Лаборатория элементоорганического синтеза им. А.Н. Пудовика(ЭОС)
Заведующий лабораторией
г.н.с. д.х.н., профессор Бурилов Александр Романович
тел. +7 (843) 272-73-24
комн. 234
e-mail: burilov@iopc.ru
Заместитель заведующего лабораторией
научный сотрудник, к.х.н.
Кибардина Людмила Константиновна
тел. +7 (843) 272-73-24
комн. 203
e-mail: kibardina@iopc.ru
Сотрудники и аспиранты:
г.н.с. д.х.н. Пудовик Михаил Аркадьевич
в.н.с. д.х.н. Газизов Альмир Сабирович
с.н.с. к.х.н. Гибадуллина Эльмира Мингалеевна
с.н.с. к.х.н. Миронова Ирина Рафаэлевна
с.н.с. к.х.н. Садыкова Юлия Масхутовна
История
Лаборатория основана в 1964 году член-корр. АН СССР А.Н.Пудовиком, который руководил ею до 1989 года. С 1989 г. и по 2008 г. лабораторию возглавлял его сын - проф. д.х.н. М.А.Пудовик. С июля 2008 г. заведующим лаборатории является д.х.н., профессор Бурилов Александр Романович.
Основным направлением деятельности лаборатории ЭОС в течение первых 25 лет существования было развитие химии производных кислот трехвалентного атома фосфора. Разработаны методы синтеза разнообразных типов и классов полифункциональных ФОС (фосфины, фосфиты, амидофосфиты, тиофосфиты, цианофосфиты и др.). Проведены важные и интересные исследования по изучению неклассической реакции Арбузова в ряду широкого круга производных кислот Р(III). В результате обобщения данных по реакционной способности производных типа Р(III)-Э сделан вывод о важности кислотного катализа для реакций, протекающих с разрывом связи Р-Э. Найдены и изучены новые типы прототропных, аминоалкилотропных, фосфорилотропных превращений. Полученные результаты позволили создать общую картину реакционной способности, дали возможность прогнозировать и целенаправленно проводить синтез различных классов ФОС. В 1978 г за выдающиеся исследования в области фосфорорганических соединений член-корр. АН СССР А.Н.Пудовику в соавторстве с академиком Б.А.Арбузовым присуждена Ленинская премия.
Наряду с теоретическими исследованиями, уделялось большое внимание возможностям использования научных разработок в народном хозяйстве. С участием сотрудников лаборатории разработаны эффективные препараты – МЕФОПРАН – средство для лечения сельскохозяйственных животных, ЭТИЛСИДИФОН – дезодорирующее средство, УСКОФОС и ТРИДИФОС – эффективные ускорители вулканизации каучуков общего и специального назначения. Выявлены и исследованы вещества, обладающие высокой радиопротекторной, антивирусной, пестицидной активностью.
Лаборатория на всех этапах ее существования являлась кузницей кадров как для ИОФХ им. Арбузова, так и для других научных организаций г.Казани. 11 сотрудников лаборатории защитили докторские диссертации (В.К.Хайруллин, Э.С.Батыева, М.А.Пудовик, Т.Х.Газизов, Г.В.Романов, О.Г.Синяшин, В.А.Альфонсов, А.М.Кибардин, Р.М.Камалов, А.Р.Бурилов, Е.Н.Офицеров), 38 человек стали кандидатами наук. Сотрудники лаборатории возглавляли (проф. Э.С.Батыева, д.х.н. А.М.Кибардин) или ныне возглавляют структурные подразделения института: акад. РАН, проф. О.Г.Синяшин (директор ИОФХ им. Арбузова КНЦ РАН, зав. лаб.металлоорганического синтеза), член-корр. АН РТ, проф. Г.В.Романов (зав.лаб. химии и геохимии нефти), проф. В.А.Альфонсов (зав.лаб.стереохимии фосфорорганических соединений), проф. М.А.Пудовик (зав. лаб. элементоорганического синтеза).
Научная продукция - за время существования лаборатории опубликовано: более 700 публикаций в ведущих советских, российских и зарубежных журналах, большое число обзоров, получено более 100 авторских свидетельств и патентов.
Направление исследований
Главным направлением исследований лаборатории продолжает оставаться химия органических соединений фосфора. Следует отметить, что если на начальном этапе становления и развития лаборатории приоритет отдавался ациклическим производным трехвалентного фосфора, то затем центр тяжести был перенесен на изучение их P(III)-циклических аналогов. В настоящее время основное внимание уделяется химии более сложных объектов - моноциклических, бициклических, макроциклических, каркасных структур, включающих четырехкоординированные атомы фосфора.
Работа развивается в рамках двух направлений:
- разработка общих подходов к синтезу полигетерофосфацикланов, включающих эндоциклические связи Р-С. Он базируется на внутримолекулярных превращениях функционализированных галоген(амино)алкил(тио)фосфонатов(-фосфинатов), фосфорилированных дииминов и др. Развитие стереоселективного синтеза оптически активных циклических ФОС для создания новых типов физиологически активных веществ и каталитических систем (рук. проф. М.А.Пудовик).
- синтез новых элементосодержащих пространственно организованных структур (каликсарены, кавитанды, карцеплексы, нанотрубки и др.), изучение особенностей их строения, химического поведения, практически полезных свойств (рук. проф. А.Р.Бурилов).
Результаты исследований
В рамках первого направления разрабаны методы целенаправленного синтеза полифункциональных производных P(IV) (галогеналкилфосфонилированые мочевины, тиомочевины, карбаматы, тиокарбаматы, ациламиды, функционализированные α-аминофосфонаты и др.), изучены направления их циклизации и получены кольчатые структуры различного состава и строения - насыщенные и непредельные моно- и бициклические производные фосфора, функционализированные спирофосфораны, полициклические каркасные структуры, фосфорсодержащие макроциклы). Разработаны подходы, позволившие осуществить стереоселективный синтез энантиочистых циклических кольчатых структур с эндоциклической связью Р-С. (рук. проф. М.А.Пудовик). В рамках второй темы разработаны методы синтеза и функционализации каликс[4]резорцинов – перспективных комплексообразователей и экстрагентов (по типу «гость-хозяин»). На базе накопленного опыта в химии органических производных фосфора разработаны методы введения фосфорсодержащих структурных фрагментов по верхнему и нижнему ободам молекулы. Развит новый оригинальный подход, заключающийся в одностадийном формировании каликсареновой матрицы путем взаимодействия резорцина с функционализированными альдегидами, ацеталями, алкоксивинилфосфонатами. К настоящему времени получены каликсарены, несущие по нижнему ободу молекулы кислые фосфонатные фрагменты, которые являются эффективными экстрагентами ионов металлов группы лантаноидов из кислых сред; при экстракции из нейтральных растворов достигается высокая селективность. В ряду каликсаренов выявлены соединения, являющиеся эффективными стабилизаторами резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков (рук. д.х.н. А.Р.Бурилов и проф. М.А.Пудовик).
Гранты РФФИ
02-03-33037 - рук. проф. М.А.Пудовик
05-03-32136 – рук. проф. А.Р.Бурилов
06-03-32085 – рук. проф. М.А.Пудовик
08-03-00512, рук. проф. А.Р.Бурилов
Связи с другими институтами и международное сотрудничество.
Лаборатория поддерживает контакты со многими зарубежными научными центрами, ведущими фосфорорганиками Европы, Америки, Китая и др. (обмен оттисками, встречи и дискуссии на международных конференциях и др.). Сотрудники лаборатории выступали с докладами на симпозиумах и конференциях во Франции, Германии, Китае, Израиле, Италии, Японии и др., работали по грантам и контрактам за границей (Р.М.Камалов в Германии и Франции; Я.А.Дроздова в Японии, Германии; А.Р.Бурилов, И.Л.Николаева, Ю.М.Володина, А.С.Газизов - в Германии). Поддерживается тесное сотрудничество с институтом органической химии при Дрезденском технологическом университете (д-р В.Хабихер), Казанским государственным университетом.
Список наиболее значимых публикаций коллектива за последние пять лет.
2. А.Р. Бурилов, Ю.М. Володина, И.Р. Князева, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов. Новый подход к синтезу каликс[4]резорцинаренов с фосфоноилметильными заместителями на нижнем ободе молекулы. // Изв. АН. Сер. хим.2004.№ 11. С. 2544-2545.
3. A.R. Burilov, Yu.M. Volodina, A.S. Gazizov, I.R. Knyazeva, M.A. Pudovik, W.D. Habicher, I. Baer, A.I. Konovalov. Unusual reactions of resorcin, 2-methylresorcin with phosphorus containing vinyl esters alfa,beta-aminoaldehydes and their acetales. // Chemicke Listy. 2004. V. 98. S. 94.
4. В.В. Зверев, Г.А. Чмутова, М.А. Пудовик, Н.А. Хайлова, И.А. Литвинов, О.Н. Катаева, А.А. Шаймарданова, А.Н. Пудовик. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса внутримолекулярной циклизации фосфорилированных тиомочевин. // ЖОХ. 2005. Т. 75. Вып. 3. С. 395-405.
5. A.R. Burilov, A.S. Gazizov, Yu.M. Volodina, M.A. Pudovik, W.D. Habicher, I. Baer, A.T. Gubaidullin, I.A. Litvinov, A.I. Konovalov. Unusual reaction of resorcin, methylresorcin with dimethylacetal alfa-methylaminoacetic aldehyde. // Mendeleev Commun. 2005. N 4. P. 153-154.
6. Н.А. Хайлова, А.А. Шаймарданова, М.А. Пудовик, Н.М. Азанчеев, А.Н. Пудовик. Взаимодействие амидов фосфорных(фосфоновых) кислот с хлорметилизо(тио)цианатофосфонатами(фосфинатами). Синтез 1,3,4-оксаза(тиаза)фосфолинов. // Ж. орг. химии. 2005. Т. 41. № 11. С. 1644-1648.
7. Н.А. Хайлова, Р.Х. Багаутдинова, М.А. Пудовик, Р.З. Мусин, Н.М.Азанчеев, Ш.К.Латыпов, Т.А.Зябликова, О.Н.Катаева, И.А.Литвинов, Е.А.Евгеньева, Р.М.Камалов, А.Н.Пудовик. Реакции хлорметилизо(тио)цианатофосфонатов(-фосфинатов) со спиртами и -оксиалкилфосфонатами. ЖОХ. 2006.Т. 76.Вып. 3. С. 401-410
8. М.А. Пудовик, Г.А. Чмутова, Л.К. Кибардина, С.А. Терентьева, Р.Х. Багаутдинова, Н.А. Хайлова, Р.М. Камалов, А.Н. Пудовик. Экспериментальное и теоретическое изучение внутримолекулярных превращений кремний содержащих галогеналкилфосфонилированных мочевин и ациламидов. // Ж. общ. химии. 2006. Т. 76. Вып. 3. С. 396-400.
9. А.Р. Бурилов, Л.И. Вагапова, М.А. Пудовик, Т.Н. Паширова, И.С. Рыжкина, Л.А. Кудрявцева, А.П. Тимошева, В.Д. Хабихер, А.И. Коновалов. Синтез и агрегационные свойства новых аминоацеталей на каликс[4]резорциновой платформе. Изв. АН. Сер. хим. 2006. № 5. С. 888-891.
10. Natalia A. Khailova, Roza Kh. Bagautdinova, Olga N. Kataeva, Mikhail A.Pudovik, Vladimir A. Alfonsov, Arkadyi N. Pudovik. Reaction of homochiral (1-phenyl)ethylamines with chloromethylisothiocyanatothiophosphonates. Synthesis of optically active 1,3,4-thiazaphospholes. // Synlett. 2006. No 10. pp 1613-1615
11. Э.М. Касымова, А.Р. Бурилов, Н.А. Мукменева, С.В. Бухаров, Г.Н. Нугуманова, М.А. Пудовик, А.В. Чернова, Р.Р. Шагидуллин, А.И. Коновалов. Синтез и некоторые свойства тетракис-3,5-ди-трет.бутил-4-гидроксибензилированных каликс[4]резорцинов. // ЖОХ. 2007. Т. 77. Вып. 3. С. 494-504.
12. А.Р. Бурилов, А.С. Газизов, М.А. Пудовик, А.И. Коновалов. Взаимодействие 2,2-диметоксиэтилметиламина и его N-функционализированных производных с резорцином. Каликс[4]резорцины, функционализированные по нижнему ободу молекулы. // ЖОХ. 2007. № 1. Т. 77. С. 105-110.
13. А.Р. Бурилов, И.Р. Князева, Ю.М. Садыкова, М.А. Пудовик, В.Д. Хабихер, И. Байер, А.И. Коновалов. Синтез каликс[4]резорцинов, содержащих фосфорильные фрагменты на нижнем ободе молекулы. // Изв. АН. Сер. хим. 2007. № 6. С. 1102-1106.
