Химик РУДН получил новый катализатор для окисления и амидирования

Химик РУДН получил новый катализатор для окисления и амидирования

Химик РУДН получил новый структурный тип соединения, включающего атомы металлов (меди и натрия) в каркасной структуре, по форме напоминающей велосипедный шлем. Соединение проявляет каталитическую активность в двух важных реакциях органического синтеза. Разработку можно использовать в контексте создания новых катализаторов для химической промышленности. Работа учёных опубликована в журнале Dalton Transaction.

Одним из перспективных направлений современной химии является исследование возможности образования сложных молекулярных систем, включающих набор металлов в пределах одной структуры. Эффективное решение для получения таких объектов – привлечение нескольких типов лигандов (окружения атомов металла). Например, получены сложные полиметаллические комплексы, где лиганды координируют металлы различными центрами (азот/сера, фосфор/азот и т.д.) Этот подход позволяет формировать объекты различного состава, строения и, соответственно, свойств.

Химик РУДН совместно с российскими и французскими коллегами синтезировал новый каркасный продукт на основе атомов меди и натрия. Соединение также содержит два типа обрамления металлов – «кислородное» (силоксановый лиганд) и «азотное» (лиганд бипиридин). Для формирования кремнийорганического лиганда в растворе проводили реакцию взаимодействия простого кремнийорганического соединения фенилтриметоксисилана PhSi(OCH3)3 с гидроксидом натрия. Затем в этот раствор вводили дихлорид меди и второй лиганд – органическое соединение бипиридин, содержащее два атома азота, легко образующими комплексы с металлами. Подбор соотношений между реагентами, а также выбор среды для проведения реакции/кристаллизации позволили выделить целевое соединение. Рентгеноструктурные исследования установили нетривиальную молекулярную геометрию этого продукта, редкое соотношение металлов в каркасе (пять атомов меди, один атом натрия), а также необычное межмолекулярное взаимодействие каркасов, расположенных поблизости в кристаллической упаковке. Они объединяются в так называемую супрамолекулярную систему за счет взаимодействия ароматических колец азотного лиганда.

«Мы получили принципиально новый тип каркасных металлокомплексов, содержащих азотные и кислородные центры в обрамлении ионов меди и натрия. Так тип связывания формирует необычную архитектуру, несколько напоминающую велосипедный шлем. По нашему расчету, использованный нами поход – «конструирование» металлокомплексов при использовании различных типов лигандов может быть существенно развит и усовершенствован, ожидается получение ранее недоступных химических объектов. Кроме того, подобное, смешанное, обрамление металлических атомов может быть положительным моментом при катализе, поддерживая активность атомов металла», – говорит Алексей Биляченко, один из авторов исследования, кандидат химических наук, сотрудник РУДН.

На втором этапе исследования учёные измеряли каталитическую активность полученного соединения в реакциях окисления и амидирования. «Велосипедный шлем» эффективен в катализе взаимодействия циклогексана и н-гептана с пероксидами, что перспективно для получения реакционноспособных продуктов окисления. В дальнейшем такие производные использованы для получения самых разнообразных материалов, в том числе полимеров. Также была показана высокая активность «велошлема» в реакции взаимодействия бензилового спирта с аминами. Реакция имеет большое значение как способ образования амидов (важных компонентов лекарственных препаратов). Было установлено, что активность «велошлема» в катализе сохраняется даже при экономном (0,4 mol% меди) расходовании катализатора.

Новости
Все новости
Наука
27 апреля
Учёный РУДН стал лауреатом конкурса на конгрессе «Человек и лекарство» с работой о роли микробиоты кишечника в профилактике мочекаменной болезни

В Москве прошёл XXXIII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» — главное ежегодное междисциплинарное событие в мире медицины, объединяющее науку, образование и клиническую практику. В этом году в числе лауреатов престижного конкурса молодых учёных — представитель медицинского института РУДН, ассистент кафедры общей врачебной практики Захар Иванов.

Наука
24 апреля
Команда экономического факультета РУДН победила в конкурсе НИР «Проектный старт: научная повестка по странам приёма»

Исследование студентов экономического факультета РУДН «Страны СНГ — страны БРИКС: сотрудничество в целях развития ИИ» заняла 1 место в конкурсе работ по направлению «Страны СНГ — страны мира: партнёрство в целях устойчивого развития». Состязание проводилось в рамках IV Международной научной конференции «В целях устойчивого развития цивилизации: сотрудничество, наука, образование, технологии. Путь стран СНГ к 17 ЦУР: комплексный подход».

Наука
21 апреля
Секрет — в кроне: профессор РУДН и китайские учёные выяснили, как увеличить урожайность растений без ущерба экологии

Международная группа учёных, в составе которой работает профессор аграрно-технологического института РУДН Яков Кузяков, сделала важное открытие в области сельскохозяйственных наук. Исследование, опубликованное в январе 2026 года, показывает, что простое изменение расположения листьев растений (архитектура полога) позволяет одновременно увеличить мировое производство еды на треть и добиться резкого сокращения выбросов парниковых газов.