20 сентября 2023, 13:10

Предложен новый метод получения органических молекул с несколькими атомами азота

Синтез
Электрохимия
Органическая химия

Органические молекулы, в которых есть сразу несколько атомов азота (N-N-N), могут использоваться при создании лекарств и органических материалов. В настоящее время для того, чтобы получить такие молекулы, можно использовать электрохимический органический синтез, то есть синтез при помощи электрического тока — перспективное решение, которое, однако, до сих пор не было достаточно разработано. Этот метод довольно прост и широко доступен для химических лабораторий, находящихся на производствах. Однако, помимо тока, для электрохимического синтеза молекул с несколькими атомами азота нужны еще окислитель и восстановитель, причем окислитель довольно опасен для здоровья химиков и экологии. Именно по этой причине от синтеза молекул с конструкцией N-N-N отказались до тех пор, пока не будет придуман более безопасный метод.

Предложен новый метод получения органических молекул с несколькими атомами азота

Химики из Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН (Москва) и Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (Москва) предложили безопасный способ получения молекул с конструкцией из трех атомов азота. В своей работе авторы использовали улучшенный вариант электрохимического синтеза. Такой подход позволил не только создать желаемую структуру, но и провести все химические превращения с минимальным вредом для экологии и химиков. Исследователи получили широкий спектр термостойких азотсодержащих соединений с (N-N-N) связями, способных высвобождать оксид азота — молекулу, которая помогает снижать стресс и бороться с тромбами в организме человека. Теперь фармакологи смогут применить метод в своих лабораториях для создания соответствующих лекарств.

В ходе исследования ученые проверили безопасность не только предложенного метода синтеза, но и сами вещества, которые у них получились. Оказалось, что они довольно устойчивы к нагреванию до 200°С. Это важная деталь, так как данные молекулы в силу своей структуры взрывоопасны и, чем выше будет максимальная температура, при которой они перегреются и взорвутся, тем безопаснее использовать их в лаборатории и на производстве. Кроме того, термостойкость делает соединения пригодными для включения в состав различных материалов, которые сталкиваются с высокой температурой.

«Мы предложили простой и экологически безопасный способ сборки органических соединений с несколькими связанными атомами азота. Теперь различные специалисты — химики, фармакологи, материаловеды — получили доступный инструмент для раскрытия практически важных свойств данного класса соединений. В дальнейшем мы планируем расширить методологию электрохимического синтеза для выхода к другим высокоазотным соединениям с ценными свойствами», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Леонид Ферштат, доктор химических наук, заведующий лабораторией азотсодержащих соединений Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Green Chemistry.

Источник:  Пресс-служба РНФ

Публикации из новости

Читайте также

Получена самособирающаяся система, которая усовершенствует доставку лекарств
Ученые создали систему, в которой в ходе химических превращений самостоятельно образуется эмульсия — смесь двух жидкостей разной плотности, которая напоминает капли масла в воде. Такая система может использоваться при создании новых биосинтетических материалов, применяемых в производстве пищевых продуктов и косметики, а также для доставки лекарств к различным органам.
Биохимия
Органическая химия
Синтез
5 ноября 2023
Синтезированы новые пероксидсодержащие комплексы сурьмы
Ученые синтезировали и исследовали шесть кристаллических комплексов сурьмы, содержащих в своем составе две гидропероксогруппы (-OOH) при одном атоме сурьмы. Эти гидропероксогруппы участвуют в образовании водородных связей между соседними комплексами и молекулами растворителя, что приводит к появлению в кристаллических соединениях уникальных структурных мотивов. Подобные водородные связи играют важную роль при получении функциональных материалов, которые могут использоваться в металл-ионных аккумуляторах и в газовых сенсорах.
"Зеленая" химия
Органическая химия
Синтез
21 сентября 2023
Настройка условий всего одной реакции позволила получить новые антибиотики
При помощи золота химики получили известные оксазиноны, а с помощью синего света — их ранее неизвестных родственников, также обладающих антибактериальной активностью
Катализ
Органическая химия
Синтез
Фармация
18 мая 2023
После модификации лекарство от рака стало производить свободные радикалы
Исследователи синтезировали новые производные цисплатина — препарата для химиотерапии, — способные еще и генерировать радикалы, что делает препарат еще агрессивнее (хотя и к здоровым клеткам тоже)
Онкология
Органическая химия
Синтез
17 января 2023
Локдаун помог химикам раскрыть механизм реакции
Так они выяснили, как получаются предшественники лекарств от слабоумия и нарушений памяти
Органическая химия
Синтез
Фармация
26 сентября 2022
Разработана технология для проверки молочной продукции на антибиотики
Ученые ИТМО разработали технологию, которая автоматически определяет содержание и точную концентрацию антибиотиков в молоке. В ее основе — электрохимический анализ (высокочувствительный метод обнаружения нужных веществ в растворах) и алгоритмы машинного обучения. Разработка может уберечь потребителей молочной продукции от вредных для здоровья препаратов.  Она может использоваться и для анализа других сред — например, для обнаружения нежелательных примесей в нефти, проверки качества кофе и подлинности вина.
Машинное обучение
Электроника
Электрохимия
8 декабря 2023