Ярославского государственного технического университета

Выписка

Из протокола № 4 от 14 декабря 2012 г

Совместного заседания кафедры органической химии и

НОЦ «Органическая химия»

Ярославского государственного технического университета

Присутствовали: заведующий кафедрой органической химии, д.х.н. Колобов А.В., профессора: д.х.н. Плахтинский В.В., д.х.н. Обухова Т.А., д.х.н. Кофанов Е.Р., д.х.н. Абрамов И.Г., д.х.н. Алов Е.М., д.х.н. Красников С.В., д.х.н. Филимонов С.И., доценты: к.х.н. Красовская Г.Г., к.х.н. Бетнев А.Ф., к.х.н. Соснина В.В., к.х.н. Рыбина Г.В., к.х.н. Ножнин Н.А., к.х.н. Мешечкина А.А., к.х.н. Чиркова Ж.В., к.х.н. Курганова Е.А., научный сотрудник: Данилова А.С., аспиранты: Байков С.В., Черкалин М.С., Бобова Т.А., Баканова А.В., Камкина Н.В., Доброхотов О.А., Румянцева Ю.С., студенты: Загуляева А.А., всего 25 человек.

Слушали: доклад Розаевой Е.Е. по диссертационной работе на тему «Синтез п -(транс -4-алкилциклогексаноил)бензойных кислот и их производных» по специальности 02.00.03 - «Органическая химия» на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Диссертационная работа выполнена на кафедре органической химии ЯГТУ в период с 2009 по 2012 г.

Научный руководитель: профессор, д.х.н., Обухова Т.А.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом Ярославского государственного технического университета, проводимого по заданию Федерального агентства по образованию РФ по теме: «Теоретическое исследование закономерностей, кинетики и механизма синтеза полифункциональных органических соединений многоцелевого назначения» на 2008-2011 гг. (№ 0120.0 852836) и программой стратегического развития Ярославского государственного технического университета по теме «Материалы с новыми свойствами» 2012-2016 гг. (№0120 1275353).

На этапе предварительного рассмотрения диссертационной работы председателем Диссертационного совета Д 212.308.01 в качестве экспертов были назначены: профессор, д.х.н. Плахтинский В.В., профессор, д.х.н. Абрамов И.Г.

На основании доклада и ответов на вопросы выступающими отмечено, что:

1. Автором выполнено законченное, значительное по объему и научному уровню исследование.

2. Актуальность темы и важность рассматриваемых в диссертации проблем:

Поиск и разработка методов синтеза новых биологически активных веществ были и остаются важнейшими направлениями органической химии. Функционализированные п -(транс -4-алкилциклогексаноил)бензойные кислоты представляют интерес как биологически активные соединения. Содержащиеся в этих соединениях циклогексановые структурные блоки способствуют улучшению фармакокинетических параметров, что определяет такие свойства препаратов, как проницаемость через различные биомембраны, в том числе гематоэнцефалический барьер. Пространственное строение соединений, используемых в медицине, также оказывает решающее влияние на их практически ценные свойства.

В настоящее время в литературе отсутствует информация о методах синтеза этих соединений. Наиболее эффективными методами, отвечающими требованиям современных технологий, являются жидкофазные каталитические реакции. Так использование жидкофазного стереоселективного гидрирования дает возможность получить транс -изомеры кислот, а окисление кислородом в присутствии кобальт-бромидной системы в полярных растворителях позволяет сохранить алкилциклогексаноильный фрагмент. Существующие до настоящего времени методы синтеза с использованием указанной системы касаются в основном метилалкиларенов. Представленное в данной работе окисление алкилциклогексилтолилкетонов позволит расширить представления о механизме реакции и открыть путь для синтеза новых соединений.

3. Личное участие автора в получении научных результатов:

Непосредственное участие во всех этапах исследований – в планировании и проведении кинетических исследований, синтезов, и в интерпретации и обсуждении полученных результатов.

4. Научная новизна и практическая ценность:

Впервые получен ряд п -(транс -4-алкилциклогексаноил)бензойных кислот и их производных с использованием жидкофазных каталитических реакций стереоселективного гидрирования и окисления Доказана структура и пространственное строение методами ИК и ЯМР ¹Н спектроскопии.

При изучении реакции жидкофазного каталитического окисления транс -4-алкилциклогексил- п -толилкетонов кислородом в присутствии кобальт-бромидной системы в полярных растворителях показано наличие в молекуле двух реакционных центров, метильной группы и атома углерода у карбонильной группы, окисление которых идет строго последовательно. Установленная последовательность окисления двух реакционных центров позволила разработать удобный метод выделения целевых продуктов транс -4-алкилциклогексаноилбензойных кислот с выходом 98% на прореагировавший субстрат и возвратом непрореагировавшего субстрата в рецикл.

При математическом описании процесса окисления циклогексил- и транс -4-метилциклогексил- п -толилкетонов в присутствии кобальт-бромидной системы рассчитанные константы скорости и состав продуктов показывают, что механизмы окисления метильных групп обоих кетонов являются идентичны.

При изучении валентных превращений компонентов катализатора методом электронной спектроскопии на искусственных смесях и непосредственно в ходе реакции окисления циклогексил- п -толилкетона было показано образование кобальт-бромидного комплекса, расходующегося в ходе реакции. Наблюдаемые при этом изменения валентных форм катализатора показывают, что для окисления метильной группы необходимо присутствие всех компонентов кобальт-бромидной системы, а окисление атома углерода у карбонильной группы протекает исключительно в присутствии трехвалентной формы кобальта кислородом в полярном растворителе по классическому механизму окисления кетонов.

5. Основные результаты работы опубликованы в 6 статьях в центральных научных журналах, опубликовано 10 тезисов докладов на российских и международных научных конференциях.

6. Степень достоверности полученных результатов:

Достоверность полученных научных результатов не вызывает сомнений и подтверждена при помощи современных физико-химических методов анализа.

7. Практическая ценность

В ходе работы получен ряд функционализированных п -(транс -4-алкилциклогексаноил)бензойных кислот, представляющих интерес как новые биологически активные соединения. Для некоторых синтезированных соединений, содержащих алкилциклогексаноильный фрагмент в сотрудничестве с кафедрой фармакологии ЯГМА (г. Ярославль) проведены доклинические исследования in vivo, показавшие у синтезированных соединений наличие противоболевой и противовоспалительной активностей в сочетании с низкой токсичностью.

8. Публикации по теме диссертации:

1. Фролова, Е.Е. Жидкофазное каталитическое окисление п- ацилзамещенных толуолов кислородом / Е.Е. Фролова, И.В. Ремизова, Т.А. Обухова, С. В. Красников // Актуальные вопросы медицинской науки. Cб. научных работ сотрудников Ярославской государственной медицинской академии, посвященный 65-летию ЯГМА. – Ярославль, 2009. – С. 93-95.

2. Красников, С.В. Жидкофазное каталитическое окисление п-ацилзамещенных толуолов кислородом / С.В. Красников, Е.Е. Фролова, Т.А. Обухова, А.Ф. Бетнев, А.В. Зелепукин // Химическая технология. – М., 2011. – №8. – С. 491-493.

3. Камкина, Н.В. Эпоксидирование 4-изопропенилбензойной и 4-(1-циклогексенил)бензойной кислот / Н.В. Камкина, Е.Е. Фролова, С.В. Красников // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 6. – С. 74-75.

4. Фролова, Е.Е. Синтез производных на основе ацилзамещенных ароматических карбоновых кислот / Е.Е. Фролова, Н.В. Камкина, С.В. Красников, Т.А. Обухова, А.Ф. Бетнев // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 10. – С. 136-138.

5. Фролова, Е.Е. Синтез п-ацилзамещенных ароматических карбоновых кислот с использованием жидкофазного каталитического окисления п-ацилзамещенных толуолов кислородом / Е.Е. Фролова, А.В. Зелепукин, А.Ф. Бетнев, С.В. Красников, Т.А. Обухова // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 9. – С. 30-31.

6. Байков, С.В. Синтез 4-(5-метил-1,2,4-оксадиазол-3-ил)бензойной кислоты каталитическим окислением кислородом / С.В. Байков, Е.Е. Фролова, В.В. Соснина, С.В. Красников, Е.Р. Кофанов // Изв. вузов. Химия и хим. технология. – 2011. – Т. 54, вып. 8. – С. 109-110.

7. Обухова, Т.А. Жидкофазное каталитическое окисление п-ацилзамещенных толуолов кислородом / Т. А. Обухова, С. В. Красников, Е. Е. Фролова, Н. В. Камкина // Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Принципы зеленой химии и органический синтез». – Ярославль, 2009. – С. 70-71.

8. Фролова, Е.Е. Жидкофазное каталитическое окисление п- ацилзамещенных толуолов кислородом / Е.Е. Фролова, С.В. Красников, Т.А. Обухова, А.А. Иванов // Тез. докл. Всероссийской научной молодежной школы-конференции «Химия под знаком «Сигма»: исследования, инновации, технологии». – Омск, 2010. – С. 380.

9. Фролова, Е.Е. Синтез ацилзамещенных ароматических карбоновых кислот / Е.Е. Фролова, Т.А. Обухова // Тез. докл. XIII Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии». – Иваново-Суздаль, 2010. – С. 232.

10. Красников, С.В. Строение и реакционная способность комплексов кобальта при окислении моно- и диметиларенов / С. В. Красников, Т. А. Обухова, Е. Е. Фролова, А. В. Зелепукин // Материалы I Украинской конференции «Реакции окисления. Наука и технология». – Рубежное, 2010. – С. 34-36.

11. Frolova, E.E. Biologically active peptidomimetics containing a 4-alkylcyclohexanoyl group / E.E. Frolova, E.A. Ivanova, S.V. Krasnikov, T.A. Obuchova // Book of abstracts “Current topics in organic chemistry”. – Novosibirsk, Russia, 2011 – P. 115.

12. Фролова, Е.Е. Методы синтеза новых пептидомиметиков, содержащих 4-алкилциклогексаноильный фрагмент / Е.Е. Фролова, Т.А. Обухова, С.В. Красников, Д.А. Храмухина // Тез. докл. IV Молодежной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии». – Москва, 2011. – C. 113.

13. Фролова, Е.Е. Влияние аминокислотных производных транс-4-гексилциклогексанкарбоновой кислоты на развитие язвенного дефекта слизистой оболочки желудка крыс / Е.Е. Фролова, Д.Р. Аскирко, Е.А. Иванова, Д.А. Храмухина // Материалы конференции всероссийской молодежной научной школы, посвященной лауреатам Нобелевских премий по химии. – Казань, 2011. – C. 132-134.

14. Rozaeva, E.E. Synthesis and biological activity of derivatives 4-alkylcyclohexancarboxylic and 4-alkylcyclohexanoylbenzoic acids / E.E. Rozaeva, A.A. Zagulyaeva, T.A. Obuchova, S.V. Krasnikov, A.S. Danilova // Book of abstracts International conference “Catalysis in organic synthesis”. – Moscow, Russia, 2012. – P. 317.

15. Розаева, Е.Е. Создание технологии получения новых биологически активных препаратов на основе циклогексанкарбоновых и 4-циклогексаноилбензойных кислот / Е.Е. Розаева, Т.А. Обухова, С.В. Красников, А.Ф. Бетнев, А.А. Загуляева // Тез. докладов: IV Международная конференция Российского химического общества им. Д.И. Менделеева «Химическая технология и биотехнология новых материалов и продуктов». – Москва, 2012. – Т. 2. – С. 149-150.

16. Розаева, Е.Е. Синтез и биологическая активность производных 4-алкилциклогексанкарбоновых и 4-алкилциклогексаноилбензойных кислот / Е.Е. Розаева, А.А. Загуляева, Т.А. Обухова // Тез. докл. «VI Конкурс проектов молодых ученых». – Москва, 2012. – С. 58-59.

9. Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях: Шестьдесят третья региональная научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, посвященная 1000-летию Ярославля (Ярославль 2010 г.), XIII Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии» (Иваново-Суздаль 2010 г.), Шестьдесят четвертая региональная научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль 2011 г.), Молодежная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии – 2011» (Москва 2011 г.), Шестьдесят пятая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль 2012 г.), International conference «Catalysis in organic synthesis» (Москва 2012 г.), VI Конкурс проектов молодых ученых (Москва 2012 г.).

Постановили:

1. Рекомендовать диссертационную работу Розаевой Е.Е.. на тему «Синтез п-(транс-4-алкилциклогексаноил)бензойных кислот и их производных» после учета указанных замечаний на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.03 – “Органическая химия” в диссертационном совете Д 212. 308.01.

2. Рекомендовать в качестве ведущей организации ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет», г. Иваново.

3. Рекомендовать в качестве официальных оппонентов: доктора химических наук, профессора Абрамова И.Г. (ЯГТУ), доктора химических наук, профессора Казина В.Н. (ЯрГУ им. Демидова).

Зав. кафедрой, д.х.н. А.В. Колобов

Директор НОЦ «Органическая химия» В.В. Плахтинский

Секретарь, к.х.н. В.В. Соснина

По докладу соискателю были заданы следующие вопросы:

1. Профессор, д.х.н. Плахтинский В.В.

- Метод анализа реакционной смеси?

- Как определяли концентрацию Со³⁺?

- Чем доказана адекватность предложенной модели?

- Откуда изначально возникают ионы Со³⁺?

2. Профессор, д.х.н. Колобов А.В.

- Во вступлении отмечено влияние пространственного строения на биологическую активность, на основании каких данных сделан этот вывод.

- Почему константа k₂ при окислении второго субстрата больше чем в модельном соединении?