Печать
Просмотров: 668

В СПбГУ прошла конференция по органической химии и её приложениям

Обновлено

Всероссийская конференция с международным участием «Идеи и наследие Алексея Евграфовича Фаворского в органической химии» объединила на своей площадке более 200 ведущих и начинающих учёных, которые обсудили актуальные задачи химии алкинов и малых циклов, медицинской химия и новые материалы.

Конференция посвящена памяти профессора Петербургского–Ленинградского университета, действительного члена Академии наук СССР Алексея Евграфовича Фаворского (1860–1945), жизнь которого была неразрывно связана с Университетом, где он учился и почти 30 лет возглавлял кафедру органической химии. Алексей Евграфович создал большую научную школу химиков-органиков. Во многих городах образованы научные центры, где развивалась органическая химия и направления, которые открыл и определил учёный — химия ацетилена и химия малых циклов. Фаворский стал основателем и первым директором Института органической химии в Москве, его имя носит сегодня Иркутский институт химии Сибирского отделения РАН. Богатство наследия Алексея Фаворского не ограничивается химией ацетилена и химией малых циклов, оно намного шире. Например, один из его учеников — Владимир Ипатьев — разработал основы современной нефтехимии. Идеи и творческого наследие учёного оказывается очень востребованными сегодня как в фундаментальной науке, так и во многих сферах жизни общества.

Органическая химия активно внедряется в различные области нашей деятельности. Ключевыми из них являются нефтехимия, развитие малотоннажного синтеза полезных веществ на базе углеводородных ископаемых, направления, связанные с синтезом соединений, из которых делают лекарства, и синтез полимерных материалов. Сегодня существует запрос на разработку своих методов синтеза веществ для импортозамещения лекарственных субстанций, функциональных материалов, а также налаживание своего производства. В связи с этим развитие органической химии не теряет своей актуальности, — говорит директор Института химии СПбГУ Ирина Анатольевна Балова.

В ходе пленарных докладов с исследованиями мирового уровня химиков познакомили профессор Университета Флориды Игорь Владимирович Алабугин (США), профессор Миланского технического университета Джузеппе Реснати (Италия), академик РАН Валентин Павлович Анаников (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Россия), академик РАН Сергей Олегович Бачурин (Институт физиологически активных веществ РАН, Россия), академик РАН Ирина Петровна Белецкая (МГУ им. М.В. Ломоносова, Россия), д.х.н. Дмитрий Григорьевич Яхваров и академик РАН Олег Герольдович Синяшин (Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова ФИЦ «Казанский научный центр РАН», Россия), д.х.н. Елена Юрьевна Шмидт и академик РАН Борис Александрович Трофимов (Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, Россия) и член-корреспондент РАН Нариман Фаридович Салахутдинов (Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Россия).

В рамках конференции состоялись симпозиум по химии алкинов, алленов и малых циклов, вторая всероссийская школа по медицинской химии для молодых учёных, семинар «Новые органические функциональные материалы».

С программой конференции можно познакомиться по ссылке.

В заседаниях приняли участие учёные из ведущих научно-исследовательских центров России, Италии, Соединённых штатов Америки и Азербайджана. Значительную часть аудитории составили молодые специалисты, только начинающие путь в науке. Как подчеркнула Ирина Анатольевна Балова, для молодых учёных очень важно знать, какие современные направления в развитии органической химии существуют. Какие из них могут быть транслированы в медицину, а какие помогают разрабатывать новые функциональные материалы на основе органических веществ. Эта возможность приложения органической химии в практическую плоскость очень востребована сегодня. Поэтому на мероприятиях активно делились опытом реализации научных проектов, накопленными знаниями, представляли результаты исследований, рассказывали о новых разработках.

Новаторские исследования по данным направлениям активно проводятся научными группами в СПбГУ. Результаты их работы высоко оценены в научном сообществе. Некоторые из них были представлены в виде устных и стендовых докладов, приглашённых лекций.

Например, профессор СПбГУ Ирина Анатольевна Балова и доцент Наталья Александровна Данилкина проводят исследования в рамках современного научного направления — биоортогональная химия, а также  разрабатывают методы синтеза новых аналогов ендииновых антибиотиков и изучают их противоопухолевую активность. Один из их проектов (РНФ № 21-13-00218) посвящён комплексному исследованию новой группы циклических ендииновых систем, содержащих гетероциклические фрагменты, изучению взаимосвязи между строением и биологической активностью ендиинов. Важным результатом исследований станет получение новых клик-реагентов, а также разработка новых веществ с противоопухолевой активностью.  Об этом учёные рассказали в докладе «Напряженные циклические алкины: от теории к практике».

Как отмечает профессор СПбГУ Александр Феодосиевич Хлебников, развитие технологий во всех областях человеческой деятельности требует новых органических соединений, обладающих необходимыми свойствами для создания перспективных материалов и лекарств. Напряженные малые циклы, такие как азирины, азиридины, циклопропаны, являются важными и универсальными строительными блоками для быстрого доступа к сложной молекулярной архитектуре в органической химии. В пленарном докладе «Новые изоксазольные стратегии синтеза гетероциклов» учёный представил результаты разработки эффективных каталитических и фотохимических методов синтеза новых азотсодержащих гетерополициклических скелетов и новых ансамблей гетероциклов на основе напряженных и реакционноспособных циклов, содержащих новые комбинации активных функциональных групп. Научный коллектив под руководством Александра Феодосиевича ведёт исследования в рамках проекта РНФ (грант 22-13-00011).

Эти и другие темы, отражающие новейшие фундаментальные результаты учёных в области разработки методов синтеза и превращения алкинов и алленов, новые концепции синтеза и превращения малых циклов и их применение в синтезе природных соединений и биологически активных веществ прозвучали в рамках Симпозиума по химии алкинов, алленов и малых циклов.

Организаторами Второй всероссийской школы по медицинской химии для молодых учёных выступили СПбГУ и Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН. Ведущие специалисты, работающие в междисциплинарных сферах, связанных с направленным созданием веществ для лечения различных заболеваний, рассказали о новейших тенденциях в мировой науке по синтезу биологически активных веществ, принципах конструирования биоматериалов, скаффолд-ориентированном синтезе для медицинско-химических приложений, использовании нанотехнологий в медицине для организации системы доставки генетических лекарств и малых молекул.

Новые лекарства не появляются просто так, они должны быть созданы на основе научных разработок, представлений, изучения. Медицинская химия — это та область, которая создаёт новые лекарства. Мы все понимаем, что нам нужны новые лекарства, для многих заболеваний их просто ещё нет, — уверен академик РАН Сергей Олегович Бачурин (Институт физиологически активных веществ РАН, г. Черноголовка, заведующий Отделом медицинской и биологической химии, научный руководитель ИФАВ РАН).

Обзор теорий, описывающих молекулярное поведение лекарственных соединений после их специфического связывания с клеточными рецепторами, общие принципы образования биоспецифических комплексов и возможность перенесения их на биомедицинские объекты представила на конференции заведующая кафедрой медицинской химии СПбГУ Татьяна Борисовна Тенникова. Как поясняет профессор, принципы лиганд-рецепторных взаимодействий для конструирования биоматериалов широкого ряда размерностей являются основой всех биологических процессов, происходящих в живых клетках. Понимание механизма образования биоспецифически связанных пар между комплементарными биологическими (макро)молекулами помогает осуществлять дизайн искусственных систем с биомимикриующими свойствами.

Татьяна Борисовна рассказала слушателям о проблемах создания высокоэффективных систем адресной доставки лекарственных соединений, высокоспецифичных наносистем, выполняющих роль наноловушек для патогенов, новых инновационных биоматериалов и подходов для регенеративной медицины, высокоэффективных стационарных фаз для разделения сложных биологических смесей в медицинской диагностике, а также ультрачувствительных биосенсоров для идентификации биомаркеров различных заболеваний на ранней стадии.

Смежные вопросы обсуждали участники семинара «Новые органические функциональные материалы», фокус внимания которых был акцентирован на органических соединениях для фотофизических и фотохимических приложений, супрамолекулярных системах и новых типах функциональных органических полимеров.

Например, о комплексах металлов с дитиолигандами как компонентах супрамолекулярной сборки рассказала профессор РАН Надежда Арсеньевна Бокач. В её докладе были затронуты проблемы кристаллохимического дизайна, создания новых функциональных материалов, управления каталитической активностью. Научная группа под руководством Надежды Бокач обратилась к изучению комплексов металлов с дитиолигандами, позволяющим создавать новые функциональные материалы с прогнозируемыми свойствами для здравоохранения, энергетики и природопользования. Проект, поддержанный грантом РНФ (проект 22-13-00078), посвящён разработке фундаментальных принципов супрамолекулярной химии с использованием нековалентных взаимодействий.

Полисилоксаны — вид наиболее гибких, термо-, морозо- и атмосферостойких полимеров, отличающихся биоинертностью, газопроницаемостью и электроизоляционными свойствами — стали предметом доклада профессора СПбГУ Регины Маратовны Исламовой  «Функциональные силиконовые материалы: от идеи к практике». Учёные СПбГУ работают над материалами, которые находят применение в составе гибких оптоэлектронных устройств и нейрональных имплантов, самовосстанавливающимися (self-healing) силиконовыми покрытиями для оптоэлектроники и мягкой робототехники, над получением люминесцирующих и одновременно термочувствительных или самовосстанавливающихся силиконовых материалов. Регина Маратовна представила результаты новейших исследований, полученные коллективом научной группы СПбГУ «Функциональные полисилоксаны и материалы на их основе».

О новых объектах, найденных среди полимеров, рассказал профессор СПбГУ Олег Владиславович Левин. Его научная группа ведёт разработку новых источников тока, которые сочетали бы высокую мощность с большой плотностью энергии. Учёные ищут возможность создания новых «мягких» органических и металлоорганических материалов с заданными функциональными возможностями. В докладе «Электропроводящие редокс-полимеры как перспективные материалы для энергозапасающих устройств» Олег Владиславович рассказал о принципах создания проводящих функциональных материалов и возможностях использования таких соединений в качестве компонентов накопителей энергии. Исследования ведутся при поддержке гранта РНФ (проект 19-19-00175, продление проект 22-19-35050). СПбГУ уже получил патент на одно изобретение учёных — технологию защиты литий-ионных аккумуляторов от возгорания.

Среди проблематики, обсуждаемой на научной конференции памяти А.Е. Фаворского, особое место занимали доклады, посвящённые новому актуальному направлению — применению в исследованиях искусственного интеллекта, использованию современных нейронных сетей для предсказания свойств полимеров, создания новых лекарств и обработки полученных результатов.

Академик РАН Валентин Павлович Анаников (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва) отметил, что сегодня учёные с помощью нейронных сетей разрабатывают новые подходы к обработке данных. Планируется обработать и включить в научную повестку более 90 % имеющейся информации. Для того, чтобы полностью обработать данные для одной реакции исследователю требуется примерно пять лет. Если воспользоваться алгоритмами искусственного интеллекта и иметь предварительно обученную нейронную сеть, то на эту же обработку потребуется один час. Разница колоссальная и, безусловно, это один из активных трендов современной химии, — подчёркивает учёный.

Пленарные доклады и доклады приглашённых учёных можно посмотреть по ссылке.

На площадке мероприятия состоялся конструктивный диалог между учёными, ведущими фундаментальные исследования, и специалистами, занимающимися их практическим приложением в медицинской химии и создании функциональных материалов, который в том числе позволил обсудить перспективы новых направлений в органической химии, найти новые точки взаимодействия, увидеть новые тенденции в мировой науке. Организаторы мероприятия отметили, что в планах на ближайшие годы — развитие диалога между представителями науки и реального сектора экономики, что будет способствовать реализации совместных научно-исследовательских проектов.

Сайт конференции.

См. также

Новости СПбГУ