💡 Исследователи из ИОХ РАН, Сколтеха, МГУ имени М.В. Ломоносова и НИУ ВШЭ усовершенствовали инструмент для моделирования химических реакций и предсказания свойств молекул,который использует нейросети для тонкой подстройки параметров. Новый алгоритм позволяет точнее описывать поведение электронов в сложных химических системах, что необходимо для предсказания их свойств, например при разработке новых лекарств, катализаторов и материалов. Работа поддержана Российским научным фондом.

⏩️ Теория функционала плотности — главный рабочий инструмент современной вычислительной химии, который позволяет понять, как электроны распределены в пространстве вокруг ядер молекулы. Зная это распределение (электронную плотность), можно вычислить энергию молекулы, ее форму, прочность связей, ее физические свойства, и то, как она будет реагировать с другими веществами. Однако точный функционал плотности — единая математическая формула, которая должна работать для любой молекулы или атома, — до сих пор неизвестен, поэтому химики используют сотни разных моделей, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

Авторы объединили традиционную модель с нейросетью, обученной на высокоточных данных о молекулах. Такой подход позволяет автоматически уточнять параметры модели для конкретной системы без нарушения физических ограничений. Метод протестировали на 30 типах химических реакций и показали, что он заметно повышает точность расчета энергий по сравнению с существующими функционалами.

✔️ Оказалось, что новый усиленный нейросетью функционал проводит расчеты почти на 26% точнее, чем исходный функционал без нейросети. 

✔️ В отличие от более ранних нейросетевых функционалов, которые могут игнорировать физические законы для получения правильного ответа, новый метод гарантирует их соблюдение.

«Нам не пришлось отказываться от классических наработок, мы научили нейросеть локально подстраивать параметры уже существующего функционала, сохраняя ключевые заложенные в него создателями физические знания. Это как взять хорошо сконструированный двигатель и тонко его настроить, а не пытаться собрать новый из случайных деталей. Такой инструмент пригодится везде, где необходимо заранее знать свойства соединений, например при создании лекарств, катализаторов и новых материалов. В дальнейшем мы планируем объединить разработанный в данной работе подход с 

предложенным

 нами ранее решением проблемы “слепого пятна” в теории функционала плотности для создания еще более надежных функционалов. Это позволит повысить эффективность применения теоретических методов в виртуальном скрининге химических реакций и установлении их механизмов», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Медведев, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник группы теоретической химии ИОХ РАН

📌 Результаты опубликованы в Journal of Chemical Theory and Computation
📌 Подробнее — в материале InScience

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия

💡 Химики из Института органической химии РАН и Института катализа РАН разработали катализатор с уникальной «обращенной» структурой, который позволяет получать первичные амины при комнатной температуре и атмосферном давлении. Метод оказался в 30 раз эффективнее и в 5 раз избирательнее аналогов, благодаря чему ученым удалось синтезировать целевые продукты без примесей. Исследование поддержано Российским научным фондом. 

⏩️ При создании лекарств, полимеров, красок и пестицидов используют первичные амины — производные аммиака, в которых один из атомов водорода замещен на углеводородный «хвостик». Чаще всего их синтезируют из нитрилов, добавляя к ним атомы водорода. При этом, чтобы избежать побочных продуктов и получить только чистые искомые амины, химики используют катализаторы. Однако большинство существующих катализаторов для гидрирования работают в жестких условиях, что усложняет производство и делает его дороже, поэтому ученые ищут альтернативы.

Авторы создали катализатор на основе наночастиц палладия, нанесенных на оксид титана и модифицированных оксидом хрома, который позволяет получать первичные амины при комнатной температуре и атмосферном давлении. Ученые проанализировали взаимодействие водорода и палладия и обнаружили, что нанесение хрома способствует более сильному связыванию водорода с палладием и образованию большего количества активного гидрида палладия по сравнению с немодифицированным образцом.

✔️ Эксперименты показали, что полученный катализатор, содержащий всего 0,18% хрома относительно всех атомов, в 30 раз быстрее проводит реакцию гидрирования, чем образец без оксида хрома и коммерческий катализатор на основе палладия и углерода.

✔️ Новый состав оказался в 5 раз избирательнее аналогов, благодаря чему позволил синтезировать нужные амины совсем без примесей.

«Разработанные нами катализаторы на сегодняшний день не имеют аналогов. Однако наша работа — это междисциплинарное исследование. Создание новых катализаторов невозможно без понимания механизма процессов как на стадии синтеза каталитической системы, так и при проведении реакции на полученном катализаторе. Детальный анализ структуры, физико-химических свойств катализаторов, разработка новых подходов к их изучению — это то, что двигает вперед научные исследования. В дальнейшем мы планируем применить наши подходы к получению других катализаторов с обращенной структурой, а также оценить влияние природы модификатора — оксида переходного металла — на физико-химические свойства катализаторов и на то, как эти свойства будут влиять на их активность», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Редина, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории разработки и исследования полифункциональных катализаторов ИОХ РАН

📌 Результаты опубликованы в журнале ACS Catalysis
📌 Подробнее — в материале ТАСС

😊 РНФ | Телеграм | ВКонтакте | MAX #новостинауки_РНФ #химия

Открыт прием документов в аспирантуру ИОХ РАН

🏛 В Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН идет прием документов на обучение по программам подготовки научных и научно-педагогических кадров в аспирантуре.

Направление подготовки
1.4 Химические науки

Специальности
1.4.3 Органическая химия
1.4.4 Физическая химия
1.4.9 Биоорганическая химия
1.4.14 Кинетика и катализ

⚡️ Прием документов открыт до 24 июля 2026 года (до 16:00).

⏩ Вы можете подать документы:
• онлайн — через сервис «Поступление в вуз онлайн» на портале «Госуслуги».
• лично — по адресу:
119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 47, каб. 216/202а, ИОХ РАН;

⏩ По вопросам поступления обращайтесь в отдел аспирантуры: [email protected]
⏩ Подробнее об условиях приема — на сайте Института.


#аспирантура_ИОХ

Сотрудниками ИОХ РАН опубликован обзор по радикальному введению дифторметиленового фрагмента

📌 Гем-дифторированные соединения привлекают все большее внимание в медицинской химии, агрохимии и смежных областях. По этой причине наблюдается большой интерес к разработке методов прямого введения CF2-содержащих фрагментов,. В последние десятилетия в связи с появлением фоторедокс-катализа значительно упростилась генерация фторированных радикалов, что расширило возможности фторалкилирования. Именно радикальное фторалкилирование совместимо с широким кругом функциональных групп и открывает путь к полифункциональным соединениям, труднодоступным гетеролитическим путем.

🏛 Сотрудниками Лаборатории функциональных органических соединений ИОХ РАН опубликован обзор, посвященный использованию дифторированных фосфониевых солей в качестве источника дифторалкильных радикалов.

⏩ Синтетическое применение этого класса соединений варьируется от простого, но надежного и универсального фотоиндуцированного хемо- и региоселективного дифторметилирования до создания довольно сложных дифторированных структур путем модификации биологически значимых соединений на поздних стадиях синтеза.

⏩ Первая часть обзора посвящена использованию дифторированных фосфониевых солей и родственных соединений в качестве реагентов, а во второй части собраны процессы, в которых дифторированные фосфониевые соли образуются в качестве промежуточных продуктов на пути к более сложным структурам, содержащим гем-дифторметиленовый фрагмент.

📎 Статья опубликована в журнале The Chemical Record


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

Исследователями ИОХ РАН предложен органокаталитический метод нуклеофильного замещения на sp2-атоме углерода

📌 Взаимодействие sp2-углеродного атома с нуклеофилом представляет собой ключевое превращение в современной синтетической органической химии, широко применимое как в лабораторной практике, так и в промышленности. Одними из самых эффективных превращений такого типа являются нуклеофильные реакции замещения карбонильных и ароматических соединений посредством механизма присоединения-элиминирования.

⏩ Большой синтетический потенциал в таких превращениях представляют неароматические субстраты с уходящей группой у электрофильной углерод-углеродной двойной связи, которые к настоящему времени мало изучены.

🏛 Ученые Лаборатории химии диазосоединений ИОХ РАН разработали общую методологию и надежный протокол замещения на sp2-атоме углерода в винилгалогенидах-акцепторах Михаэля. Было показано, что диметиламинопиридин эффективно катализирует реакции нуклеофильного замещения β-хлорированных акцепторов Михаэля с различными O-, N-, S- и C-нуклеофилами, обладающими разнообразными электронными и стерическими свойствами. Реакции протекают через образование винилпиридиниевых электрофильных частиц, которые могут быть либо получены in situ в каталитических условиях, либо выделены и использованы далее на отдельном этапе синтеза.

✅ Предложенный подход показал хорошую совместимость с широким спектром нуклеофилов и электрофилов различной природы, что позволило получить разнообразные продукты, включая предшественники ингибиторов обратного захвата серотонина и норадреналина.

📎 Статья опубликована в журнале Organic Chemistry Frontiers


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

День открытых дверей в ИОХ РАН!

🏛 Приглашаем студентов, выпускников вузов и молодых исследователей на День открытых дверей Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН!

Вас ждет встреча с директором ИОХ РАН, академиком РАН Александром Олеговичем Терентьевым, постерная сессия, на которой молодые ученые расскажут о своих исследованиях, а также экскурсии по научным лабораториям Института.

Вы сможете познакомиться с современными направлениями исследований в области органической химии, пообщаться с учеными и узнать о том, как начать научную карьеру в ИОХ РАН.

📅 5 сентября, 14:00
📍 Москва, Ленинский проспект, 47

📎 Регистрация доступна по ссылке.

Для участия в экскурсиях по лабораториям необходимо зарегистрироваться до 20 августа — количество мест ограничено.

📌 Подробная программа на сайте.


#анонсы_ИОХ

Исследователями ИОХ РАН разработан метод стереоселективного синтеза нитроциклопентанов на основе бифункциональных пара-хинонметидов

📌 Пара-хинонметиды (п-ХМ) являются высокореакционноспособными соединениями, которые широко используются в органическом синтезе для построения сложных молекулярных структур. Наиболее характерной реакцией п-ХМ является 1,6-сопряженное присоединение с образованием новой связи углерод-углерод или углерод-гетероатом, сопровождающееся восстановлением ароматичности системы.

Введение дополнительной функциональной группы в молекулу хинонметида позволяет вовлекать их в различные реакции аннелирования для построения карбо- и гетероциклических соединений. Известные ранее примеры таких превращений, как правило, ограничивались, использованием п-ХМ как четырехатомной компоненты в синтезе бензаннелированных гетероциклов.

🏛 В Лаборатории органических и металл-органических азот-кислородных систем ИОХ РАН синтезирован новый тип стабильных пара-хинонметидов с малонатным фрагментом и исследовано их [3+2]-аннелирование с нитроалкенами. В предложенном подходе реализовано применение бифункциональных п-ХМ как трехуглеродных синтонов для построения циклопентанового каркаса. Превращение протекает в мягких условиях с использованием доступного органокатализатора, имеет широкую область применимости и обеспечивает высокую степень энантио- и диастереоселективности (до 98% ee и dr > 20:1) образования целевых нитроциклопентанов.

✅ Дополнительным преимуществом разработанного метода стала возможность проведения однореакторного процесса, объединяющего получение п-ХМ из доступных предшественников и последующее [3+2]-аннелирование. Изучены факторы, влияющие на активность п-ХМ в изучаемом процессе и предложено объяснение наблюдаемой стереоселективности. Продемонстрирована селективная модификация полученных нитроциклопентанов, в том числе синтез оптически активных циклопентенов и производного 2-азабицикло[2.2.1]гептана — структурного фрагмента, представляющего интерес для медицинской химии.

📎 Статья опубликована в журнале Organic Chemistry Frontiers


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

Учеными ИОХ РАН получены новые перспективные соединения с противоопухолевой активностью

📌 Модификация стероидных гормонов путем введения гетероциклических фрагментов представляет собой эффективную стратегию разработки таргетных противораковых препаратов. Стандартный механизм действия таких гибридных молекул – ингибирование стероидогенных ферментов или гормональных рецепторов, приводящее к прекращению пролиферации гормонозависимых опухолевых клеток.

🔵 Ключевыми преимуществами гетероциклических производных стероидов являются их высокая метаболическая стабильность и селективность. В настоящее время уже несколько таких структур были одобрены для клинического применения или прошли клинические испытания в рамках химиотерапии рака или лечения опухолеассоциированных заболеваний.

🏛 Учеными Лаборатории химии стероидных соединений ИОХ РАН получены новые гибриды прегненолона-изоксазола — перспективные противораковые агенты. Синтез включал получение нитроизоксазол-замещенных производных прегненолона из 20-винилпрегненов, которые затем подвергали нуклеофильному ароматическому замещению.

✅ В результате было получено 33 новых соединения, которые были оценены на предмет их антипролиферативной активности in vitro против клеток рака молочной железы. Лидерное соединение продемонстрировало выраженную антипролиферативную активность в отношении нескольких подтипов рака молочной железы как в нормоксических, так и в гипоксических условиях и индуцировало запрограммированную гибель клеток в клеточной линии рака MCF7, что делает его перспективным кандидатом для дальнейших исследований.

📎 Статья опубликована в журнале RSC Medicinal Chemistry


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

Учеными ИОХ РАН предложен высокоэффективный синтез пирролидинов

📌 Пирролидины — это азотсодержащие гетероциклы, встречающиеся во множестве природных соединений и фармацевтических препаратов. Распространенность полизамещенных пирролидиновых структур в медицинской химии требует разработки эффективных стереоселективных методов их синтеза. Одна из старейших и наиболее надежных стратегий построения пирролидинового кольца — реакция двойного восстановительного аминирования легкодоступных 1,4-дикарбонильных соединений с аминами. Однако этот подход осложняется побочными процессами восстановления исходных дикарбонильных соединений до спиртов и образования пирролов, а также зачастую страдает от недостаточной стереоселективности.

🏛 Исследователями Лаборатории органических и металл-органических азот-кислородных систем ИОХ РАН разработан общий и эффективный метод сборки пирролидинового кольца. В его основе лежит двухстадийная последовательность, включающая гладкое превращение 1,4-дикетонов в диоксимы с последующей их восстановительной циклизацией в NH-пирролидины на гетерогенном никелевом катализаторе.

⏩ Предложенный процесс является хемо- и стереостереоселективным, а также совместим с восстановительным алкилированием амино-группы альдегидами или кетонами, что позволяет осуществлять одностадийный синтез N-алкилированных пирролидинов из диоксимов с использованием того же катализатора. Метод был применен для разработки практичного синтеза полезных пирролидинов из возобновляемого химического сырья. Изучение механизма позволило охарактеризовать практически все промежуточные соединения в реакции восстановительной циклизации 1,4-диоксимов.

📎 Статья опубликована в журнале The Journal of Organic Chemistry


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

🏅 Молодые ученые ИОХ РАН удостоены медали Российской академии наук

По итогам конкурса 2025 года медаль РАН с премией в области химических наук присуждена коллективу исследователей Лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН:
к.х.н. Лилии Тимерхановне Сахаровой, к.х.н. Яне Игоревне Суржиковой и аспиранту Константину Сергеевичу Козлову.

Конкурсная работа: «Дизайн селективных методов органического синтеза путем механистического исследования каталитических реакций с помощью экспериментальных методов и искусственного интеллекта».

«В работе реализован комплексный подход, объединяющий современные экспериментальные методы (прежде всего масс-спектрометрию высокого разрешения in situ), квантово-химическое моделирование и методы искусственного интеллекта для изучения природы активных каталитических частиц и закономерностей, определяющих селективность химических превращений», — отмечает кандидат химических наук Лилия Тимерхановна Сахарова.

📎 Подробнее о конкурсной работе и результатах исследования читайте на сайте.

🎉 Поздравляем коллег с высокой оценкой их научной работы и желаем новых достижений и дальнейших успехов в исследованиях!


#нашиученые_ИОХ

В ИОХ РАН разработан удобный синтез предшественников радикалов Блаттера

📌 Бензотриазины являются важными азотсодержащими гетероциклами, являющимися предшественниками стабильных бензотриазинильных радикалов (радикалов Блаттера), которые в последние 20 лет привлекают большое внимание для создания магнитных жидких кристаллов и органических батарей. Большинство существующих методов синтеза бензотриазинов многостадийны или неприменимы для получения широкой библиотеки целевых структур.

🏛 Исследователями Лаборатории функциональных органических соединений ИОХ РАН разработан селективный синтез бензотриазинов из легкодоступных азооксимов. Метод основан на реакции циклоконденсации, проводимой при комнатной температуре в присутствии трифторуксусного ангидрида и метансульфоновой кислоты.

✅ В разработанном подходе возможно использование широкого круга недорогих и легкодоступных исходных субстратов, реакция протекает в мягких условиях без использования переходных металлов.

📎 Статья опубликована в журнале Advanced Synthesis & Catalysis.


#наука_ИОХ
#публикации_ИОХ

Успейте подать документы в аспирантуру ИОХ РАН!

❗До окончания приема документов осталось 2 недели!

Направление подготовки:
1.4 Химические науки
Специальности:
• 1.4.3 Органическая химия
• 1.4.4 Физическая химия
• 1.4.9 Биоорганическая химия
• 1.4.14 Кинетика и катализ

⚡️ Документы принимаются до 24 июля 2026 г. (до 16:00).

Подать документы можно:

⏩ лично — по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, д. 47, каб. 216/202а, ИОХ РАН.
⏩ онлайн — через сервис «Поступление в вуз онлайн»
на портале «Госуслуги».

📌 По вопросам поступления: [email protected]
📌 Ознакомьтесь с правилами приема — на сайте Института.


#аспирантура_ИОХ

💡Как мыслят ученые, совершающие великие открытия? Что помогает им создавать новые вещества, ранее не существовавшие в природе?

🏷 Серию интервью с выпускниками ВХК РАН открывает Александр Давидович Дильман — д.х.н., чл.-корр. РАН, заведующий лабораторией функциональных органических соединений ИОХ РАН. Он расскажет о своем научном пути, особенностях школы органической химии нашей страны, а также о том, какие возможности открывает ВХК РАН для своих студентов

🎥 Интервью подготовили студенты Высшего химического колледжа РАН:

Ведущий: Александр Крылов @KrylovAlexander
Съемочная группа: Алиса Смильская @alisasmil,
Сима Лимарева @Simush_l
Монтаж: Алиса Смильская
Рилсмейкер: Дарья Кулакова @dariaklkv


📎 Смотрите интервью в сообществе ВХК РАН (на правах факультета РХТУ)


#нашиученые_ИОХ