Научная группа профессора М. А. Кузнецова (архив)
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
|
|
Кандидат химических наук, доцент Алёна Сергеевна Панькова Рабочий телефон: (812) 428-40-53 E-mail: pank-alena@yandex.ru |
|
Кандидат химических наук, ассистент Владимир Владимирович Воронин Рабочий телефон: (812) 428-40-53 E-mail: volgo-vv@mail.ru |
|
Аспиранты: Павел Голубев |
|
А. Н. Шестаков |
|
Студенты: Александр Стукалов |
|
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.
М. А. Кузнецовым был разработан метод генерирования диалкиламинонитренов путем нейтрализации 1,1-диалкилдиазениевых солей, получаемых окислением несимметричных диалкилгидразинов бромом в кислой среде.
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.
При этом было отмечено, что реакция окислительного аминоазиридинирования всегда протекает стереоспецифично с сохранением геометрии исходного алкена.
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.
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.
Параллельно был разработан метод синтеза неизвестных ранее (триметилсилил)этинилпиримидинов на основе реакций 2-арил-5-трметилсилил-1-этоксипентенинонов с амидинами.
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
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). |
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
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
Евгений Белецкий
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. |
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