярного циклоприсоединения". 2006-2010гг - Инженер-химик в Испытательной Производственно-Технологической Лаборатории ООО "Русский Стандарт Водка". С 2011г - работает в ООО "МАРС" (Ступино, Моск. обл.).

В 2001 году А.В.Ушков в рамках программы "стипендиаты Эйлера" проходил месячную стажировку в лаборатории масс-спектрометрии университета г.Лейпциг (Германия) под руководством проф. Р.Херцшу. В 2005 году в течение трех месяцев работал в лаборатории органической химии Химического факультета университета г. Цюрих (Швейцария) под руководством проф. Х.Хаймгартнера (Prof. Heinz Heimgartner). В 2010-2011 г.г. был постдоком в лаборатории металлокомплексного катализа Каталонского Института Химических Исследований (Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ), Tarragona, Spain) под руководством проф. В.В.Грушина (Prof. Vladimir V. Grushin).

Ushkov Photo for MAK

 

Список публикаций:

1) Синтез и фотолиз N-фталимидоазиридинов с электронакцепторными заместителями / А.В.Ушков, М.А.Кузнецов, С.И.Селиванов, Л.М.Кузнецова // Химия Гетероциклических Соединений. 2006. №9. С. 1320-1328; англ. 1143-1150.

2) Термолиз нитрилов 1-фталимидоазиридинкарбоновых кислот в присутствии диполярофилов / А.С.Панькова, А.В.Ушков, М.А.Кузнецов, С.И.Селиванов // Журнал Органической Химии. 2008. Т 44. № 12. С.1807-1815; англ. перевод 1780-1788.

3) Термолиз диметиловых эфиров цис- и транс-1-фталимидоазиридин-2,3-дикарбоновых кислот в присутствии диполярофилов / А.В.Ушков, М.А.Кузнецов, С.И.Селиванов, А.С. Панькова, A. Linden // Журнал Органической Химии. 2009. Т 45 № 8. С.1209-1216.

4) О структуре продуктов взаимодействия 2,3-дизамещенных N-фталимидоазиридинов с диметилацетилендикарбоксилатом / А.С.Панькова, А.В.Ушков, М.А.Кузнецов, С.И.Селиванов // Вестник Санкт-Петербургского Университета Сер. 4. 2009. Вып. 1 С. 150-154 (Сер. физ. и хим.); перевод в Russian Journal of General Chemistry, 2009. № 4. P. 858-861.

5) Tri- and Tetrasubstituted N-Phthalimidoaziridines in 1,3-Dipolar Cycloaddition Reactions / A.V.Ushkov, M.A.Kuznetsov, A.Linden, H.Heimgartner // Helvetica Chimica Acta. 2010. Vol. 93. P. 847-862.

6) Rational Catalysis Design on the Basis of Mechanistic Understanding: Highly Efficient Pd-Catalyzed Cyanation of Aryl Bromides with NaCN in Recyclable Solvents / Alexander V. Ushkov and Vladimir V. Grushin // J. Am. Chem. Soc., 2011, 133 (28), pp 10999–11005.

Олег Игнатенко

Олег Игнатенко в 1996 году закончил Лицей № 1 г. Брянска и поступил на первый курс медицинского факультета СПбГУ. В 1999 году он перешел на химический факультет, который и закончил в 2003 году по кафедре органической химии. Осенью 2003 Олег поступил в аспирантуру химического факультета по кафедре органической химии, которую завершил в 2006 году защитой диссертации на тему “Окислительное аминоазиридинирование алкенилзамещенных пятичленных азотсодержащих гетероциклов” (научный руководитель: проф. Кузнецов M.A.).

Обучение в аспирантуре Олег совмещал с научной работой в группе профессора А. Де Майере (Armin de Meijere, Georg-August Universität, Göttingen, Germany), где он занимался пептидным синтезом и работал над проектами BayerChem. С 2006 по 2011 г. в качестве химика-исследователя Олег работал в ряде химических предпреятий в Санкт-Петербурге (компания AsisChem, ЗАО «Невский Капитал», ЗАО «Активный компонент»). В настоящее время он является руководителем химико-технологического отдела ЗАО "ВАМ" (http://pharmavam.ru).

Ignatenko

 

Публикации, статьи:

1. Belov V.N., Müller M., Ignatenko O., Hallier E., de Meijere A. Eur.J.Org.Chem., 2005 (23), 5094-5099.

2. О.А. Игнатенко, А.Н. Бландов, М.А. Кузнецов, ЖОрХ, 41 (12), 1830-1837 (2005); англ. 1793-1801.

3. О.А. Игнатенко, М.А. Кузнецов, С.И. Селива­нов, ЖОрХ, 43 (7), 1048-1053 (2007).

4. Е.В.Белецкий, О.А.Игнатенко, М.А. Кузнецов, С.И.Селива­нов, ЖОрХ, 46 (5), 678-684 (2010).

5. О.А. Игнатенко, С.В. Пирогов, А.С. Семенов; Патент RU 2433998 (от 16.03.2010). Способ получения периндоприла и его фармацевтически приемлемых солей.

Алексей Федоров

Алексей Федоров родился и вырос в г. Луга, Ленинградской области. В 2000 году он поступил на химический факультет СПбГУ и сразу же начал свою научную работу на кафедре органической химии. После двух стажировок в Цюрихском университете в группе Х. Хаймгартнера (Heinz Heimgartner) где он изучал реакции тиокетонов с оптически чистым винилоксираном, в 2005 году Алексей защитил дипломную работу под руководством проф. М. А. Кузнецова. В течение последующих 5 лет он изучал реакционноспособные интермедиаты в группе проф. Питера Чена в Швейцарской Высшей Технической Школе, Цюрих (Peter Chen, ETH Zürich), за что ему была присвоена степень PhD. С 2010 по 2012 год Алексей был пост-доком у проф. Роберта Граббса в Калифорнийском Технологическом Институте (Caltech, Пасадина, США, Robert H. Grubbs, 2005 Nobel Prize in Chemistry), где, среди прочих проeктов, он разрабатывал подходы к расщеплению лигнинов. Осенью 2012 года он вернулся в Цюрих (ЕТН), где летом 2013 года получил место оберассистента в группе профессора Кристофа Копере (Christophe Copéret) с перспективой последующей хабилитацией (выполнение и защита работы, аналогичной нашей докторской диссертации).
AF DSC 0130 copy

Публикации А.Федорова можно найти в открытом доступе, пройдя по ссылке:

http://www.mendeley.com/profiles/alexey-fedorov/publications/journal/

Электронная почта: mail2fedorov@gmail.com

Михаил Зибинский

Михаил Зибинский закончил химический факультет СПбГУ в 2004 году. Его дипломная работа, выполненная в нашей группе, была посвящена синтезу новых аминоазиридини­рующих агентов и химии N-ами­ноазиридинов. Осенью 2004 года Михаил начал свою работу в группе профессора Дьердя Ола (George A. Olah, 1994 Nobel Prize in Chemistry) в университете Южной Калифорнии (University of Southern Califronia, Los Angeles), где в 2009 году получил степень доктора философии. В своей диссертации, выполненной под руководством профессоров Дж.Ола и Г.К. Сурья Пракаша (G. K. Surya Prakash), он разрабатывал новые методы введения фторсодержащих заместителей и синтезы аналогов нуклеотидов стабильных к энзиматическому гидролизу. С 2009 года Михаил работает в исследовательском институте Скриппса (Scripps Research Institute) в группе профессоров В.В. Фокина (Valery V. Fokin) и К.Б. Шарплесса (K.B. Sharpless, 2001 Nobel Prize in Chemistry), где занимается химией азавинилкарбенов. ZIB Mike-1

 

Евгений Белецкий

Работал в нашей группе с 2004 по 2008 год. Занимался синтезом азиридинил-1,2,4-оксадиазолов (ЖОрХ, 46 (5), 678-684 (2010)), иминоазиридинов (ЖОрХ, 45 (5), 804-805 (2009)) и выполнил дипломную работу по перегруппировке 2-ацилазиридинов в оксазолы (ЖОрХ, 45 (8), 1237-1248 (2009)). В настоящее время обучается в аспирантуре университета Миннесоты (University of Minnesota, Minneapolis, MN, США) в группе проф. Стивена Касса (Prof. Steven Kass, синтетическая и физико-органическая химия). 15 января 2014 года успешно защитил диссертацию и получил степень PhD.
E V Beletskiy

 

Никита Власенко

Никита Власенко пришел в нашу группу на третьем курсе. И вот его впечатления:

«Проект, над которым я работал, выглядел очень изящно и красиво на бумаге. В дейст­ви­тельности всё оказалось довольно сложно, но в итоге мы всё равно добились, чего хотели (итоги опубликованы в статье ХГС, 2011 (11), 1632-1648. Chemistry of Heterocyclic Compounds: 47 (11), 1353-1366 (2011)). Работая в лаборатории, я узнал, что существует большой разрыв между теорией и практикой, и что, чтобы хоть что-то получилось, нужно много трудиться»

В 2010 году Никита защитил свою дипломную работу и сейчас он работает над своей диссертацией в группе Никоса Петасиса (Prof. Nicos A. Petasis) в Университете Южной Калифорнии (University-Southern California, Los Angeles, CA, USA), где занимается синтезом жирных кислот для исследования биохимии воспалительных процессов (совместно с Гарвардским университетом (Harvard University, Cambridge, MА, USА – старейший университет США)).

И опять его слова: «Мне очень нравится то, чем я занимаюсь: планировать схему синтеза определённого соединения и осуществлять её на практике. При этом я не ограничен теми реакциями, которые привыкли использовать в этой группе, а всегда могу посмотреть в литературе что-нибудь новое, и попробовать, будет ли это работать для моих соединений. В будущем я бы хотел заниматься синтезом сложных гетероциклических соединений с большим количеством стереоцентров, поскольку это кажется мне очень сложным и интересным»

Хобби: классическая литература, философия, иностранные языки, гимнастика, бег.
IMG 0362

 

P.R. Golubev, A.S. Pankova, М.А. Кuznetsov. Novel general transition-metal-free approach to 4‑ethynylpyrimidines. Eur.J.Org.Chem, 2014. DOI: 10.1002/ejoc.201402045

A.S. Pankova, М.А. Кuznetsov. Synthesis and Thermal Transformations of Spiro-Fused N‑phthalimidoaziridines. Tetrahedron Letters, 55 (2014), DOI 10.1016/j.tetlet.2014.03.014