Ученые химики органики: Презентация по химии “Химики-органики и их открытия”

Содержание

Выдающиеся ученые – химики и их заслуги

Презентация
Тема: Выдающиеся ученые- химики

2. Цел работы:

Рассмотреть известных ученых-химиков и их заслуги в
области науки химии.

3. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович

Один из величавших ученых мира и гениальных химиков 19в.
27 января (8 февраля) 1834 г. – 20
января (2 февраля) 1907 г.
Русский химик Дмитрий Иванович
Менделеев родился в Тобольске в
семье директора гимназии.
Открытия:
-опубликовал учебник «Органическая
химия»
-учебник«Основы химии»
-открыл периодический закон
К числу крупнейших работ Менделеева относятся: исследования в
области физико – химической природы растворов, состояния газов;
гидратная теория растворов
Он автор фундаментальных исследований по химической
технологии, физике, метрологии, воздухоплаванию, сельскому
хозяйству, экономике, просвещению
В 1869г открыл периодический закон и создал периодическую систему.

Предсказал и описал свойства некоторых элементов.
Он автор первого русского учебника
«Органическая химия» и книги «Основы
химии»
За выдающиеся заслуги в науке
Д.И.Менделеев был избран почетным
членом многих зарубежных академий
наук и научных обществ.
Он был инициатором создания Русского
химического общества (ныне Российское
химическое общество имени Дмитрия
Ивановича Менделеева), организатором
и первым директором Главной палаты
мер и весов (институт назван его
именем). На стене института метрологии
выложена периодическая система.
В знак признания приоритета великого русского химика Дмитрия
Менделеева, элемент с порядковым номером 101 Md был назван
менделеевий.
Шведский химик и минералог. Изучал химию в
Упсале.
Составил таблицу относительных масс
(относительно кислорода). Внес вклад в
развитие атомного учения. Создал
электрохимическую теорию химической связи
и на ее основе построил классификацию
элементов, соединений, минералов.
Разработал систему химической символики,
которая используется и в наше время. Создал
первую теорию строения вещества. Открыл
церий, селен, кремний, цирконий, тантал,
ванадий.
1779 – 1848
Опубликовал учебник в трех томах, который
выдержал пять изданий.
Выдающийся английский химик и физик
родился в бедной семье в Иглистфелде.
Образование получил самостоятельно.
Основоположник атомных представлений в
химии. Впервые ввел понятие «атомный вес» и
составил таблицу относительных атомных и
молекулярных масс, приняв атомную массу
водорода за единицу. Определил относительные
молекулярные массы воды, аммиака, серной
кислоты и др.
1766 – 1844
Ввел в химию символы элементов и формулы
соединений. Теоретически открыл закон
кратных отношений. Выдвинул и обосновал
теорию атомного строения.
Открыл невосприимчивость человеком
отдельных цветов «дальтонизм», которой
страдал сам.
Французский химик. Родился в богатой семье,
получил гуманитарное образование. Проявлял
большую склонность к изучению естественных
наук. Создал на свои средства лабораторию.
Один из творцов научной химии, считал её
экспериментальной наукой.
Доказал сложность состава воздуха, воды.
Правильно объяснил процессы горения, обжига
металлов и дыхания участием в них кислорода.
Заложил основы органического анализа и
термохимии. Член Парижской Академии наук
1743 – 1794
Жизнь Лавуазье закончилась трагически. Будучи
сторонником конституционной монархии, он
во время Великой французской революции был
казнен.
Английский химик и физик. Родился в Лондоне.
Учился самостоятельно. Директор лаборатории и
профессор Королевского института в Лондоне.
Почетный член Петербургской Академии наук.
Занимался химическим анализом известняка,
исследовал сплавы железа, получил в жидком
состоянии хлор, сероводород, аммиак, открыл
бензол. Пионер и исследователь каталитических
реакций.
1791 – 1867
Открыл явления электромагнитной индукции.
Обнаружил химическое действие электрического
тока. Установил количественные законы
электролиза. Открыл пара- и диамагнетизм. Ввел
понятия электрического и магнитного полей
Шведский химик, член Королевской шведской АН.
По образованию и профессии фармацевт. Работал в
аптеках различных городов Швеции, где и проводил
химические исследования.
Получил хлор, глицерин, молибденовый и
вольфрамовый ангидриды.
Открыл фтороводород, тетрафторид кремния, окись
бария, ряд кислот: винную, щавелевую , молочную,
синильную и др.
Обнаружил способность свежепрокалённого
древесного угля поглощать газы.
1742- 1786
Исследовал минералы. В его честь назван минерал
шеелит CaWO4.
Русский химик. Занимался теорией
химического строения органических
соединений
Предсказал и объяснил изомерию ряда
органических соединений: двух изомерных
бутанов, трех пентанов и алифатических
спиртов (вплоть до амиловых)
1828 -1886
Написал первое в истории науки руководство,
основанное на теории химического строения
– “Введение к полному изучению
органической химии».
Советский химик – органик, академик АН
СССР (1929), один из основоположников
учения об органическом катализе.
Создал противогаз (совм. с А. Кумантом)
Занимался вопросами гидролиз белков в
автоклаве, установления их
аминокислотного состава
Создал крупную школу учёных, внёсших
фундаментальный вклад в различные
области химии.
1861 – 1953
Амеде́о Авога́дро (итал. Lorenzo Romano Amedeo
Carlo Avogadro di Quaregna e Cerreto; 9 августа 1776,
Турин — 9 июля 1856, Турин) — итальянский
учёный, физик и химик.
В юношеские годы посещал школу геометрии и
экспериментальной физики. По традиции того
времени профессии и должности передавались по
наследству, поэтому Амедео занялся
юриспруденцией. В 20 лет получил степень доктора
церковного законоведения. В 25 лет начал
самостоятельно изучать физико-математические
науки. В 1803 и 1804 годах он, совместно со своим
братом Феличе, представил в Туринскую академию
наук две работы, посвящённые теории электрических
и электромагнитных явлений, за что и был избран в
1804 году членом-корреспондентом этой академии.
Открытия: закон соединения газов и др.

13. АРРЕНИУС (Arrhenius) Сванте Август

9 февраля 1859 г. – 2 октября 1927 г. Нобелевская
премия по химии, 1903 г.
Шведский физикохимик Сванте Август Аррениус
родился в имении Вейк, недалеко от Упсалы. Он был
вторым сыном Каролины Кристины (Тунберг) и
Сванте Густава Аррениуса, управляющего имением.
Предки Аррениуса были фермерами.
Открытия: теория электролитической
диссоциации.

14. БЕКЕТОВ Николай Николаевич

13 января 1827 г. – 13 декабря 1911 г.
Русский химик Николай Николаевич Бекетов,
один из основоположников физической химии,
родился в с. Новая Бекетовка Пензенской
губернии.
Открытия:
-исследовал поведение органических веществ
при высоких температурах
-открыл вытеснение металлов из растворов их
солей водородом под давлением.

15. БЕРТЛО (Berthelot) Пьер Эжен Марселен

25 октября 1827 г. – 18 марта 1907 г.
Французский химик и общественный деятель Пьер
Эжен Марселен Бертло родился в Париже в семье
врача.

Открытия: -синтезировал многие простейшие
углеводороды – метан, этилен, ацетилен, бензол получил аналоги природных жиров -исследовал
действие взрывчатых веществ.

16. БЕРЦЕЛИУС (Berzelius) Йёнс Якоб

20 августа 1779 г. – 7 августа 1848 г.
Шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус
родился в селении Веверсунде на юге
Швеции. Его отец был директором школы
в Линчепинге.
Открытия:
-доказал достоверность законов
постоянства состава
-ввёл современные обозначения
химических элементов и первые формулы
химических соединений.

17. БОЛЬЦМАН (Boltzmann) Людвиг

БОЛЬЦМАН (Boltzmann) Людвиг. 20
февраля 1844 г. – 5 сентября 1906 г.
Австрийский физик Людвиг Больцман
родился в Вене в семье служащего.
Открытия:
-провёл важнейшие исследования в области
кинетической теории газов, вывел закон
распределения молекул газа по скоростям
-впервые применил законы термодинамики
к процессам излучения.
БОЙЛЬ (Boyle) Роберт
25 января 1627 г. – 31 декабря 1691 г.
Британский физик, химик и богослов
Роберт Бойль родился в ирландском замке
Лисмор. Роберт был седьмым сыном
Ричарда Бойля, графа Коркского.
Открытия:
-открытию в 1660 г. закона изменения
объёма воздуха при изменении давления
-ввёл в химию понятие анализа состава
тел
-впервые применил индикаторы для
определения кислот и щелочей.
БОР (Bohr) Нильс Хенрик Давид
7 октября 1885 г. – 8 ноября 1962 г.
Нобелевская премия по физике, 1922 г.
Датский физик Нильс Хенрик Давид Бор
родился в Копенгагене и был вторым из трех
детей Кристиана Бора и Эллен (в девичестве
Адлер) Бор.
Открытия:
-теории электронов в металлах
-магнитные явления в металлах
-радиоактивности элементов и строения
атома
-вывел много следствий из ядерной модели
атома, предложенной Резерфордом.
ГЕЙ-ЛЮССАК (Gay-Lussac) Жозеф Луи
6 декабря 1778 г. – 9 мая 1850 г.
Французский физик и химик Жозеф Луи
Гей-Люссак родился в Сен-Леонар-де-Нобла
(департамент Верхняя Вьенна).
Открытия:
-открыл один из газовых законов
– закон теплового расширения газов, позже
названный его именем
-установил состав воды
-открыл закон объёмных отношений.
Николай Дмитриевич ЗЕЛИНСКИЙ
06.02.1861 г. – 30.06.1953 г.
Советский химик-органик,
академик (с 1929 г.). Родился в г.
Тирасполе.
Открытия:
-открыл (1910 г.) явление
дегидрогенизационного катализа
-создал (1916 г.) противогаз
-получил (1924 г.) алициклические
кетоны.

22. КЕКУЛЕ (Kekule) Фридрих Август

7 сентября 1829 г.–13 июля 1896 г.
Немецкий химик Фридрих Август
Кекуле фон Штрадониц родился в
Дармштадте в семье чиновника.
Открытия:
-Экспериментальные работы Кекуле
относятся к органической химии.
-в1854 г. он получил тиоуксусную, а в
1856 г. – гликолевую кислоту.

23. НEPНCT (Nernst) Вальтер Герман

25 июня 1864 г.–18 ноября 1941 г.
Нобелевская премия по химии, 1920
Немецкий химик Вальтер Герман
Нернст родился в Бризене, городке
Восточной Пруссии (теперь
Вомбжезьно, Польша).
Заслуги:
– изучение смешанного воздействия
магнетизма и теплоты на электрический
ток.

Какие российские и советские ученые могли получить Нобелевскую премию по химии

Отдел науки «Газеты.Ru» продолжил изучение архивов Нобелевского комитета и рассказывает, какие отечественные ученые номинировались на получение Нобелевской премии по химии в период с 1901 по 1964 год.

За всю историю вручения Нобелевской премии по химии ее получил лишь один отечественный ученый — Николай Николаевич Семенов. В 1956 году он получил награду совместно с англичанином Сирилом Хиншелвудом «за исследования в области механизма химических реакций», а именно — цепных химических реакций, проходящих при высоких температурах.

Отдел науки «Газеты. Ru» продолжает анализ архивов Нобелевского комитета, который раскрывает подробности присуждения премии лишь спустя несколько десятилетий, на этот раз рассказывая, кто из российских и советских ученых был реальным кандидатом на Нобелевскую премию по химии с 1901 по 1964 год.

Дмитрий Иванович Менделеев

Номинировался на получение Нобелевской премии по химии девять раз: трижды — в 1905-м, четыре раза — в 1906-м и дважды — в 1907 году.

Дмитрий Менделеев родился в 1834 году в семье директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. По разным данным, Дмитрий Иванович был 14-м или 17-м ребенком в семье. В 1855 году Дмитрий Менделеев окончил физико-математический факультет Главного педагогического института в Санкт-Петербурге, после чего продолжил образование в Гейдельбергском университете.

Самым известным достижением ученого является формулировка Периодического закона химических элементов, на основе которого была создана таблица Менделеева.

Кроме этого, химик занимался исследованиями изоморфизма (отношения между кристаллической формой и химическим составом соединений, а также зависимость свойств элементов от величины их атомных объемов), открыл «температуру абсолютного кипения жидкостей» (критическую температуру), создал пикнометр — прибор для определения плотности жидкости, сформулировал гидратную теорию растворов и общее уравнение состояния идеального газа. Помимо других фундаментальных работ в области химии, физики, метеорологии, сельского хозяйства и метрологии Менделеев является создателем первого русского учебника «Органическая химия», который был написан в 1861 году.

Скончался ученый в 1907 году в Санкт-Петербурге.

Михаил Семенович Цвет

Номинировался на получение Нобелевской премии по химии в 1918 году.

Родился в итальянском городе Асти в 1872 году, учился на физико-математическом факультете Женевского университета. В Россию приехал в 1896 году.

Михаил Цвет занимался физиологией и биохимией растений. Ученый исследовал пигменты листьев растений и

сумел получить хлорофилл в чистом виде, а также ряд изомеров ксантофиллов — это открытие получило широкое применение при разделении и идентификации различных пигментов, витаминов, ферментов, гормонов и других органических и неорганических соединений и послужило основой для создания ряда новых направлений аналитической химии

(газовая хроматография, жидкостная хроматография, тонкослойная хроматография). В области физиологии растений наиболее важными являются выводы Цвета о природе хлоропластов, состоянии хлорофилла в растении и механизме фотосинтеза.

Скончался Михаил Цвет в 1919 году. По разным данным, смерть наступила либо от голода, либо от последствий ранее перенесенной полостной операции. Над могилой ученого, которая находится на территории воронежского Алексеево-Акатова женского монастыря, помещена надпись: «Ему было дано открыть хроматографию, разделяющую молекулы, объединяющую людей».

Сергей Николаевич Виноградский

Выдвигался на получение Нобелевской премии по медицине в 1911 году и по химии — в 1921 и 1952 годах.

Сергей Виноградский родился в 1856 году в семье юриста. После окончания гимназии поступил на юридический факультет Киевского университета, но через месяц перешел на естественное отделение физико-математического факультета. Через два года Виноградский бросил изучение математики и занялся музыкой, окончив Петербургскую консерваторию по классу фортепиано.

В ноябре 1877 года Виноградский поступил на второй курс естественного отделения физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, после окончания которого посвятил себя микробиологии.

Сергей Виноградский — основатель экологии микроорганизмов и почвенной микробиологии.

Мировое признание ему обеспечило открытие хемосинтеза — автотрофного способа питания, при котором организм получает энергию для синтеза органических веществ из реакций окисления неорганических соединений.

Виноградский доказал, что такой способ питания характерен для некоторых бактерий: ранее считалось, что автотрофами могут быть только растения.

После революции 1917 года Сергей Виноградский переехал в Швейцарию, а затем в Белград. В 1923 году ученый был избран почетным членом Российской академии наук, став единственным примером избрания эмигранта. Скончался Виноградский в 1953 году во Франции, где руководил созданным им в 1922 году отделом сельскохозяйственной биологии Института Пастера.

Александр Наумович Фрумкин

Становился кандидатом на получение Нобелевской премии по химии семь раз: в 1962 году, в 1964-м, трижды — в 1946-м и дважды — в 1963 году.

Родился в 1895 году в Кишиневе. После окончания гимназии учился в Страсбурге и Берне, после возвращения в Одессу окончил физико-математический факультет Новороссийского университета.

Фрумкин является автором основополагающих работ в современной электрохимии, основоположником электрохимической кинетики, одним из основателей современного учения об электрохимических процессах и создатель советской электрохимической научной школы.

В 1933 году ученый основал и возглавил кафедру электрохимии в МГУ, заведовал ей до конца жизни. Во время войны Александр Фрумкин вместе с возглавляемым им Коллоидно-электрохимическим институтом находился в эвакуации в Казани, где работал в области радиационной химии и ее военных приложений. В 1952 году химик издал фундаментальную монографию «Кинетика электродных процессов» — первое учебное пособие в данной области, в 1958 году основал и возглавил Институт электрохимии АН СССР, руководил им до конца жизни.

Умер ученый в 1976 году в Туле, где участвовал в работе 9-го Всесоюзного совещания по электрохимии органических соединений. В 2000 году Международное общество электрохимии учредило медаль им. А.Н. Фрумкина, первым лауреатом которой стал англичанин Роджер Парсонс.

Александр Ерминингельдович Арбузов

Номинировался на получение премии четыре раза: в 1956, 1957, 1961 и 1962 годах.

Родился в 1877 году в селе Арбузов-Баран, учился в 1-й Казанской гимназии. После окончания Казанского университета поступил в Петровско-Разумовский сельскохозяйственный институт в Москве: выпускники Казанского университета имели право поступить туда сразу на третий курс.

Свои первые научные работы Арбузов начал проводить еще в Казани — из первой опубликованной статьи ученого вытекало, что он, независимо от Виктора Гриньяра (французского исследователя, лауреата Нобелевской премии по химии 1912 года), осуществил магнийорганический синтез — реакцию, названную по имени Гриньяра.

Арбузов стал первым из русских химиков, кто применил магнийорганические соединения в практике органического синтеза.

Сегодня металлоорганические соединения используются как реагенты органического синтеза, как бактерициды, катализаторы полимеризации в производстве пластмасс и каучуков. Еще одной важной работой химика стало каталитическое разложение арилгидразонов посредством солей меди (реакция Фишера – Арбузова). Сейчас эта реакция применяется в промышленности для получения ряда производных индола (он используется для синтеза медицинских препаратов).

Александр Арбузов внес в технику лабораторных работ много новшеств, придумав приспособление для перегонки веществ под вакуумом, усовершенствовав газовые горелки. Многие образцы оборудования и посуды изготавливались по эскизам самого ученого.

Арбузов был удостоен пяти орденов Ленина и Сталинских премий первой и второй степеней. Скончался ученый в 1968 году в Казани.

Борис Александрович Арбузов

Номинировался на получение премии в 1956 году.

Сын Александра Арбузова. Родился в 1903 году, учился, как и его отец, в Казанском университете.

Ученый проводил исследования в области химии терпенов, элементоорганических соединений, диеновых углеводородов, разрабатывал способы применения физических методов при изучении органических соединений. В 1937 году был арестован, но спустя два года освобожден за прекращением дела.

Результаты научных трудов Бориса Арбузова широко применялись еще во время Великой Отечественной войны в разных сферах — изготовлении авиационного топлива, создании новых взрывчатых веществ, синтезе лекарственных препаратов для военных госпиталей. Позже его открытия стали использоваться в гражданской промышленности.

Умер Борис Арбузов в 1991 году. За достижения в области химии фосфорорганических соединений учреждена международная премия имени А.Е. и Б.А. Арбузовых.

Александр Владимирович Палладин

Выдвигался на получение Нобелевской премии в 1957 году.

Родился в 1885 году. Отцом Александра Палладина был академик Петербургской академии наук, ботаник, биохимик и физиолог растений Владимир Палладин, ученик Николая Введенского и Ивана Павлова. Александр Палладин учился в Петербургском и Гейдельбергском университетах.

Важнейшими работами Палладина являются его труды в области биохимии мышечной и нервной систем: ученый сумел выявить различия в биохимическом строении разных участков нервной системы, проводил сравнительно-биохимические исследования тканей нервной системы различных видов животных, изучал химический состав тканей нервной системы в процессе эмбрионального развития животных, занимался исследованиями биохимии головного мозга в его разных функциональных состояниях.

Работы ученого по биохимии мышечной деятельности легли в основу современных представлений о процессах утомления, отдыха и тренировки мышцы.

В области биохимии витаминов Палладин занимался изучением процессов их превращения в тканях животного организма, вопросами расстройства обмена веществ при авитаминозах и гиповитаминозах. Химик создал синтетический витаминный препарат викасол, до сих пор используемый в медицинской практике.

Умер ученый в 1972 году в Киеве.

Георгий Леонтьевич Стадников

Номинировался на получение премии в 1957 году.

Родился в 1880 году, в 1904-м окончил Московский университет.

Спустя два года после окончания университета ученый совместно с Зелинским открыл реакцию получения альфа-аминокислот, а в 1909 году получил премию им. Бутлерова за работы по аминокислотам. В 1920 году химик был арестован и условно приговорен к расстрелу, однако через два года приговор был снят.

Стадников посвятил себя изучению горючих ископаемых — угля, торфа, сланцев, нефти, асфальтовых пород. Особое внимание он уделял исследованию горючих сланцев. Именно Стадников сформулировал положение о ведущей роли жирных кислот и окислительных процессов при образовании топлива сапропелитового типа, в том числе горючих сланцев.

Научную работу химик совмещал с преподавательской. От своих учеников он требовал не ограничиваться теорией и чтением книг, а уделять особое внимание практическим опытам. В 1930-е годы Георгий Стадников опубликовал книги и учебники для вузов «Химия угля», «Химия горючих сланцев», «Химия коксовых углей», «Ископаемые угли, горючие сланцы, асфальтовые породы, асфальты и нефти», «Анализ исследования углей». Работа ученого прервалась в 1938 году — тогда его арестовали второй раз.

Стадникова осудили в 1939 году «за участие в национал-фашистской организации в Академии наук», приговорив к 20 годам лагерей и пяти годам поражения в правах с конфискацией всего личного имущества

с формулировкой: «с 1929 года Стадников является агентом германской разведки, которую систематически снабжал секретными материалами по научно-исследовательским работам в области угля. С 1917 году вел активную борьбу против советской власти. В 1936 году вошел в состав антисоветской террористической группы и по заданию последней проводил вредительскую работу в Институте полезных ископаемых АН СССР с целью срыва исследований в области химии угля».

Ученый был освобожден через 17 лет, реабилитирован в 1955 году. После этого работал в Институте нефти АН СССР. Скончался Стадников в 1973 году.

Николай Васильевич Белов

В 1962 году стал кандидатом на получение Нобелевской премии в двух областях: физике и химии.

Родился в 1891 году, учился в Петроградском политехническом институте.

Николай Белов является основателем отечественной школы структурной кристаллографии. Ученый руководил работами по выяснению структуры свыше 100 силикатов и их аналогов, изучением более чем 500 кристаллических веществ.

Белов — автор фундаментальных трудов по теории плотнейшей упаковки в кристаллах, кристаллохимии силикатов, расшифровке структур минералов.

Химик является автором открытия, которое занесено в Государственный реестр открытий СССР под названием «Закономерности морфотропии в гомологических рядах «полупроводник – металл». Белов выяснил, что при превращении вещества из полупроводника в металл происходит направленное изменение его кристаллической структуры.

Ученый был удостоен множества медалей и наград, в том числе Ленинской премии и Сталинской премии первой степени, являлся почетным членом научных обществ США, Англии, Франции, ГДР, почетным членом Польской академии наук и почетным доктором Вроцлавского университета им. Б. Берута. Скончался Белов в 1982 году.

Александр Павлович Виноградов

Номинировался на получение премии в 1962-м и дважды — в 1964 году.

Родился в 1895 году в семье государственных крестьян. В 1924 году Александр Виноградов окончил санкт-петербургскую Военно-медицинскую академию, а в 1925-м — химический факультет Ленинградского университета. Одним из его наставников был Владимир Вернадский — основатель целого комплекса современных наук о Земле.

Спектр научных интересов Виноградова был очень широк. Он занимался исследованиями изменения химического состава организмов в связи с их эволюцией, развил биогеохимический метод поиска полезных ископаемых, определил средний состав главных пород Земли, предложил гипотезу универсального механизма образования оболочек планет, разработал представление о химической эволюции Земли.

Виноградов внес существенный вклад в изучение биохимии Мирового океана, создал новое направление в советской науке — геохимию изотопов. Помимо этого, ученый исследовал состав атмосферы Венеры и определил, что на поверхности Луны присутствуют базальтические породы.

В середине ХХ века Виноградов как ведущий в стране специалист по аналитической химии принимал активное участие в разработке ядерного оружия и атомной промышленности в Советском Союзе.

Ученый являлся иностранным членом Болгарской, Польской, Индийской академий наук, занимал пост вице-президента Академии наук СССР. Виноградов скончался в 1975 году. Похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище.

Александр Иванович Опарин

Стал кандидатом на получение премии в 1964 году.

Родился в 1894 году в Угличе, в купеческой семье. В 1917 году окончил естественное отделение физико-математического факультета МГУ.

Александр Опарин является автором теории зарождения жизни на Земле из абиотических компонентов.

В 1924 году на собрании Русского ботанического общества ученый выступил с докладом «О возникновении жизни», в котором предложил теорию возникновения жизни из первичного «бульона» органических веществ. В качестве протоклеток Опарин рассматривал коацерваты — органические структуры, окруженные жировыми мембранами.

Опарин совместно с биохимиком Алексеем Бахом основал Институт биохимии АН СССР, который начал свою работу в 1935 году.

Опарин руководил Лабораторией энзимологии, которая позднее стала Лабораторией эволюционной биохимии и субклеточных структур. До 1946 года химик являлся заместителем директора — Баха, а после его смерти стал директором института.

Весьма спорной остается деятельность ученого в период лысенковщины. Как утверждал сам Опарин, сторону Лысенко он принял, опасаясь репрессий, однако биолог Владимир Александров в книге «Трудные годы советской биологии» пишет: «Опарин в самом конце 1955 года продолжал усердно отстаивать лженауку не только Лысенко, но и Лепешинской, несмотря на то, что к этому времени было уже опубликовано немало статей, разоблачающих их данные, и несмотря на то, что не было уже основания бояться репрессий за отстаивание истин настоящей науки».

В 1970 году было организовано Международное научное общество по изучению возникновения жизни (International Society for the Study of the Origin of Life). Александр Опарин был избран его первым президентом, а затем и почетным президентом. Исполком общества в 1977 году учредил Золотую медаль имени А.И. Опарина, присуждаемую за важнейшие экспериментальные исследования в этой области.

Умер ученый в 1980 году. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

Роль отечественных ученых в развитии органической химии. Решения КПСС и Советского правительства о развитии химической науки и промышленности


из “Органическая химия Издание 2”

В дореволюционной России работали многие выдающиеся химики-органики. А. М. Бутлеров в 60-х годах XIX века своей теорией химического строения заложил фундамент современной органической химии его ученик В. В. Марковников (1834—1904 гг.) развил теоретические положения своего учителя, а своими прикладными исследованиями раскрыл химическую природу нефти. [c.12]
Зелинский (1861—1953 гг. ) с учениками глубоко изучил каталитические превращения углеводородов и создал основы нефтехимии. Н. Н. Зинин (1812—1880 гг.), М. Г. Кучеров (1850— 1911 гг.), М. И. Коновалов (1858—1906 гг.), А. Е. Арбузов (1877—1968 гг.) открыли важные превращения органических веществ, послужившие в дальнейшем основой для создания новых химических производств. Ф. Ф. Бейльштейн обобщил известные в его время данные в Справочнике по органической химии , положив начало официальной регистрации органических соединений в известном ныне каждому химику Бейльштейне . [c.12]
На Западе открытия русских химиков нередко замалчиваются. Это, впрочем, не мешало западноевропейским химическим концернам использовать их на своих заводах. В экономически отсталой царской России химическая промышленность была развита слабо и идеи отечественных ученых почти не находили в ней применения. [c.12]
После Октябрьской революции Коммунистическая партия и Советское правительство создали самые благоприятные условия для расцвета химической науки и промышленности. Была создана сеть научных учреждений, в которых ученые-органики старой школы—Н. Д. Зелинский, А. Е. Фаворский (1860—1945 гг.), С. В. Лебедев (1874—1934 гг.)- и другие получили простор для исследований, для воспитания молодых научных кадров. [c.12]
В докладе на XXIV съезде КПСС товарищ Л. И. Брежнев отмечал, что химизация народного хозяйства — мощный рычаг повышения эффективности общественного производства, что она имеет большое значение для роста благосостояния народа. [c.13]
Химические продукты, вырабатываемые на предприятиях промышленности основного органического синтеза и нефтехимических заводах, частично потребляют непосредственно (моющие средства, растворители), главным же образом используют в качестве сырья для перечисляемых ниже отраслей. [c.13]
В решениях XXV съезда КПСС на десятую пятилетку намечаются большие задачи по дальнейшему развитию химической и нефтехимической промышленности. Добыча нефти возрастет до 620—640 млн. т, газа — до 400—435 млрд. м , угля — до 790— 810 млн. т в год. Это обеспечит сырьем дальнейшее развитие промышленности органической химии. [c.13]
Производство синтетических смол и пластических масс должно возрасти в 1,9—2,1 раза с повышением их качества и срока службы. Производство химических волокон достигнет 1,5 млн. т в год, производство синтетического каучука вырастет в 1,5 раза при опережающем росте выпуска каучуков, полностью заменяющих натуральный. [c.14]
Важной задачей химической промышленности в десятой пятилетке явится удовлетворение потребностей народного хозяйства в продуктах малотоннажной химии, в том числе в химических добавках для полимерных материалов, синтетических красителях, текстильно-вспомогательных веществах, консервантах. Намечается расширить производство изделий бытовой химии, пленочных и других материалов для расфасовки и упаковки товаров народного потребления. [c.14]
Получит дальнейшее развитие производство химических средств для сельского хозяйства, медицины и других отраслей. [c.14]
Одной из важнейших задач явится разработка технологических процессов, обеспечивающих уменьшение отходов и их максимальную утилизацию, превращение химических производств в чистые , не наносящие вреда окружающей природе. [c.14]

Вернуться к основной статье

Тест «Ученые-химики»

Тест

«Ученые – химики»

Русский химик-органик, создатель теории взаимного влияния атомов, внес значительный вклад в изучение ациклических соединений, открыл нафтены

    А) А.М.Бутлеров

    Б) В.В.Марковников

    В) А.Н.Бах

    Г) Л.А.Чугаев


     

    Английский физик и химик, создатель химической атомистики, ввел в химию понятие об атомном весе

      А) Ж. Л.Гей-Люссак

      Б) Д.Дальтон

      В) Ф. Кекуле

      Г) М.Фарадей


       

      Итальянский химик и физик, один из создателей атомно-молекулярного учения, открыл закон, получивший впоследствии его имя

        А) Ж.Л.Гей-Люссак

        Б) Д.Дальтон

        В) А.Авогадро

        Г) С.Канницацаро


         

        В 1766 году он выделил в чистом виде водород и углекислый газ, а также определил их плотность

          А) Ж.Л.Гей-Люссак

          Б) Г.Квендиш

          В) Ф. Кекуле

          Г) С.Канницацаро


           

          Русский химик-органик. Синтезировал анилин. Этот способ приобрел большое значение для создания промышленных синтетических красителей

            А) М.М.Шемякин

            Б) А.А.Воскресенский

            В) Н.Н.Зинин

            Г) А.М.Бутлеров


             

            Советский химик-органик, создатель первого крупного промышленного производства синтетических каучуков

              А) Н. А.Меньшуткин

              Б) А.А.Воскресенский

              В) Н.С.Курнаков

              Г) С.В.Лебедев


               

              Голландский химик, лауреат Нобелевской премии, один из основателей стереохимии и химической кинетики

                А) Я.Вант-Гофф

                Б) К.Шееле

                В) Д.Пристли

                Г) С.Канницацаро


                 

                Английский ученый, один из создателей химии газов , один из первых получил кислород и некоторые другие газообразные вещества

                  А) Парацельс

                  Б) А.Вернер

                  В) Д.Пристли

                  Г) П.А.Ребиндер


                   

                  Советский химик-органик, один из основоположников органического катализа и нефтехимии. Ему принадлежит оригинальная конструкция противогаза, заполненного активированным углем

                    А) Д.И.Менделеев

                    Б) А.А.Воскресенский

                    В) Г.И.Гесс

                    Г) Н.Д.Зелинский


                     

                    Русский ученый, открыл периодический закон химических элементов, привел в систему разрозненные сведения об изоморфизме, открыл критическую точку кипения, разработал гидратную теорию растворов

                      А) Д. И.Менделеев

                      Б) А.А.Воскресенский

                      В) Г.И.Гесс

                      Г) Н.Д.Зелинский


                       

                      Великий русский ученый-энциклопедист. Огромными его достижениями в области химии были материалистическое истолкование химических явлений, широкое введение физических методов и представлений, создание корпускулярной теории и общая формулировка закона сохранения вещества и движения

                        А) И.А.Каблуков

                        Б) М.В.Ломоносов

                        В) А.И.Несмеянов

                        Г) И.В.Курчатов


                         

                        Советский ученый, занимался вопросами физики атомного ядра, возглавлял работы, связанные с атомной энергетикой. Он предложил использовать в атомном реакторе в качестве топлива природный уран, а в качестве замедлителя – графит

                          А) И.А.Каблуков

                          Б) М.В.Ломоносов

                          В) А.И.Несмеянов

                          Г) И.В.Курчатов

                          Нобелевскую премию по химии дали за создание инструмента по синтезированию молекул

                          Приложение Русской службы BBC News доступно для IOS и Android. Вы можете также подписаться на наш канал в Telegram.

                          Автор фото, JONATHAN NACKSTRAND/AFP via Getty Images

                          Подпись к фото,

                          Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан

                          Нобелевский комитет в Стокгольме назвал имена лауреатов премии по химии 2021 года. Ее удостоились химики-органики Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан за создание асимметричного органокатализа – инструмента по синтезированию молекул.

                          Метод органокатализа в последнее время развивается быстрыми темпами. Благодаря новому типу катализатора исследователи получили возможность эффективно и экологично ситезировать сложные асимметричные молекулы, которые находят применение в самых разных сферах.

                          Долгое время исследователи были уверены в том, что существует лишь два вида катализаторов – металлы и (в биохимических реакциях) ферменты. Бенджамин Лист и Дэвид Макмиллан независимо друг от друга создали третий тип катализатора – асимметричный органокатализ, основанный на небольших органических молекулах.

                          Бенджамин Лист решил выяснить, нужен ли в качестве катализатора весь фермент, или достаточно лишь какой-то его части. Эксперименты с аминокислотой под названием пролин полностью подтвердили его догадку, она отлично работает в качестве катализатора химических реакций.

                          В свою очередь Дэвид Макмиллан работал с металлическими катализаторами, которые быстро разрушались под воздействием влаги. И тогда он решил создать более устойчивый тип катализатора на основе органических молекул. Один из его экспериментальных катализаторов отлично проявил себя при асиметричном органокатализе.

                          Как отмечают члены Нобелевского комитета, открытие асимметричного органокатализа выводит молекулярный синтез на принципиально новый уровень, позволяющий не только сделать сам процесс более экологичным, но и заметно упрощающий синтез асимметричных молекул.

                          Молекулы, созданные таким методом, могут найти самое широкое применение, от фармацевтики до солнечных батарей.

                          Автор фото, JONATHAN NACKSTRAND/AFP via Getty Images

                          Во вторник Нобелевский комитет объявил лауреатов премии по физике. Сюкуро Манабэ, Клаус Хассельман и Джорджо Паризи разделили награду за прорывные открытия в понимании сложных физических систем и моделирование климата Земли.

                          В отличие от премии по физике, которой за всю историю награждений удостаивались всего две женщины (и вчерашние трое победителей тоже все мужчины), химия оказалась “более открытой наукой”.

                          В прошлом году Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна получили Нобелевскую премию по химии за открытие одного из самых острых инструментов генной технологии: “генетических ножниц” CRISPR/Cas9. А Мария Склодовская-Кюри и вовсе получила сразу двух Нобелей.

                          Анализ – все гениальное просто

                          Николай Воронин, корреспондент по вопросам науки

                          Говорят, когда ученики Микеланджело Буонаротти – легендарного художника итальянского Возрождения – спросили, как у него получаются такие прекрасные скульптуры, мастер ответил: “Просто. Я беру камень и отсекаю от него все лишнее”.

                          Автор фото, Reuters

                          Подпись к фото,

                          Бенджамин Лист празднует присуждение Нобелевской премии

                          Чтобы понять, какое отношение эта история имеет к новоиспеченным лауреатам и за что именно присуждена в этом году высшая награда научного мира в области химии, нужно чуть освежить в памяти школьный курс и вспомнить, что такое катализатор.

                          Катализатором в химии называют вещество, которое необходимо, чтобы либо запустить какую-либо реакцию, либо ее ускорить. Но при этом само вещество в реакции участия не принимает и, соответственно, не расходуется. Примерно как машинное масло позволяет открыть заржавевшие гаражные ворота или замок – просто за счет уменьшения силы трения.

                          Первые катализаторы были обнаружены еще в XIX веке – причем произошло это, как и большинство открытий того времени, случайно. Химики заметили, что, если уронить в емкость с перекисью водорода кусочек серебра, тот почти сразу же начинает покрываться пузырьками. Оказалось, что присутствие этого металла запускает реакцию разложения перекиси на воду и чистый кислород. С самим серебром при этом не происходит ровным счетом ничего.

                          Случайная находка без преувеличения открыла ученым новые горизонты. Пытаясь запустить ту или иную нужную им реакцию, в качестве катализатора химики перепробовали буквально все что только было можно. Однако эксперименты показали, что из всех известных на тот момент веществ удивительным свойством обладают только металлы – за счет своей способности временно “одалживать” реагентам дополнительные электроны – или, наоборот, брать их взаймы.

                          Исключение из этого общего правила составляют живые организмы, включая нас с вами. В живых клетках роль катализаторов выполняют ферменты (они же энзимы). Так называются сложные белковые соединения, которые активируют те или иные химические реакции, причем они делают это невероятно быстро и эффективно.

                          Миллиарды лет эволюции довели этот механизм до совершенства. Ферменты работают, как хорошо отлаженный конвейер: чтобы превратить одно вещество в другое, нужное организму, ферменты способны последовательно активировать целую цепочку химических реакций.

                          Бенджамин Лист обратил внимание на то, что в некоторых ферментах роль катализатора выполняют лишь одна-две аминокислоты из нескольких сотен, а то и тысяч, и задался вопросом: а нужно ли все остальное? Нельзя ли, как Микеланджело, просто отбросить все лишнее, взяв лишь ту самую нужную пару нужных аминокислот?

                          Идея казалась настолько очевидной, что сам Лист был уверен, что кто-то наверняка пытался сделать то же самое до него. Опыт он решил повторить лишь для того, чтобы убедиться в бесплодности собственной идеи – однако, к его огромному удивлению, эксперимент удался.

                          Так в 2000 году был получен первый органический катализатор, заложив основу нового класса соединений и – как теперь официально подтвердил Нобелевский комитет – нового направления в науке.

                          Ученые ТПУ нашли новый способ, как разорвать связь между углеродом и водородом в органических молекулах

                          «История этой работы началась еще в 2009 году, когда нам удалось синтезировать вещество йодобороксол сразу с двумя реакционными центрами с атомами йода и бора. Кстати, в свое время за исследование каждого из этих реакционных центров были получены Нобелевские премии, а мы смогли их соединить в одном веществе. Йодобороксол является прекурсором — это химический “строительный блок”, из которого можно построить другие вещества. И вот недавно мы нашли условия, в которых йодобороксол проявляет удивительные свойства. Мы провели реакцию в воде при комнатной температуре и получили из него высокореакционно способный интермедиат — арин (ароматическое кольцо с тройной связью), а уже из него получили новые вещества фенольного ряда. Они обладают высокой биологической и антиоксидантной активностью», — рассказывает директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Мехман Юсубов.

                          По словам ученого, обычная вода как «зеленый» растворитель — крайне интересная среда для проведения химических реакций, позволяющая веществам проявлять новые свойства. Кроме того, она доступна и легко регенерируется. Отметим, что обычно такие ариновые интермедиаты получают при жестком облучении или с использованием органических растворителей.

                          «И вот благодаря этим двум элементам — прекурсору аринового интермедиата и простой воде — нам удалось найти новый способ решения фундаментальной задачи, над которой бьются химики-органики. Эти элементы помогли провести так называемую CH-активацию — разорвать в молекуле связь между углеродом и водородом и создать новую связь “углерод-углерод”— и за счет этого получить новые перспективные вещества. Следует отметить, что обычно для этих целей используют дорогие металлсодержащие катализаторы. Ведь почему органических соединений гораздо больше, чем неорганических? Как раз за счет образования углерод-углеродной связи, когда молекулы углерода стоят рядом. При этом большая часть органических соединений содержат связь углерод-водород, эта связь самая неактивная. И чтобы получить новые соединения, нужно разорвать связь углерода и водорода для образования связи углерод-углерод», — поясняет исследователь.

                          Исследование соответствует концепции «Зеленая химия», направленной на снижение негативного влияния химической промышленности на окружающую среду.

                          «Сегодня химики во всем мире стремятся находить способы более эффективного использования веществ, минимизировать потери активного вещества в ходе реакций, находить менее токсичные способы получения соединений. Для всего этого необходимо повышать реакционную способность соединений. В этом направлении Томский политехнический занимает в мировом научном сообществе значимое место, у нас наработан большой багаж знаний и технологий. Так, в этой последней опубликованной работе мы отметили сразу три важных результата — синтез новых прекурсоров, дающих крайне интересные новые соединения, новый способ CH-активации и проведение реакции в воде», — резюмирует Мехман Юсубов.

                          Добавим, исследование проводится в рамках работы международного сетевого центра «Химия будущего», созданного на базе Томского политеха. Центр объединяет специалистов из России, США, Великобритании, Бельгии, Франции.

                          Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (16-13-10081), и авторы выражают благодарность за финансирования этих исследований.

                          Химики-органики разработали эффективный метод синтеза флуорофоров

                          15:52, 10 ноября 2017

                          Специалисты работали вместе с профессором Энрико Бенасси

                          Химики Уральского федерального университета предложили новый метод синтеза производных тиофена и изучили их флуоресцентные свойства экспериментальными и теоретическими методами. Многие органические вещества, содержащие тиофеновый цикл, проявляют значительную фармакологическую активность. Благодаря своей необычной электронной природе и низкой ароматичности тиофены являются идеальной молекулой для синтеза фотоактивных полимеров, жидких кристаллов и органических красителей для солнечных батарей. О своем открытии ученые рассказали на страницах журнала Chemistry — An Asian Journal.

                          «Наша работа была бы в принципе невозможна без финансирования по программе развития УрФУ и программе повышения конкурентоспособности (УрФУ — участник проекта „5-100“). Мы познакомились с физиком-теоретиком Энрико Бенасси, ставшим важным членом нашей команды. Для того чтобы измерить спектры флуоресценции и определить оптические характеристики синтезированных соединений, нам приходилось ездить в другие институты в России и даже в Нанкайский университет (Китай). Реальные результаты появились только тогда, когда наш институт смог приобрести необходимое оборудование (УФ-спектрофотометр и два японских флуориметра). Благодаря ему наши исследования по качеству и степени важности решаемых проблем вышли на мировой уровень, появились публикации с высоким импакт-фактором», — отмечает ведущий автор статьи доктор химических наук Наталия Бельская.

                          Исследовательская группа кафедры технологии органического синтеза УрФУ совместно с ученым из Италии (Высшая нормальная школа, Пиза) и казахстанским Университетом Назарбаева (Астана) опубликовали результаты совместной работы, в которой представили удобную и эффективную двухстадийную процедуру получения новых производных тиофена из простых и доступных исходных веществ. Они определили особенности механизма этой реакции с помощью квантово-механических расчетов термодинамических параметров реакции, сопоставления зарядов на активных центрах, моделирования строения промежуточных веществ, исследования их внутримолекулярных взаимодействий.

                          Предложенный ими метод представляет интерес благодаря удобным и безопасным условиям (нагревание исходных веществ в диметилформамиде при 80°С в течение 30-120 минут). Он отличается от ранее предложенных длительных и трудоемких процессов, протекающих к тому же и с низкими выходами. Наконец, новая процедура может быть применена для получения библиотек новых тиофенов, структура которых будет включать новые комбинации заместителей в зависимости от тех требований, которые диктуют направления их последующего использования.

                          Полученные соединения обладает важным фотофизическим свойством, а именно флуоресценцией (поглощение кванта света веществом с последующим излучением другого кванта, который имеет свойства, отличные от исходного). Для интерпретации экспериментальных результатов и изучения особенностей основного и возбужденного состояний исследуемых веществ были использованы методы квантовой механики, используемые в настоящее время для расчета органических молекул.

                          Следует отметить, что молекулы и материалы, обладающие флуоресцентными свойствами, представляют большой интерес для органической фотоники при создании люминесцентных (светодиоды и дисплеи, люминесцентные зонды и метки) и фотовольтаических устройств (фотодетекторы, цветосенсибилизированные солнечные батареи). Благодаря своим фотофизическим свойствам и повышенной чувствительности к окружающей среде синтезированные соединения могут найти применение во многих областях, особенно в биологии, из-за их структурного сходства с биологически активными тиофенами.

                          Статья в Chemistry — An Asian Journal уже четвертая, опубликованная в 2017 году коллективом химиков из УрФУ и посвященная новым гетероциклическим флуорофорам. Ранее они разработали методику синтеза 2-арил-1,2,3-триазолов (статья была отмечена редакцией журнала как очень важная), обнаружили и изучили их флуоресцентные свойства. Кроме того, они предложили новый метод синтеза 4,5-дигидро-1,2,4-триазолов и показали, что доступность, синтетическая простота, стабильность и высокая чувствительность к микроокружению делают эти соединения удобной платформой для создания на их основе новых сенсоров. Во всех публикациях представлены новые оригинальные вещества, которые обладают необычными оптическими свойствами в растворах, кристаллическом состоянии или в суспензии (наночастицы).

                          Опираясь на полученные результаты, ученые собираются перейти к дизайну, синтезу и исследованию флуоресцентных свойств соединений, которые могут стать реальными веществами-кандидатами для практического использования в биологии, медицине.

                          Уральский федеральный университет (УрФУ) — один из ведущих вузов России со столетней историей, один из лидеров программы «Приоритет–2030», № 1 в стране по объемам приема. Расположен в Екатеринбурге — столице Всемирных летних студенческих игр 2023 года, городе-победителе отбора Правительства России на создание университетских кампусов. Вуз выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (НОЦ).

                          химиков-органиков получили Нобелевскую премию – Scientific American

                          Химики-органики Ив Шовен, Роберт Граббс и Ричард Шрок получили Нобелевскую премию по химии за новаторское исследование реакции, называемой метатезисом, которая разрывает связи углеродных молекул, чтобы они могли быть объединены с другими элементами, включая водород, кислород и хлор, чтобы сформировать новые молекулы. Мало того, что этот процесс привел к созданию новых соединений, используемых для производства всего, от живых тканей до пластмасс и терапевтических препаратов для лечения болезни Альцгеймера, артрита и ВИЧ/СПИДа, он также производит меньше побочных продуктов, опасных для окружающей среды, чем предыдущие методы.

                          Органическая химия основана на многогранной молекуле углерода, которая способна расщепляться и связываться с множеством других элементов. Процесс, благодаря которому это происходит, называемый метатезисом, впервые был описан в 1950-х годах и постепенно приобрел известность по мере того, как все больше и больше химиков начали осознавать его потенциал. Но метатезис требует катализатора, который может разорвать определенные молекулярные связи, оставив нетронутыми другие соединения, и включает в себя множество стадий, которые производят расточительные побочные продукты.

                          В 1971 году Шовен, ныне почетный директор по исследованиям во Французском институте нефти, впервые изложил упрощенный рецепт того, как соединения металлов могут служить такими катализаторами. Именно Шрок и Граббс придумали настоящие ингредиенты. После многих попыток с различными соединениями Шрок, профессор химии Массачусетского технологического института, в 1990 году сообщил, что молибден является эффективным катализатором. Прорыв открыл шлюзы для метатезиса как важного процесса в синтетической химии.К сожалению, молибден был чувствителен к кислороду и влаге, что снижало его эффективность. Два года спустя Граббс, профессор химии Калифорнийского технологического института, усовершенствовал работу. Он обнаружил, что рутений не только может служить успешным катализатором, но и достаточно стабилен, чтобы инициировать метатезис в присутствии воздуха, спирта или воды. Открытие было настолько важным, что теперь считается стандартом, по которому оцениваются новые катализаторы.

                          За относительно короткий промежуток времени работа этих трех ученых положила начало разработке новых соединений, которые ежедневно влияют на жизнь миллионов людей.

                          Руководство по ЯМР фтора для химиков-органиков, 2-е издание

                          ПРЕДИСЛОВИЕ xv

                          1 ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ 1

                          1. 1. Чем интересны фторированные соединения? / 1

                          1.1.1. Стерический размер / 1

                          1.1.2. Полярные эффекты / 2

                          1.1.3. Влияние фторсодержащих заместителей на кислотность и основность соединений / 2

                          1.1.4. Влияние фторированных заместителей на липофильность молекул / 3

                          1.1.5. Прочие эффекты / 4

                          1.1.6. Аналитические приложения в биомедицинской химии / 4

                          1.2. Введение в ЯМР фтора / 5

                          1.2.1. Химические смены / 5

                          1.2.2. Константы взаимодействия / 7

                          2 ОБЗОР ЯМР ФТОРА 9

                          2.1. Введение / 9

                          2.2. Химические сдвиги фтора / 10

                          2.2.1. Некоторые аспекты эффектов экранирования/деэкранирования химических сдвигов фтора / 11

                          2.2.2. Влияние растворителей на химические сдвиги фтора / 15

                          2.2.3. Общая сводка диапазонов химического сдвига фтора / 16

                          2.3. Влияние заместителей фтора на химические сдвиги протонов / 17

                          2.4. Влияние заместителей фтора на химические сдвиги углерода / 18

                          2. 5. Влияние фтористых заместителей на химические сдвиги 31P / 19

                          2.6. Влияние фтористых заместителей на химические сдвиги 15N / 20

                          2.7. Константы спин-спинового взаимодействия с фтором / 23

                          2.7.1. Влияние хиральности молекул на связывание / 27

                          2.7.2. Проходная муфта / 29

                          2.7.3. Муфта фтор-фтор / 32

                          2.7.4. Связь между фтором и водородом / 33

                          2.7.5. Связь между фтором и углеродом / 35

                          2.7.6. Связь между фтором и фосфором / 38

                          2.7.7. Связь между фтором и азотом / 39

                          2.8. Спектры второго порядка / 40

                          2.9. Изотопные эффекты на химические сдвиги / 45

                          2.10. Дополнительные темы / 48

                          2.10.1. Многомерный ЯМР 19F / 50

                          3 ОДИНАРНЫЙ ЗАМЕСТИТЕЛЬ ФТОРА 55

                          3.1. Введение / 55

                          3.1.1. Химические сдвиги – общие соображения / 56

                          3.1.2. Константы спин-спинового взаимодействия – общие соображения / 56

                          3.2. Насыщенные углеводороды / 57

                          3. 2.1. Первичные алкилфториды / 57

                          3.2.2. Вторичные алкилфториды / 61

                          3.2.3. Третичные алкилфториды / 63

                          3.2.4. Циклические и бициклические алкилфториды / 66

                          3.3. Влияние заместителей/функциональных групп / 70

                          3.3.1. Замена галогена / 70

                          3.3.2. Спиртовые, эфирные, эпоксидные, сложноэфирные, сульфидные, сульфоновые, сульфонатные и сульфокислотные группы / 77

                          3.3.3. Амино, аммоний, азид и нитрогруппы / 80

                          3.3.4. Соединения фосфора / 83

                          3.3.5. Силаны, Станнаны и Германы / 83

                          3.4. Карбонильные функциональные группы / 84

                          3.4.1. Альдегиды и кетоны / 85

                          3.4.2. Производные карбоновых кислот / 86

                          3.4.3. Данные ЯМР 1Н и 13С для альдегидов, кетонов и сложных эфиров / 86

                          3.4.4. Бета-кетоэфиры, диэфиры и нитроэфиры / 89

                          3.5. Нитрилы / 89

                          3.5.1. Данные ЯМР 1Н и 13С для нитрилов / 89

                          3.6. Алкены с одним фторсодержащим заместителем / 90

                          3.6.1. Углеводородные алкены / 90

                          3. 6.2. Сопряженные алкенильные системы / 93

                          3.6.3. Аллиловые спирты, простые эфиры и галогениды / 94

                          3.6.4. Галогенфторалкены и фторвиниловые эфиры / 97

                          3.6.5. Geminal Fluoro, Hetero Alkenes / 98

                          3.6.6. Мультифторалкены / 98

                          3.6.7. α,β-Ненасыщенные карбонильные соединения / 101

                          3.7. Ацетиленовый фтор / 104

                          3.8. Аллиловые и пропаргиловые фториды / 105

                          3.8.1. Данные ЯМР 1H и 13C / 106

                          3.9. Фторароматические соединения / 106

                          3.9.1. Монофторароматические соединения / 106

                          3.9.2. Фторполициклические ароматические соединения: фторонафталины / 111

                          3.9.3. Полифторароматические соединения / 112

                          3.10. Фторметилароматика / 114

                          3.11. Фторгетероциклы / 119

                          3.11.1. Фторпиридины, хинолины и изохинолины / 119

                          3.11.2. Фторпиримидины и другие фторзамещенные шестичленные кольцевые гетероциклы / 122

                          3.11.3. Фторметилпиридины и хинолины / 123

                          3.11.4. Фторпирролы и индолы / 123

                          3. 11.5. Фторметилпирролы и индолы / 125

                          3.11.6. Фторфураны и бензофураны / 125

                          3.11.7. Фторметилфураны и бензофураны / 126

                          3.11.8. Фторотиофен и бензотиофен / 127

                          3.11.9. Фторметилтиофены и бензотиофены / 128

                          3.11.10. Фторимидазолы и пиразолы / 128

                          3.11.11. Фторметил- и фторалкилимидазолы, 1H-пиразолы, бензимидазолы, 1H-триазолы, бензотриазолы и сидноны / 128

                          3.12. Другие общие группы с одним заместителем фтора / 129

                          3.12.1. Ацилфториды / 130

                          3.12.2. Фторформиаты / 131

                          3.12.3. Сульфинил и сульфонилфториды / 131

                          4 ГРУППА CF2 133

                          4.1. Введение / 133

                          4.1.1. Химические сдвиги – общие соображения / 134

                          4.1.2. Константы спин-спинового взаимодействия – общие соображения / 135

                          4.2. Насыщенные углеводороды, содержащие группу CF2 / 135

                          4.2.1. Алканы, содержащие первичную группу CF2H / 136

                          4.2.2. Вторичные группы CF2 / 139

                          4.2.3. Обсуждение констант связи внутри групп CF2 / 142

                          4. 2.4. Соответствующие данные о химическом сдвиге 1H / 143

                          4.2.5. Соответствующие данные ЯМР 13С / 146

                          4.3. Влияние заместителей/функциональных групп / 148

                          4.3.1. Замена галогена / 148

                          4.3.2. Спирт, эфир, сложные эфиры, тиоэфир и родственные заместители / 152

                          4.3.3. Эпоксиды / 155

                          4.3.4. Сульфоксиды, сульфоны, сульфоксимины и сульфокислоты / 156

                          4.3.5. Многофункциональные β,β-дифторспирты / 157

                          4.3.6. Соединения с двумя различными гетероатомными группами, присоединенными к CF2, в том числе хлор- и бромдифторметиловые эфиры / 157

                          4.3.7. Амины, азиды и нитросоединения / 158

                          4.3.8. Фосфины, фосфонаты и соединения фосфония / 162

                          4.3.9. Силаны, Станнаны и Германы / 162

                          4.3.10. Металлоорганические соединения / 162

                          4.4. Карбонильные функциональные группы / 164

                          4.4.1. Альдегиды и кетоны / 164

                          4.4.2. Карбоновые кислоты и производные / 166

                          4.5. Нитрилы / 168

                          4. 5.1. Спектры ЯМР 1Н и 13С нитрилов / 168

                          4.6. Производные амино-, гидрокси- и кетодифторкарбоновых кислот / 169

                          4.7. Производные сульфокислоты / 170

                          4.8. Алкены и алкины / 170

                          4.8.1. Простые алкены с концевыми виниловыми группами CF2 / 170

                          4.8.2. Сопряженные алкены с концевой виниловой группой CF2 / 172

                          4.8.3. Алкены-кумуляторы с концевой группой CF2 / 174

                          4.8.4. Влияние вицинального галогена или эфирной функции / 174

                          4.8.5. Влияние аллильных заместителей / 174

                          4.8.6. Полифторэтилены / 175

                          4.8.7. Трифторвиниловая группа / 175

                          4.8.8. α,β-Ненасыщенные карбонильные системы с концевой виниловой группой CF2 / 176

                          4.8.9. Аллиловые и пропаргиловые группы CF2 / 177

                          4.9. Бензеноидные ароматические соединения, содержащие группу CF2H или CF2R / 178

                          4.9.1. Данные ЯМР 1Н и 13С / 179

                          4.9.2. CF2-группы с более удаленными арильными заместителями / 180

                          4.10. Гетероароматические группы CF2 / 180

                          4. 10.1. Пиридины, хинолоны, фенантридины и акридины / 181

                          4.10.2. Фураны, бензофураны, тиофены, пирролы и индолы / 181

                          4.10.3. Пиримидины / 183

                          4.10.4. Пятичленные кольцевые гетероциклы с двумя гетероатомами: имидазолы, бензимидазолы, 1H-пиразолы, оксазолы, изоксазолы, тиазолы и индазолы / 183

                          4.10.5. Пятичленные кольцевые гетероциклы с тремя и более гетероатомами: сидноны, триазолы и бензотриазолы / 183

                          4.10.6. Различные другие дифторметилзамещенные гетероциклические системы / 185

                          5 ГРУППА ТРИФТОРМЕТИЛОВ 187

                          5.1. Введение / 187

                          5.1.1. Спектры ЯМР соединений, содержащих группу CF3 – общие соображения / 187

                          5.2. Насыщенные углеводороды, содержащие группу CF3 / 189

                          5.2.1. Алканы, содержащие группу CF3 / 189

                          5.2.2. Циклоалканы, содержащие группу CF3 / 189

                          5.2.3. Данные ЯМР 1Н и 13С, общая информация / 191

                          5.3. Влияние заместителей и функциональных групп / 193

                          5. 3.1. Воздействие галогенов / 193

                          5.3.2. Эфиры, спирты, сложные эфиры, сульфиды и селениды / 195

                          5.3.3. Сульфоны, сульфоксиды и сульфоксимины / 200

                          5.3.4. Амины и нитросоединения / 200

                          5.3.5. Трифторметилимины, оксимы, гидразоны, имидоилхлориды, нитроны, диазо- и диазириновые соединения / 204

                          5.3.6. Фосфины и соединения фосфония / 205

                          5.3.7. Металлоорганические соединения / 205

                          5.4. Борные эфиры / 207

                          5.5. Карбонильные соединения / 207

                          5.5.1. Данные ЯМР 1Н и 13С / 209

                          5.6. Нитрилы / 213

                          5.6.1. Данные ЯМР 13С для нитрилов / 213

                          5.7. Бифункциональные соединения / 214

                          5.8. Производные сульфокислоты / 214

                          5.9. Аллиловые и пропаргиловые трифторметильные группы / 214

                          5.9.1. Аллильные трифторметильные группы / 215

                          5.9.2. α,β-Ненасыщенные карбонильные соединения / 219

                          5.9.3. Подробнее Сильнофторированные аллиловые соединения / 222

                          5.9.4. Пропаргиловые трифторметильные группы / 222

                          5.10. Арил-связанные трифторметильные группы / 223

                          5.10.1. Данные протонного и углеродного ЯМР / 224

                          5.10.2. Мультитрифторметилированные бензолы / 225

                          5.11. Гетероарилсвязанные трифторметильные группы / 228

                          5.11.1. Пиридины, хинолины и изохинолины / 228

                          5.11.2. Пиримидины и хиноксалины / 229

                          5.11.3. Пирролы и индолы / 229

                          5.11.4. Тиофены и бензотиофены / 230

                          5.11.5. Фураны / 230

                          5.11.6. Имидазолы и бензимидазолы / 232

                          5.11.7. Оксазолы, изоксазолы, оксазолидины, тиазолы, 1H-пиразолы, 1H-индазолы, бензоксазолы и бензотиазолы / 234

                          5.11.8. Триазолы и тетразолы / 235

                          6 БОЛЕЕ ВЫСОКОФТОРИРОВАННЫЕ ГРУППЫ 237

                          6.1. Введение / 237

                          6.2. 1,1,2- и 1,2,2-трифторэтильные группы / 238

                          6.3. 1,1,2,2-Тетрафторэтильная и

                          2,2,3,3-Тетрафторпропильная группы / 241

                          6.4. 1,2,2,2-Тетрафторэтильная группа / 242

                          6. 5. Группа пентафторэтила / 245

                          6.5.1. Пентафторэтилкарбинолы / 248

                          6.5.2. Пентафторэтиловые эфиры, сульфиды и фосфины / 248

                          6.5.3. Металлоорганические пентафторэтил / 249

                          6.6. 2,2,3,3,3-пентафторпропильная группа / 249

                          6.7. Группа 1,1,2,3,3,3-гексафторпропила / 251

                          6.8. 1,1,2,2,3,3-гексафторпропильная система / 252

                          6.9. Группа гексафторизопропила / 254

                          6.10. Группа гептафтор-н-пропил / 255

                          6.11. Гептафторизопропиловая группа / 255

                          6.12. Группа нонафтор-н-бутила / 255

                          6.13. Группа нонафторизобутила / 258

                          6.14. Группа нонафтор-т-бутила / 258

                          6.15. Фтористые группы / 258

                          6.16. 1-Гидроперфторалканы / 259

                          6.17. Перфторалканы / 260

                          6.18. Перфтор-н-алкилгалогениды / 263

                          6.19. Перфторалкиламины, простые эфиры и производные карбоновых кислот / 263

                          6.20. Полифторалкены / 264

                          6.20.1. Трифторвиниловые группы / 264

                          6.20.2. Перфторалкены / 267

                          6.21. Полифторированные ароматические соединения / 268

                          6.21.1. Соединения 2,3,5,6-тетрафторбензола / 268

                          6.21.2. Пентафторфенильная группа / 268

                          6.22. Полифторгетероциклы / 269

                          6.22.1. Полифторпиридины / 269

                          6.22.2. Полифторфураны / 269

                          6.22.3. Полифтортиофены / 269

                          6.22.4. Полифторпиримидины / 271

                          7 СОЕДИНЕНИЯ И ЗАМЕСТИТЕЛИ ФТОРА, НЕПОСРЕДСТВЕННО СВЯЗАННЫЕ С ГЕТЕРОАТОМОМ 273

                          7.1. Введение / 273

                          7.2. Фториды бора / 275

                          7.3. Фторсиланы / 275

                          7.4. Фториды азота / 275

                          7.4.1. Электрофильные фторирующие агенты / 276

                          7.5. Фториды фосфора / 277

                          7.5.1. Фосфор (III) Фториды / 277

                          7.5.2. Фториды фосфора (V) / 277

                          7.5.3. Оксифториды фосфора (V) / 280

                          7.5.4. Циклофосфазены / 280

                          7.6. Фториды кислорода (гипофлюориты) / 281

                          7.7. Фториды серы / 282

                          7.7.1. Неорганические фториды серы, селена и теллура / 282

                          7. 7.2. Диарилсера, селен и теллур дифториды / 282

                          7.7.3. Арильные и алкильные соединения SF3 / 283

                          7.7.4. Диалкиламиносеры трифториды / 283

                          7.7.5. Фториды гипервалентной серы / 284

                          7.7.6. Родственные фториды гипервалентного селена и теллура / 287

                          7.7.7. Органические сульфинил и сульфонилфториды / 288

                          7.8. Группа пентафторсульфанила (SF5) в органической химии / 289

                          7.8.1. Насыщенные алифатические системы / 292

                          7.8.2. Виниловые заместители SF5 / 294

                          7.8.3. Ацетиленовые заместители SF5 / 296

                          7.8.4. Ароматические заместители SF5 / 297

                          7.8.5. Гетероциклические соединения SF5 / 302

                          7.9. Трифторид брома, трифторид йода и пентафторид йода / 304

                          7.10. Арил- и алкилгалогендифториды и тетрафториды / 304

                          7.11. Фториды ксенона / 305

                          ИНДЕКС 307

                          EWOC – Расширение прав и возможностей женщин в области органической химии

                          Последние данные и публикации показывают постоянную нехватку женщин, занимающихся органической химией. Несмотря на осведомленность об этой проблеме, количество женщин-ученых в сообществе органической химии остается низким (<20%). Многие женщины поступают в академические круги и на работу, чтобы изучать науку, но затем отказываются от других профессий, некоторые из которых согласуются с наукой, а другие вообще не связаны с этой дисциплиной.

                          Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что предоставление женщинам возможности встретиться, пообщаться и обменяться научными и карьерными стратегиями является одним из эффективных подходов к поощрению женщин к началу и продолжению карьеры в науке.Вдохновленные серией конференций Grace Hopper Celebration of Women in Computing, которые были организованы для поощрения женщин к участию в компьютерных науках, мы предположили, что нечто подобное необходимо в органической химии, где мы должны активно искать возможности для распознавания, идентификации и удерживать женщин в области органической химии, независимо от пола или любого другого защищенного признака.

                          Для достижения этой цели в 2019 году мы учредили конференции «Расширение прав и возможностей женщин в области органической химии» (EWOC).Конференция EWOC позволяет женщинам-руководителям представить свои научные исследования, а также позволяет участникам услышать истории карьеры выдающихся женщин в области органической химии и узнать о проблемах, с которыми они столкнулись — и преодолеть — на этом пути. Кроме того, конференция включает в себя панель карьеры, серию отличных семинаров, чтобы предоставить участникам инструменты для навигации по своей карьере, а также постерную сессию.

                          На это ежегодное собрание приглашаются женщины (студентки, докторанты, преподаватели и специалисты) и союзники, которые работают или планируют работать в области органической химии, в широком смысле, из всех типов учреждений (академических, промышленных, биотехнологических, негосударственных). -прибыль и государство).Конференция предоставляет уникальную возможность для общения и направлена ​​на улучшение общего разнообразия в сообществе органической химии в благоприятной среде. Мы стремимся расширить возможности всех маргинализированных лиц во всех областях химии.

                          EWOC стремится к равноправию, справедливости, разнообразию и инклюзивности. Мы стремимся обеспечить свободное от домогательств взаимодействие для всех. Все общение должно быть профессиональным; ненавистнические высказывания недопустимы.

                           

                          Настольный справочник химика-органика — 3-е издание — Кэролайн Купер

                          Содержание

                          Литература по органической химии
                          Реферирование и другие информационные услуги
                          Основные электронные словари и базы данных химических соединений
                          Серия справочников и обзоров
                          Патентная литература в Интернете

                          Первичные журналы
                          Электронные источники для химических журналов
                          Ведущие издатели химических журналов и химической информации

                          Основы номенклатуры
                          Введение
                          Номенклатура IUPAC
                          Общие принципы номенклатуры
                          Chemical Abstracts (CAS) Nomenclature
                          Типы названий
                          Составление систематического названия
                          Азо- и азоксисоединения
                          Алгоритмы
                          Таутомерные соединения № 9

                          Номенклатура кольцевых систем
                          Кольцевые системы (общие)
                          Кольцевые мостиковые системы
                          Гетероциклические кольцевые системы
                          Спиросоединения
                          Кольцевые сборки
                          Названия слияния колец

                          Стереохимия
                          Правило последовательности: R и S
                          Графическое и текстовое представление стереохимии
                          Хиральные молекулы без центров хиральности
                          E и Z
                          Система d,l
                          Дескрипторы и термины, используемые в стереохимии

                          Графическое представление органических соединений
                          Зигзагообразная проекция Натта
                          Стереохимия

                          Структура и номенклатура некоторых отдельных классов соединений
                          Углеводы
                          Алдитолы и циклисты
                          Аминокислоты и пептиды
                          Нуклеотиды и нуклеозиды
                          Стероиды
                          Липиды
                          Соединения органоборонов
                          Органофосфор (и органоарреновые) Соединения
                          Мечественные соединения

                          Инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопия
                          Инфракрасная спектроскопия
                          Ультрафиолетовая спектроскопия

                          Спектроскопия ядерного магнитного резонанса
                          Общие ядра, используемые в ЯМР
                          Данные о химическом сдвиге
                          Константы связи
                          Современные методы ЯМР для определения структуры малых молекул
                          Определение структуры с помощью комбинации ИК и ЯМР

                          Масс-спектрометрия
                          Введение
                          Методы ионизации и масс-спектрометрические системы
                          Интерпретация масс-спектров и молекулярной массы
                          Введение проб и системы растворителей для масс-спектрометрии с электрораспылением
                          Общие аддукты и примеси в масс-спектрах
                          Матрицы MALDI
                          Натуральные ионы 529 Фрагменты и нейтрали Распространенность и изотопные массы отдельных изотопов и ядерных частиц
                          Глоссарий сокращений и терминов, обычно используемых в масс-спектрометрии

                          Кристаллография
                          Введение
                          Определения
                          Кристаллографические точечные группы
                          Пространственные группы
                          Обратная решетка
                          Примеры органических кристаллов
                          Формат данных CIF

                          Информация о химической опасности для лаборатории. Включая сильные кислоты и основания
                          Оценка COSHH для лаборатории органической химии
                          Дополнительные литературные источники информации об опасностях

                          Аббревиатуры и акронимы для реагентов и защитных групп в органической химии

                          Глоссарий различных терминов и методов, используемых в номенклатуре, включая разговорные термины

                          Представление органических соединений: молекулярные формулы, регистрационные номера CAS и линейные обозначения
                          Молекулярные формулы
                          Регистрационные номера CAS
                          InChI™
                          Упрощенная система ввода молекулярных данных

                          Лабораторные данные и единицы СИ
                          Растворители
                          Буферные растворы
                          Кислотные и основные константы диссоциации
                          Растворители
                          Замораживающие смеси
                          Материалы, используемые для нагревательных ванн
                          Осушители
                          Свойства обычных газов
                          в единицах СИ
                          Веб-сайты

                          Языки
                          Немецко-английский словарь
                          Русский и греческий алфавиты

                          Индекс

                          Синтетическая органическая химия – UKRI

                          Эта область исследований тесно связана с областями катализа (который включает органокатализ, асимметричный катализ, катализ с участием металлов и связанные с ними механистические исследования реакционной способности и селективности) и химической биологии (которая включает использование контролируемой молекулярной сборки для изучения биологии).

                          Он имеет центральное значение для решения неотложных и долгосрочных проблем, с которыми сталкиваются британские производители химических веществ, материалов и электроники, а также сектора здравоохранения. Многие из них можно успешно решить только путем разработки новых, эффективных, селективных и устойчивых способов создания органических молекул с новыми свойствами.

                          Мы стремимся поддерживать деятельность, которая защитит высокое международное положение Великобритании и позволит сообществу внести свой вклад в результаты процветания EPSRC. Как в промышленности, так и в академических кругах существует высокий спрос на подготовленных химиков-органиков на всех этапах карьеры, и мы будем продолжать поддерживать сильный «кадровый поток», чтобы обеспечить рабочую силу и развивать будущее лидерство, которое требуется Великобритании.

                          Как мы достигнем наших целей

                          Есть несколько способов достижения наших целей.

                          Активная связь с конечными пользователями

                          Для достижения наших целей сообществу необходимо продолжать проявлять активность и активность в налаживании соответствующих связей с конечными пользователями, например, малыми и средними предприятиями (МСП) и известными химическими, фармацевтическими и сельскохозяйственными компаниями, а также участвовать в более высокий уровень внутри- и междисциплинарного сотрудничества там, где это обеспечивает реальную добавленную стоимость. Например, с помощью науки о данных и химической инженерии для разработки устойчивых и масштабируемых подходов к химическому синтезу; или с биологией, фармакологией и химической биологией для открытия лекарств и новых противомикробных агентов.

                          Ожидается, что это усилит влияние исследований.

                          Большая интеграция исследований

                          Сообществу необходимо все больше изучать преимущества интеграции исследований в области синтетических методологических разработок или новых реагентов с такими областями исследований, как:

                          • химическая биология
                          • медицинская химия
                          • медицинская визуализация
                          • катализ
                          • синтетическая супрамолекулярная химия
                          • полимерные материалы.

                          Органический синтез будет по-прежнему предлагать практичные, часто элегантные решения для доступа к молекулам со сложной структурой.

                          Узнайте о дальнейшем сотрудничестве

                          Сообществу необходимо изучить возможности сотрудничества на стыке органического синтеза (с упором на использование новых инструментов катализа) и хемокатализа и биокатализа (разработчики этих инструментов) в области чистой и эффективной органической химии на основе катализа.

                          Рассмотрение актуальных областей исследования

                          Сообществу необходимо рассмотреть области, представляющие актуальный и растущий исследовательский интерес, такие как:

                          • компьютерные подходы (машинное обучение/ИИ) к идентификации новых молекул, новой реакционной способности, новой методологии, дизайну синтеза и разработке роботизированных и автоматизированных подходов к органическому синтезу
                          • новых синтетических путей для разработки синтетических полимеров на биологической основе, которые являются биоразлагаемыми, перерабатываемыми и экологически чистыми альтернативами пластмассам на масляной основе.

                          Результатом станет разнообразный портфель, соответствующий амбициям исследователя и потребностям общества.

                          Мы продолжим работать с другими спонсорами, такими как Исследовательский совет по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC) и Совет по медицинским исследованиям (MRC), чтобы обеспечить надлежащее рассмотрение междисциплинарных исследований во всех областях.

                          Синтетическая органическая химия в Китае: опираясь на древнюю традицию — интервью с Ци-Линь Чжоу и Сяомин Фэном | Национальное научное обозрение

                          Аннотация

                          Если основой химии является создание молекул, то создание молекул, встречающихся в природе, — натуральных продуктов — долгое время считалось одной из высших форм искусства синтеза.Эти молекулы, производимые живыми организмами для различных целей, являются ключевым источником фармацевтических препаратов, таких как антибиотики и противораковые средства. Лекарственная ценность натуральных продуктов была известна на протяжении столетий благодаря лечению травами, и такие соединения до сих пор собирают, очищают и проверяют на потенциальные лекарства, иногда идентифицируя их с помощью местной практики «народной медицины». Идентифицируя активные ингредиенты натуральных экстрактов, используемых в традиционной медицине, химики затем могут синтезировать модифицированные формы, которые могут быть еще более активными: именно так обезболивающий аспирин был впервые идентифицирован как производное растительного гормона салициловой кислоты из коры ивы. Помимо предложения таких производных, синтез натуральных продуктов в органической химии потенциально может обеспечить более богатый альтернативный источник натуральных продуктов, которые доступны только в небольших количествах из их природных источников. Усилия по разработке дешевых и эффективных синтетических стратегий для таких молекул, как паклитаксел (таксол, противораковый агент, присутствующий в тихоокеанском тисе) и артемизинин (противомалярийный препарат, извлеченный из травы сладкой полыни цинхао (青蒿), признанный в 2015 г. Нобелевская премия по медицине) все еще продолжают удовлетворять глобальный спрос.

                          Органический синтез — это гораздо больше, чем производство натуральных продуктов: например, он способствует катализу, химии полимеров, науке о продуктах питания и разработке полностью синтетических лекарств. Тем не менее усилия по созданию сложных натуральных продуктов могут стать мотивационным полигоном для разработки новых синтетических методов с более широким применением. Действительно, многие химики ставят открытие нового синтетического метода выше воссоздания какой-либо сложной природной молекулы: важны средства, а не цель.

                          Область синтеза органических и натуральных продуктов имеет богатую историю в Китае, где существуют давние традиции фитотерапии. Использование экстракта цинхао для лечения малярии впервые упоминается в 340 году нашей эры в руководстве, к которому, по словам лауреата Нобелевской премии 2015 года Ту Юю, она обращалась в начале 1970-х годов в поисках подсказок по выделению соединения. Некоторые говорят, что за последнее десятилетие китайская химия натуральных продуктов вступила в «золотую эру» (Zheng Q-Y and Li A. Sci China Chem 2016; 59 : 1059–60).Ци-Линь Чжоу из Нанкайского университета и Сяомин Фэн из Сычуаньского университета были в авангарде этого подъема. Оба они разработали методы создания так называемых хиральных молекул: расположения атомов, обладающих хиральностью, так что они могут существовать в двух зеркально отраженных версиях. Натуральные продукты обычно представляют собой хиральные молекулы, и их биологическая активность может зависеть от правильной хиральности. Следовательно, селективный синтез хиральных молекул (асимметричный синтез) жизненно важен для химии природных продуктов и обычно включает использование катализаторов, которые сами по себе являются хиральными. National Science Review рассказал Чжоу и Фэну об их работе и взглядах на органический синтез в Китае.

                          Ци-Линь Чжоу из Химического колледжа Нанкайского университета, Китай. (любезно предоставлено Q Zhou)

                          Qi-Lin Zhou из Химического колледжа Нанкайского университета, Китай. (любезно предоставлено Q Zhou)

                          КИТАЙСКАЯ ТРАДИЦИЯ

                          NSR: Китай в течение многих лет был силен в области органической химии и синтеза.Почему это?

                          Чжоу: Китай имеет долгую историю использования натуральных лекарств. Поэтому, когда современная химия пришла в Китай, особое внимание уделялось органической химии. Выделение и идентификация структуры натуральных продуктов уже давно является ключевым направлением китайской органической химии. Синтез таких соединений всегда был важен, потому что многие полезные натуральные продукты присутствуют в их природных источниках лишь в небольших количествах, и поэтому они не могут удовлетворить потребности общества.Синтетическая методология в последнее время стала наиболее активной областью органической химии в Китае, как и во всем мире.

                          Feng: Исследования в области органической химии в Китае набирают обороты (см. Zhou Q. Adv Synth Catal 2011; 353 : 1199–200). Это, безусловно, было связано с важностью органической химии как центральной науки для развития процветающего и устойчивого общества. С ростом экономики Китая наше правительство стремится укреплять фундаментальную науку и исследования, чтобы продвигать инновации в передовых технологиях. Были разработаны различные политики для поощрения творчества молодых исследователей. Китай считается страной золотых возможностей, и многие транснациональные фармацевтические компании проводят здесь исследования и разработки.

                          Сяомин Фэн из Химического колледжа Сычуаньского университета, Китай. (любезно предоставлено Сяомином Фэном)

                          Сяомин Фэн из Химического колледжа Сычуаньского университета, Китай. (любезно предоставлено Xiaoming Feng)

                          Китай считается страной золотых возможностей.

                          —Xiaoming Feng

                          NSR: Что бы вы назвали одной из основных вех в развитии органического синтеза в Китае?

                          Zhou: Среди множества примеров я бы выделил искусственный синтез белка бычьего инсулина в 1960-х и синтез противомалярийного препарата артемизинина в 1970-х.

                          Фэн: Да, оба этих достижения были обнадеживающими. Совсем недавно китайские исследователи добились больших успехов в области асимметричного синтеза, полного синтеза сложных природных продуктов и реакций кросс-сочетания.

                          NSR: В наши дни ведутся споры о ценности синтеза натуральных продуктов. В чем, по вашему мнению, ключевое значение этой области?

                          Чжоу: Синтез натуральных продуктов по-прежнему очень важен. Во-первых, натуральные продукты являются наиболее важным ресурсом для открытия новых лекарств. Около половины из 1000 фармацевтических препаратов, проверенных Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США за последние три десятилетия, были разработаны из натуральных продуктов и производных натуральных продуктов или были основаны на структурах натуральных продуктов.Во-вторых, синтез натуральных продуктов необходим для защиты природы и окружающей среды. Доступность многих полезных натуральных продуктов из природных источников очень ограничена, и когда мы изолируем эти соединения от природы, мы иногда наносим ущерб окружающей среде. Примером может служить противораковый препарат таксол: его содержание в тисовых деревьях составляет менее 0,01%, а его извлечение из этого источника уже уничтожило почти все тисовые леса. В-третьих, синтез природных продуктов стимулирует разработку новых теорий, реакций и реагентов, тем самым способствуя развитию химии.

                          Feng: Сложные молекулы, включая натуральные продукты, могут более точно взаимодействовать с важными биологическими макромолекулами, такими как ферменты и нуклеиновые кислоты. Однако химический синтез сложных натуральных продуктов часто требует многих стадий и не может обеспечить жизнеспособный, богатый источник для фармацевтических исследований и разработок. Современные органические синтезы пытаются найти более эффективные и селективные синтетические методы, включающие энантиоселективные [хирально специфичные] каскады и многокомпонентные реакции, а также изобретать новые синтетические стратегии и концепции.Я считаю, что химический синтез сложных молекул может компенсировать ограничения в количестве и разнообразии биологических синтезов.

                          ЧТО СДЕЛАТЬ И КАК СДЕЛАТЬ?

                          NSR: С точки зрения фармацевтики, какие соединения наиболее остро необходимы в наши дни? Антибиотики, противомалярийные, противораковые средства или другие?

                          Чжоу: Нам нужно все это. Однако, по моему мнению, наиболее остро необходимы соединения с противораковой активностью.

                          — Ци-Линь Чжоу

                          сегодня, потому что рак стал основной причиной смерти людей. Существует много видов рака, каждый из которых имеет свой патогенез и, следовательно, нуждается в разных лекарствах.

                          Фэн: На мой взгляд, все перечисленное срочно нужно глобально. Кроме того, лекарства для эффективного лечения болезни Альцгеймера остро необходимы в связи со старением общества во многих странах, в том числе в Китае. Такие лекарства значительно улучшат качество жизни пожилых людей и их семей.

                          NSR: Считаете ли вы, что натуральные продукты могут содержать целые неоткрытые семейства соединений с потенциальным применением в качестве лекарств, или мы уже обнаружили наиболее клинически ценные семейства?

                          Чжоу: Натуральные продукты были важным ресурсом для открытия лекарств в прошлом и останутся в будущем. Около половины разрабатываемых фармацевтических препаратов составляют натуральные продукты и их производные. Но есть еще много неизвестных семейств натуральных продуктов, ожидающих исследования.Например, в океане гораздо больше природных соединений, как по видам, так и по количеству, чем на суше. Но до сих пор изучена лишь часть из них. Морские натуральные продукты считаются следующей сокровищницей открытия лекарств.

                          Feng: Некоторые лекарства, находящиеся в продаже, изобретаются путем рационального проектирования, включающего структурное исследование биологической мишени, компьютерное проектирование, а также синтез и биологические испытания молекул-кандидатов.Другие являются натуральными продуктами и их производными. Вполне возможно, что мы сможем найти новые виды биологической активности у натуральных продуктов с новой структурой, хотя биологические испытания натуральных продуктов часто ограничены доступностью соответствующего ресурса. Структурное разнообразие натуральных продуктов может расширить и вдохновить воображение химиков-фармацевтов, использующих рациональный дизайн.

                          NSR: Что вы ищете в хорошей синтетической стратегии? Это эффективность, или новизна, или элегантность, или что-то еще? Считаете ли вы, что в органическом синтезе есть искусство?

                          Чжоу: Эффективность является одним из наиболее важных вопросов для синтетической стратегии.Факторы, которые способствуют высокой эффективности, включают хороший выход, лучшую селективность, хорошую экономию атома и пошаговую экономию, низкое потребление энергии, минимальное воздействие на окружающую среду и так далее. Химики ищут новизну и элегантность в синтезе, но нет смысла в синтетическом процессе с высокой новизной и элегантностью, если он имеет низкую эффективность. Конечно, в органическом синтезе есть искусство. Я думаю, что синтетическое искусство — это высшая область органической химии, но химики могут заниматься им только после достижения высокой эффективности.

                          Фэн: Хорошая синтетическая стратегия должна быть полезной: либо достаточно эффективной для практического применения, либо способной исследовать неизвестное поле.

                          NSR: Могут ли теоретические расчеты сегодня быть полезным инструментом для открытия новых типов синтетических реакций, или все еще существует много проб и ошибок?

                          Zhou: Расчеты, особенно с использованием теории функционала плотности, становятся очень полезным инструментом, помогающим химикам понять механизмы реакции и изменить условия реакции.В идеале теоретические расчеты могли бы помочь в открытии новых типов синтетических реакций. Но нам предстоит пройти долгий путь, чтобы достичь этой цели. В настоящее время можно использовать расчеты для оценки новой реакции, которую мы разработали, до того, как испытать ее экспериментально. Это, очевидно, может сократить время на повторение проб и ошибок.

                          Фэн: Теоретические расчеты полезны при разработке синтезов и оптимизации их эффективности и разнообразия. Существует компромисс между точностью и эффективностью вычислительных методов.Обычно такие расчеты требуют приближения и упрощения, что может сделать их менее надежными, но полное решение [квантово-механического] уравнения Шредингера часто слишком затратно по компьютерному времени для больших молекул. Теоретические расчеты должны пройти долгий путь, прежде чем их можно будет использовать для разработки новых синтетических реакций.

                          NSR: Большая часть вашей работы связана с синтезом хиральных молекул. Какое значение это имеет для органического синтеза? У нас все еще нет эффективных методов получения хиральных молекул на заказ?

                          Zhou: Различные энантиомеры [хиральные формы] часто обладают разными свойствами, включая биологическую активность.Таким образом, синтез желаемого энантиомера имеет решающее значение для производства фармацевтических препаратов. Большой прогресс достигнут в синтезе одиночных энантиомеров хиральных молекул (асимметричный синтез), но эффективных методов для этого пока нет. Чтобы эффективно производить отдельные энантиомеры хиральных молекул, нам необходимо разработать новые хиральные катализаторы и асимметричные реакции. Хиральные металлоорганические катализаторы уже давно находятся в центре внимания исследований. Они содержат атомы металлов и хиральные лиганды: металл обеспечивает активный центр, лиганды обеспечивают хиральную индукцию.Разработка эффективных хиральных лигандов является ключом, и это то, к чему стремимся мы и другие химики-синтетики.

                          Фэн: Идеальный органический синтез требует контроля хиральной селективности синтетических реакций. В определенной степени мы смогли создать хиральные молекулы на заказ, основываясь на теории, пробах и ошибках, но по-прежнему не хватает рационального дизайна и руководящих принципов. Достигнуты чрезвычайно высокая активность и энантиоселективность в реакциях асимметрического гидрирования, сравнимые или даже превышающие таковые ферментных систем.Эти успехи побуждают нас заглянуть в механизм, понять, что работает, а что нет, и как улучшить процесс.

                          СОВРЕМЕННЫЙ СТАНДАРТ

                          NSR: Какой, по вашему мнению, наиболее желательный тип реакции сочетания, которого мы до сих пор не можем легко достичь и который вы хотели бы видеть развитым?

                          Zhou: Реакции сочетания с участием неактивных связей C–H все еще остаются сложной задачей. За исключением нескольких специальных субстратов, большинство алканов, алкенов и аренов не могут быть использованы в качестве компонентов реакций сочетания.

                          Фэн: Нам нужна асимметричная связь из чистых углеводородов с учетом специфики участка.

                          NSR: Кто вдохновлял вас, когда вы начинали исследования в этой области?

                          Чжоу: Пионеры асимметричного синтеза, такие как Уильям Ноулз, Рёдзи Нойори и Барри Шарплесс [лауреаты Нобелевской премии по химии 2001 года] и Генри Каган, были моими моделями и вдохновляли меня. В начале 1980-х я был аспирантом, и меня поразило, что искусственные хиральные катализаторы могут избирательно производить один энантиомер, что раньше могла делать только природа.Это поставило меня на этот путь.

                          Фэн: Оружие боевых искусств нунчаку [две палки, соединенные цепью] из китайского кунг-фу — отличная метафора: оно гибкое, но сильное и мощное, когда хорошо работает. За последние несколько лет наша группа разработала класс конформационно гибких лигандов, состоящих из третичного аминооксидно-амидного остова и алкильного спейсера с прямой цепью. Хиральные комплексы N , N ΄ – диоксид металла, подобные этому, представляют собой интригующую и легко настраиваемую хиральную платформу для ряда асимметричных реакций.Эти результаты бросают вызов представлению о том, что хорошие лиганды должны быть жесткими.

                          NSR: Некоторые люди предполагают, что в будущем органический синтез может стать более автоматизированным. Как вы думаете, это может произойти, или человеческое прикосновение всегда будет важно?

                          Чжоу: Каждая органическая молекула имеет разные свойства и требует разных методов синтеза. Так что органический синтез нелегко автоматизировать. В настоящее время только несколько типов соединений с повторяющимися строительными блоками, таких как полипептиды, ДНК и полисахариды, могут быть получены с помощью машин. Синтез большинства органических соединений, особенно сложных, по-прежнему будет нуждаться в хорошо обученных людях.

                          Feng: Автоматизированный органический синтез полезен для высокопроизводительных процессов скрининга, которые могут освободить нас от сложных, опасных и громоздких рабочих сред и повысить эффективность, точность и воспроизводимость экспериментов. Я надеюсь, что автоматизация может упростить сложные процедуры, но я думаю, что человеческое прикосновение всегда будет важно, особенно для изучения новых синтезов.

                          NSR: Какой совет вы бы дали молодому исследователю, вступающему сегодня в такую ​​зрелую область?

                          Чжоу: Самое главное – найти настоящий вызов, а не горячую тему, и усердно учиться. Это правда, что найти вызов непросто, а решить его еще сложнее, поэтому вам нужно хорошо подготовиться.

                          Фэн: Органическая химия и синтез добились огромного прогресса, но на самом деле еще далеки от зрелости. Химикам понадобятся инструменты, чтобы сделать синтез рациональным, более точным и разнообразным. Молодым исследователям предстоит искать оригинальные направления, стоя на плечах гигантов. Полезным исследованием может быть либо решение проблем, либо изучение нового увлекательного научного направления.

                          © Автор(ы), 2017. Опубликовано Oxford University Press от имени China Science Publishing & Media Ltd. Все права защищены. Для разрешений, пожалуйста, по электронной почте: [email protected]Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает некоммерческое повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно цитируется. для коммерческого повторного использования, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

                          Превращение нерастворимого в растворимое для химиков-органиков

                          Химические реакции являются жизненно важным процессом в синтезе продуктов для различных целей. По большей части эти реакции проводят в жидкой фазе, растворяя реагенты в растворителе. Однако существует значительное количество химических веществ, которые частично или полностью нерастворимы и поэтому не использовались для синтеза. Исходные материалы, необходимые для синтеза многих передовых органических материалов, таких как органические полупроводники и люминесцентные материалы, часто плохо растворимы, что приводит к проблемам при синтезе в растворах. Таким образом, разработка синтетического подхода, не зависящего от растворителя, для преодоления этих давних проблем с растворимостью в органическом синтезе очень желательна для синтеза новых ценных органических молекул.

                          В последние годы синтетические методы с использованием шаровой мельницы использовались для проведения реакций без растворителя в твердой фазе. Было высказано предположение, что использование шаровой мельницы потенциально может решить вышеупомянутые проблемы растворимости в синтетической химии, но систематическое исследование для этой цели никогда не проводилось.

                          Группа из четырех ученых из Института дизайна и исследований химических реакций Университета Хоккайдо (WPI-ICReDD) под руководством доцента Кодзи Кубота и профессора Хадзиме Ито разработала быстрый, эффективный, не содержащий растворителей протокол кросса Suzuki-Miyaura. – реакция сочетания нерастворимых арилгалогенидов.Протокол был опубликован в Журнале Американского химического общества.

                          Арилгалогениды являются популярными исходными материалами для синтеза органических функциональных молекул, в первую очередь с помощью катализируемой палладием реакции кросс-сочетания Судзуки-Мияуры, за которую почетный профессор Университета Хоккайдо Акира Судзуки получил Нобелевскую премию по химии 2010 года. Хотя реакции кросс-сочетания использовались для синтеза широкого круга ценных молекул, нерастворимые арилгалогениды не являются подходящими субстратами, поскольку реакции кросс-сочетания Судзуки-Мияуры в основном проводились в растворе.

                          Учитывая это ограничение, ученые сосредоточились на разработке эффективного твердотельного кросс-сочетания Suzuki-Miyaura ряда чрезвычайно нереакционноспособных нерастворимых арилгалогенидов. Основное оборудование состояло из шаровой мельницы для смешивания реагентов; тепловую пушку для повышения температуры, при которой происходили реакции; и использование каталитической системы, состоящей из ацетата палладия (катализатор), SPhos (высокоэффективный лиганд для реакций кросс-сочетания Сузуки-Мияуры) и 1,5-циклооктадиена (диспергатор и стабилизатор).

                          Краеугольным камнем этого исследования было применение твердофазной реакции без растворителя к преимущественно нерастворимым арилгалогенидам. Эти реагенты не давали никаких продуктов в обычных реакциях на основе растворов. Однако реакции в твердом состоянии с использованием высокотемпературной шаровой мельницы дали желаемые продукты. Важно отметить, что группа обнаружила новый сильный фотолюминесцентный материал, полученный из нерастворимого пигмента фиолетового 23.

                          «Техника высокотемпературного измельчения в шаровой мельнице и наша каталитическая система необходимы для этих реакций кросс-сочетания нерастворимых арилгалогенидов, и протокол, который у нас есть, расширяет разнообразие органических молекул, полученных из нерастворимых исходных материалов», — говорит Кодзи Кубота.

                          Оставить комментарий

                          Ваш адрес email не будет опубликован.