Лаборатория координационной химии при кафедре химии Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина образована решением Ученого совета университета в декабре 1998 года на базе существовавшей с 1991 года группы координационного дизайна. Основным направлением научных исследований лаборатории является комплексообразование и использование в асимметрическом катализе хиральных фосфорсодержащих лигандов, обладающих выраженной π-кислотностью фосфорного донорного центра. Находясь на стыке нескольких современных химических дисциплин - неорганической, элементоорганической химии и химии каталитических процессов, оно обеспечивает возможность получения энантиочистых биологически активных соединений. Иными словами, разрабатываемые уникальные металлокомплексные катализаторы многократно ускоряют процессы синтеза практически значимых редких веществ - фармацевтических препаратов, средств защиты растений, биорегуляторов. И что не менее важно, позволяют выделять их сразу в виде нужных человеку и природе пространственных форм. Следствием такого подхода является в случае внедрения результатов в промышленность практически двукратное сокращение производственных расходов и отсутствие токсического воздействия на окружающую среду и организм человека. Кроме того, предлагаемые к использованию фосфитные лиганды в 50-55 раз дешевле коммерчески доступных фосфиновых стереоселекторов.

 

Научной проблемой, над решением которой лаборатория работает в настоящее время, является дизайн и синтез неизвестных ранее доступных и модульных диамидофосфитных хиральных лигандов, а также их применение в Pd-, Rh- и Ir-катализируемых энантиоселективных превращениях. Устанавливается их координационное поведение по отношению к родию(I), иридию(I) и палладию(II). Предусматривается применение новых лигандов в широком спектре асимметрических каталитических реакций, в том числе открывающих доступ к строительным блокам ценных биологически активных соединений. Синтетическая доступность и вариабельное строение делают такие лиганды исключительно удобными объектами в процессе исследования феномена асимметрической индукции в реакциях под действием комплексов металлов, в частности фундаментальной зависимости «строение и стереохимические особенности хиральных лигандов – закономерности их комплексообразования – результативность в энантиоселективных органических реакциях». Активность и стерео-дифференцирующая способность металлокомплексных катализаторов в значительной мере определяются правильной стратегией дизайна соответствующих хиральных лигандов, в первую очередь фосфорсодержащих, многочисленные представители которых были использованы в различных асимметрических превращениях. Тем не менее, подавляющее большинство таких лигандов в составе соответствующих металлокомплексов способны катализировать с той или иной энантиоселективностью лишь определенный тип химических превращений либо одну конкретную реакцию. Достаточно универсальные (так называемые «привилегированные») лиганды весьма немногочисленны, а высокая стоимость существенно сдерживает их широкое практическое применение. В целом, дальнейшее развитие дизайна и синтеза хиральных фосфорсодержащих лигандов обусловлено: а) возрастающей потребностью в новых эффективных фосфорсодержащих индукторах хиральности, достаточно несложно получаемых из доступных энантиочистых исходных соединений, б) необходимостью увеличения массива экспериментальных данных, значимых для установления закономерностей асимметрической индукции (внутримолекулярной диастереоселективности) в металлокатализе, с) важностью преодоления патентных ограничений на использование ряда известных лигандных серий.

Среди лигандов фосфитной природы диамидофосфиты (PON2) представляют собой активно развивающийся перспективный класс индукторов хиральности. Выбор актуальных каталитических процессов определяется необходимостью всестороннего изучения асимметризующей способности новых лигандов и, соответственно, предусматривает использование классических модельных реакций как оценочного средства для определения эффективности новых индукторов хиральности. Также предусмотрено использование каталитических реакций, характеризующихся сложностью в достижении высокой энантиоселективности, нетривиальных каталитических процессов и практически значимых превращений, открывающих доступ к ценным биоактивным соединениям.