➡️Разработан подход для оценки неопределенности в соотношениях продуктов химических реакций при их моделировании методами молекулярной динамики.

Данный подход помог выявить ошибки в опубликованных исследованиях и в будущем позволит повысить надежность как качественных, так и количественных выводов в подобном моделировании.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Группа теоретической химии совместно с МГУ и ВШЭ.

📎Подробнее: Journal of Physical Chemistry Letters. – 2024. – Vol. 15, № 7. – P. 2105–2110.

➡️Впервые исследован механизм самонастройки катализатора в реакциях C–S кросс-сочетания с использованием многоуровневой электронной микроскопии в жидкой фазе.

Рабочая гипотеза подтверждена использованием никелевых и медных тиолатов в ионных жидкостях, что позволило выявить уникальный механизм совместной активации субстратов с формированием металлических наночастиц и тиолатных комплексов. Данное открытие значительно углубляет понимание динамики каталитических систем.

Разработка технологии обеспечила высокую эффективность реакций кросс-сочетания арилгалогенидов с тиолами или дисульфидами, что имеет ключевое значение для синтеза фармакологически активных веществ.

Применение предложенной методологии продемонстрировало превосходство пиридиниевых ионных жидкостей над традиционными растворителями по уровню активности и стабильности катализатора. Открытые механизмы, включая метатезисорганических групп, позволяют не только эффективно формировать C–S связи, но и открывают новые перспективы для проектирования катализаторов в синтетической химии.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Отдел структурных исследований, Лаборатория металлокомплексных и наноразмерных катализаторов.

📎Подробнее: ACS Catal., 2024, 14, 5804–5816.

➡️Разработаны технологии получения органического пероксида Новоперокс и Перекиси дикумила из отечественного сырья.

Данные соединения являются кросс-сшивающими агентами при производстве различных полимерных материалов в кабельной и шинной промышленности.

Созданы лабораторные регламенты получения органического пероксида Новоперокс и Перекиси дикумила. Разработанная научно-техническая документация передана в организацию-соисполнитель для проведения опытно-конструкторских работ.
 
🧑‍🔬Над исследованием работали:
Лаборатория химии промышленно полезных продуктов, Лаборатория исследования гомолитических реакций совместно с Центром перспективных каталитических технологий ИОХ РАН, ПАО «Саратовский электроприборостроительный завод имени Серго Орджоникидзе», ООО «Инжиниринговый химико-технологический центр».

➡️Разработан эффективный и универсальный алгоритм генерации конформационных наборов полициклических молекул на основе принципов, используемых в робототехнике.

Этот метод использует эффективный геометрический метод построения циклов и новый подход уточнения степеней свободы в ходе случайного поиска. Новый метод превосходит передовые алгоритмы конформационного поиска с точки зрения эффективности и полноты конформационных ансамблей. Более того, он быстро и точно восстанавливает экспериментально наблюдаемые конформации макроциклов для большинства биологически значимых молекул из тестового набора.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Группа теоретической химии.

📎Подробнее: J. Chem. Inf. Model., 2024, 64, 11. 4542–4552.

➡️Впервые предложен универсальный подход к фотокаталитическим межмолекулярным радикальным реакциям с использованием тиол-алкин-алкеновых сочетаний, обеспечивающий высокую селективность и атом-экономичность при образовании C–S и C–C связей.

Исследование выявило ключевую роль обратимого добавления тиильных радикалов к кратным связям, что открывает новые возможности для радикальных каскадных реакций. Разработанный метод обеспечивает селективность за счет оптимизации энергетического ландшафта промежуточных продуктов и демонстрирует широкий спектр применимости для различных структур алкенов и алкинов независимо от их полярности. Метод позволяет синтезировать сложные молекулы с высокой атомарной экономичностью, что делает его перспективным для органического синтеза.

Подход основан на детальном изучении механизма реакции, включающем экспериментальные и квантовохимические методы. Показано, что предложенная методология позволяет получать широкий спектр продуктов с выходом до 92% и высокой регио- и стереоселективностью. Возможность дальнейшей функционализации синтезируемых соединений подчеркивает практическую значимость работы.

Данные результаты создают основу для расширения границ применения фотокатализа в области межмолекулярного радикального синтеза и подчеркивают новизну методики, основанной на обратимости ключевых стадий реакции.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Отдел структурных исследований, Лаборатория металлокомплексных и наноразмерных катализаторов.

📎Подробнее: Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, 13, e202314208.

➡️Разработана укрупненная экспериментальная двухреакторная установка (реактор на 10 и 5 литров) по каталитическому пиролизу различного вида промышленных и сельскохозяйственных отходов в адсорбенты и горючее топливо.

Данная установка разработана в рамках мегагранта ФИЦ Казанский научный центр РАН «Экология промышленных городов: создание единого комплекса нестандартных научно-технологических решений для мониторинга окружающей среды, нейтрализации и последующей глубокой переработки промышленных и бытовых отходов» и будет передана заказчику для проведения пилотных испытаний.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Молодежная лаборатория экологических исследований и разработок совместно с ФИЦ Казанский научный центр РАН.

➡️Установлена причина резкой деградации работы литий-ионного аккумулятора (ЛИА) с номинальной емкостью 22 А·ч на основе слоистого оксида лития с высоким содержанием никеля LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 (NMC622) в качестве катода и графита в качестве анода.

Несмотря на высокие электрохимические характеристики, ЛИА с NMC622/графит подвергаются деградации в процессе электрохимического циклирования. Комбинация методов ЯМР-спектроскопии с внешним стандартом и масс-спектрометрии высокого разрешения с ионизацией электрораспылением позволила установить непрерывное разложение линейных карбонатов диметилкарбоната и этилметилкарбоната, связанное с нарушением образования защитных поверхностных слоев на графитовом электроде.

Использование различных элементоорганических соединений в качестве функциональных электролитных добавок способствует как формированию однородных и стабильных поверхностных слоев на электродах, так и улучшению их транспортных свойств. Разработанный состав электролита в полных ячейках ЛИА на основе NMC622/графит увеличивает значение сохранения емкости по сравнению с исходным электролитом.

Полученные результаты увеличивают количество циклов стабильной работы высокоёмких и высокомощных ЛИА на основе NMC622/графит и будут использованы при производстве литий-ионных аккумуляторов.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Группа «Лаборатория материалов для электрохимических источников энергии», Лаборатория металлокомплексных и наноразмерных катализаторов совместно со Сколковским институтом науки и технологий.

📎Подробнее: Russ. Chem. Bull., 2024, 73, 1136–1148.

Поздравляем Лабораторию азотсодержащих соединений с первой тысячей подписчиков!

👥Тысяча единомышленников — это не только показатель интереса к вашей работе, но и подтверждение актуальности и значимости ваших исследований. Желаем дальнейшего роста аудитории, вдохновения и новых научных открытий!

👆Познакомиться с работой Лаборатории можно на нашем сайте.

➡️В рамках импортозамещения разработан новый одностадийный фотокаталитический метод синтеза трихлоруксусной кислоты из хлороформа и СО2.

По предложенной технологии могут быть получены и другие галоидсодержащие кислоты. Метод характеризуется снижением расходов растворителей и повышением выхода до 90-100% при селективности, близкой к 98%. Планируется внедрение этой технологии на российских предприятиях химического сектора.

🧑‍🔬Над исследованием работали:
Лаборатория разработки и исследования полифункциональных катализаторов совместно с Лабораторией СВЧ-активации каталитических процессов.