В ТГУ формируют новые подходы к дизайну молекул

Химики Тольяттинского государственного университета (ТГУ) создают условия для получения новых продуктов органической химии. Результаты работы доктора химических наук Александра Голованова опубликованы в американском научном журнале.

Александр Голованов – начальник НИЛ-13 им. С.П. Коршунова «Органический синтез и анализ» – одного из подразделений Научно-исследовательского института прогрессивных технологий опорного Тольяттинского государственного университета (НИИПТ ТГУ), доктор химических наук. Его научная группа занимается изучением полиненасыщенных карбонильных соединений, называемых в органической химии сопряжёнными енинонами. Это сложные органические вещества, которые пока ещё мало изучены, но уже из-за их высокой способности к химическим превращениям с успехом применяемые для лабораторного и промышленного получения целой гаммы разнообразных полезных соединений.

На исследование этой реакционной способности сопряжённых енинонов и родственных им соединений и нацелена деятельность Александр Голованов и его коллег, так как сейчас учёные всего мира начали активно исследовать подобные вещества и внедрять в практику органического синтеза.

– Важно найти температуру, катализаторы, структуру сопряжённых енинонов, при которых образуется то, что нужно, или подавляются какие-то нежелательные процессы, – отмечает Александра Голованов. – То есть наша цель – не столько синтезировать какой-то конкретный продукт, сколько подобрать условия, при которых на базе этих веществ он может появиться. Мы стремимся разработать новые методы, позволяющие синтезировать вещества и материалы, обладающие ценными свойствами.

В своей последней работе учёные ТГУ подробно исследовали взаимодействия разнообразных сопряжённых енинонов с гидразинами. Такие превращения приводят к образованию химических соединений, обладающих свойством светиться в ультрафиолетовом излучении (флуоресцентностью), что весьма ценно для решения многих общих задач биологической химии.

– Это биологически активные вещества, например, разнообразные цитостатики – противоопухолевые соединения, антивирусные соединения, соединения, обладающие противовоспалительными свойствами. Фотофизические свойства таких веществ позволяют создавать флуоресцентные метки, которые можно использовать при исследовании биологических процессов, происходящих в живом организме, в клетках, – поясняет Александр Голованов.  – Можно пометить разного рода белки клеток и наблюдать за тем, как они взаимодействуют, реагируют на те или иные воздействия.

Также новые вещества потенциально применимы в технике, например, в качестве флуоресцентных красителей, материалов для неразрушающего контроля в дефектоскопии, реагентов для аналитической химии и т.д.

– Области практического использования для подобных веществ достаточно широки. Мы разрабатываем общие подходы, а потом, используя наши методы, можно заниматься дизайном конкретных молекул, – рассказал Александр Голованов.

Результаты своей работы Александр Голованов описал в статье, которая была опубликована в «The Journal of Organic Chemistry» (JOC). Это американский рецензируемый научный журнал, в каждой статье которого содержится оригинальный вклад в фундаментальные исследования во всех областях теории и практики органической и биоорганической химии. Он издается издательским отделом Американского химического общества. По данным Journal Citation Reports, в 2017 году именно он получил наибольшее количество цитирований в области органической химии.