У металлоорганических каркасов — непредсказуемый характер
Стоило ученому заговорить о каркасах — и невольно вспомнилось виденное когда-то, как из брусьев неожиданно возникли контуры будущего дома, — красивое, захватывающее зрелище. Понятно, что с директором Объединенного института химических исследований РУДН профессором РАН Виктором ХРУСТАЛЕВЫМ «Поиск» говорил не о вопросах домостроения. Под руководством Виктора Николаевича химики университета ведут перспективные исследования в области так называемых металлоорганических каркасных соединений. Составной их частью является кремний, а также лиганды — структурные компоненты, связывающие атомы металлов в объемный каркас. Заметим, что эта глубокая теоретическая работа поддерживается Российским фондом фундаментальных исследований. В.Хрусталев около 30 лет разрабатывает эту тему: сначала в Институте элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова (ИНЭОС РАН), а сегодня с успехом продолжает в РУДН.
— В основе живой материи на нашей планете лежит один из самых главных и удивительных химических элементов — углерод. Он формирует огромное количество разнообразных органических соединений. И вместе с лигандами участвует в образовании необычных металлоорганических координационных соединений, применяемых в самых различных областях: от катализа и электроники до фармацевтики и сельского хозяйства. Не менее интересны и «соседи» углерода по группе в Периодической системе, наиболее распространенный из них — кремний, ключевой элемент литосферы Земли. Между прочим, писатели-фантасты нередко описывали пришельцев, в организмах которых кремний заменяет углерод, и даже планету, жизнь на которой обязана кремнию («кремниевая жизнь»), — отметил В.Хрусталев. — Важная особенность кремния — способность образовывать кремнийорганические соединения (со связью кремний-углерод). Это составная часть многих металлосодержащих продуктов, обладающих уникальным трехмерным каркасным строением и включающих большой набор металлов. Эти примечательные конструкции находят широкое распространение в химии, например, в катализе. Вместе с коллегами из Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН мы получили высокоэффективные катализаторы, используемые для синтеза полимеров, лекарственных веществ и различных углеродсодержащих материалов.
— В основе живой материи на нашей планете лежит один из самых главных и удивительных химических элементов — углерод. Он формирует огромное количество разнообразных органических соединений. И вместе с лигандами участвует в образовании необычных металлоорганических координационных соединений, применяемых в самых различных областях: от катализа и электроники до фармацевтики и сельского хозяйства. Не менее интересны и «соседи» углерода по группе в Периодической системе, наиболее распространенный из них — кремний, ключевой элемент литосферы Земли. Между прочим, писатели-фантасты нередко описывали пришельцев, в организмах которых кремний заменяет углерод, и даже планету, жизнь на которой обязана кремнию («кремниевая жизнь»), — отметил В.Хрусталев. — Важная особенность кремния — способность образовывать кремнийорганические соединения (со связью кремний-углерод). Это составная часть многих металлосодержащих продуктов, обладающих уникальным трехмерным каркасным строением и включающих большой набор металлов. Эти примечательные конструкции находят широкое распространение в химии, например, в катализе. Вместе с коллегами из Института химической физики им. Н.Н.Семенова РАН мы получили высокоэффективные катализаторы, используемые для синтеза полимеров, лекарственных веществ и различных углеродсодержащих материалов.
![](https://poisknews.ru/wp-content/uploads/2020/04/image001N-300x206.jpg)
Учитывая важность наших исследований, РФФИ поддержал проект университета и выдал нам трехгодичный грант, закончившийся в прошлом году. В нашем активе 14 статей, опубликованных в высокорейтинговых международных журналах первого квартиля (Q1). Мы подали новую заявку, победили в конкурсе инициативных проектов РФФИ 2020 года и получили исключительно важную для нас финансовую поддержку в новом цикле исследований еще на три года, за что благодарны экспертам Фонда.
— Как происходит формирование каркасных соединений?
— Самое сложное и непредсказуемое в их создании — подбор необходимых условий для сборки подобных соединений. Мы используем метод синтеза, при котором исходные реагенты достаточно простого химического строения трансформируются в сложные полиметаллические архитектуры. Это так называемые реакции «самосборки», зависящие от множества факторов. Процесс очень трудоемкий и долгий. Но даже негативный опыт, а он не исключен, позволяет двигаться дальше, избегая повторения ошибок.
— В этой области науки в мире работает, наверное, масса лабораторий. И сказать новое слово не так-то просто?
— Действительно, научных групп, занимающихся подобной тематикой, достаточно много, прежде всего в развитых странах. Однако в сравнении с ними у нас есть определенные преимущества, поскольку мы занимаемся этой тематикой много лет и накопили значительный опыт. Тот факт, что мы публикуем примерно 10 статей каждый год, говорит сам за себя: ни одна аналогичная группа не добивалась такого успеха. Добавлю, выпущены две монографии, впервые раскрывающие эту область химии. Достижения нашей группы получили признание в университете: в 2019 году нас наградили престижной премией РУДН в области науки и инноваций.
— Кто входит в вашу группу?
— Я продолжаю активно и плодотворно сотрудничать с ИНЭОС. В нашей группе работают как сотрудники РУДН, так и специалисты из этого института. А один из ведущих химиков в этой области — А.Н.Биляченко — стал моим заместителем в РУДН. В нашем коллективе несколько студентов бакалавриата и магистратуры, а также наша гордость — аспиранты Алена Кулакова и Григорий Астахов. Алена — обладатель престижной международной российско-французской стипендии имени В.И.Вернадского (РУДН — Университет Монпелье). Защищать диссертацию она будет в обоих университетах и станет обладателем российской ученой степени кандидата химических наук и международной степени PhD. Во Франции наш молодой сотрудник исследует необычные объекты — металлоорганические каркасы, содержащие катионы редкоземельных элементов. Эти соединения обладают многообещающими магнитными и люминесцентными свойствами. Г.Астахов развивает перспективное каталитическое направление — ведет поиск и проводит тестирование катализаторов в востребованных химических процессах с целью заменить применяемые сегодня дорогостоящие катализаторы на основе драгоценных металлов на металлоорганические каркасы, содержащие дешевые и распространенные металлы: медь, марганец, железо. Отмечу, что Григорий удостоен гранта РФФИ по программе «Аспиранты».
— Извечный вопрос: находят ли ваши фундаментальные работы практическое применение?
![](https://poisknews.ru/wp-content/uploads/2020/04/image003N-300x196.jpg)
Юрий ДРИЗЕ
Нет комментариев