Актуальная информация

ИНК УФИЦ РАН является одним из ведущих мировых центров по химии металлоорганических соединений непереходных металлов (Mg, Zn, Al, In, Ga) и металлокомплексному катализу. Коллективом института разработаны новые подходы построения малых, средних, гигантских карбоциклических и металлакарбоциклических систем; ведутся систематические исследования мультикомпонентных и сопряжённых реакций с участием малых молекул (воды, спиртов, галогенметанов, сероводорода, аммиака, аминов, формальдегида, альдегидов, кетонов и тиолов) под действием металлокомплексных катализаторов. Результаты этих исследований являются эффективной синтетической платформой для разработки технологичных методов синтеза практически важных азот-, кислород- и серасодержащих гетероциклов (например, С15–С25-макролидов, в том числе мускона и цибетона), новых биологически активных соединений терпеноидной и стероидной структуры, высших Z,Z-диеновых кислот с высокой степенью стереочистоты.

В институте разработан новый подход к синтезу гранулированных цеолитсодержащих катализаторов и адсорбентов. Реализация оригинального подхода позволила создать отечественные цеолитные катализаторы для процессов жидкофазного алкилирования бензола этиленом, диспропорционирования диэтилбензолов и бензола в этилбензол, синтеза практически важных олигомеров ароматических, циклических и линейных α-олефинов, используемых в качестве высококачественных компонентов низкотемпературных масел, смазок, топлив и теплоносителей. Разработаны цеолитные адсорбенты для промышленных процессов осушки и очистки от сернистых соединений природного и попутного газов. Новые катализаторы и сорбенты более эффективны, чем известные в мире аналоги. Разработанные методы и технологии приготовления цеолитных катализаторов прошли успешную апробацию в опытно-промышленном и промышленном масштабе в ООО «Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов», ООО «Газпром Нефтехим Салават», АО «Башкирская содовая компания» (г. Стерлитамак), «Салаватский химический завод».

Высоко оценены научным сообществом результаты исследований ИНК в области химии фуллеренов, в числе которых: функционализация фуллеренов с использованием каталитических, сонохимических, фотохимических реакций радикального, [2+1]-, [2+3]-, [2+4]-циклоприсоединения, физическая химия электронно-возбуждённых состояний фуллеренов; исследования антиоксидантной активности фуллеренов и их производных; теоретические исследования их поляризуемости и реакционной способности. В институте создана библиотека конъюгатов фуллерена С60 с фармакофорами различных биологически активных соединений и исследована их цитотоксическая активность, разработаны методы синтеза фуллеренсодержащих фотохромных систем, перспективных в качестве молекулярных переключателей; получена линейка S-содержащих аддуктов С60, успешно тестированных в качестве присадок к маслам; разработаны теоретические подходы, позволяющие прогнозировать строение производных фуллеренов, перспективных в фотовольтаике, а также моделировать астрохимические трансформации фуллеренов.

Проводимые в ИНК фундаментальные исследования химических трансформаций природных растительных веществ (экдистероидов, терпенов, токоферолов) направлены на создание новых препаратов для медицины и сельского хозяйства. К настоящему времени в мире выделены из природных источников мировой флоры и фауны свыше 400 экдистероидов, из них 18 уникальных соединений выделены коллективом Института за последние 10 лет из рода растения Serratula. Синтезировано и идентифицировано свыше 200 ранее неизвестных производных экдистероидов.

Результаты исследований ИНК востребованы в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, медицины. Например, завершилась внедрением в промышленность технология получения хлорнорборнена, норборнадиена и его димеров с использованием металлокомплексных катализаторов. Созданы и освоены промышленные технологии получения катализаторов селективной циклодимеризации и циклотримеризации бутадиена в винилциклогексен, циклооктадиен и циклододекатриен, синтетических низко- и высокомодульных цеолитов, гетерогенных железо-, никель и хромсодержащих катализаторов для гидрирования олефинов и ацетиленов, а также для дегидрирования углеводородов, препаратов для сельского хозяйства (Купробисан, Бисол, Метифен) и медицины (Базуран, дипептид бетулиновой кислоты, синтетический оптически однородный Витамин Е), присадок для моторных масел, смазочно-охлаждающих жидкостей для изготовления сложнопрофильных металлических изделий, экстрагентов, флокулянтов и фенольных антиоксидантов.

Разработаны новые пути синтеза различных оптически активных форм α-токоферола (витамина Е), базирующиеся на использовании природного фитона, полученного из природного доступного сырья – хлорофилла, по оригинальному методу с применением озонолиза. Предложены новые промышленно доступные гетерогенные катализаторы для синтеза α-токоферола и других антиоксидантов, позволившие увеличить выходы целевых соединений, улучшить технологичность процессов и их экологию. Синтезированы гидрофильные аналоги α-токоферола, обладающие разнообразной биологической активностью и представляющие интерес для медицины.

Исследования в области природных тритерпенов и их синтетических аналогов привели к разработке новой стратегии для избирательной доставки в митохондрии опухолевых клеток нативных цитотоксических агентов. Стратегия основана на химическом связывании апоптоз-индуцирующих молекул с мембранопроникающими липофильными катионами. Получена большая группа производных терпеноидов лупанового и урсанового ряда, которые проявили противоопухолевую активность in vitro в низких микромолярных концентрациях. При этом соединения не токсичны в отношении здоровых клеток спленоцитов, что свидетельствует о приемлемой избирательности их цитотоксического действия.

Разработаны новые безопасные, эффективные методы окисления алканов, циклоалканов, адамантана, диамантана и их производных, спиртов и диолов с получением практически важных спиртов, кетонов, кислот и лактонов на основе сопряжённых реакций, основанных на генерировании in situ высокоактивных окислителей (HOCl, HOBr, ROCl и ROBr) из нейтральных соединений: воды, спиртов и галогенметанов – под действием Fe-, Mn-, Mo- и V-содержащих металлокомплексных катализаторов.

Обнаружены и изучены механизмы световых химических редокс-реакций с участием фуллеренов – при их окислении озоном и другими окислителями. Разработан новый люминесцентный подход к изучению каталитической полимеризации диенов на лантанид-алюминийорганических композициях и впервые получены прямые экспериментальные доказательства образования лантанид-углеродной связи как главного элемента каталитически активных центров полимеризации. С применением люминесцентного метода показано, что при синтезе лантанидного компонента катализатора полимеризации диенов образование радикала является важной стадией.

Выявлена целая группа новых светоизлучающих реакций органических соединений металлов – представителей всех групп периодической таблицы Менделеева – с разнообразными окислителями и предложена классификация для этих реакций. Обнаружены новые сонохимические светоизлучающие реакции с участием ионов лантанидов и других переходных металлов. Доказано образование при сонолизе полярных жидкостей сольватированного электрона, обнаружено новое общее свойство ионов лантанидов – способность к хемилюминесценции при их восстановлении этим первичным продуктом сонолиза и радиолиза.

Исследования Института поддержаны большим числом грантов различных российских и международных фондов, научно-исследовательских программ разного уровня, в том числе за 2015–2019 гг. 37 грантов РНФ, 154 – РФФИ, 5 – на научную школу, 36 грантов Президента РФ. За эти годы опубликовано 1614 статей, из них – 418 в журналах, индексируемых в Web of Science и 449 – в Scopus; получено 212 патентов РФ.

В настоящее время структура ИНК включает 10 лабораторий, а также два научно-образовательных центра, пять совместных базовых кафедр с Уфимским государственным нефтяным техническим университетом, Башкирским государственным педагогическим университетом им. М. Акмуллы и Уфимским университетом науки и технологий.

Сейчас в Институте работают 132 человека, из них 87 научных сотрудников, среди которых 15 докторов наук, в том числе 1 член-корр. РАН, 59 кандидатов наук, 59 молодых учёных до 39 лет (>65% общего числа научных сотрудников); 7 профессоров ВАК, 14 доцентов ВАК, 3 профессора РАН. В ИНК проходит обучение около 30 аспирантов.

Комиссия по оценке результативности деятельности научных организаций, подведомственных Федеральному агентству научных организаций 20 декабря 2017 г. присвоила ИНК РАН первую категорию по профилям 1. «Генерация знаний» и 2. «Разработка технологий».