ИСТИНА

Проект направлен на создание эффективных многоразовых гетерогенных катализаторов для каталитических процессов в области тонкого органического синтеза. На основе биметаллических наночастиц переходных металлов и гибридных носителей будут разработаны новые гетерогенные катализаторы с минимальным содержанием палладия. Проект является междисциплинарным, объединяя методологии и подходы катализа, химии материалов и технологии тонкого органического синтеза. В проекте предполагается решить следующие фундаментальные задачи: • разработать технологичные методы синтеза бинарных нанокластеров переходных металлов. • разработать простые методы нековалентной модификации доступных мезопористых носителей ионными жидкостями и биополимерами. • на основе усовершенствованного золь-гель метода разработать оксидные и ферромагнитные гибридные носители. • разработать новые и технологически простые методы осаждения биметаллических наночастиц на полученные носители. • провести характеризацию и детальное испытание полученных биметаллических композитов в качестве многоразовых гетерогенных катализаторов в реакциях кросс-сочетания и восстановления. • осуществить адаптацию разработанных гетерогенных нанокаталитических систем и процессов к воде и водно-спиртовым смесям. Ожидаемая эффективность бинарных катализаторов будет настолько высока, что позволит проводить процессы кросс-сочетания и восстановления с высокими выходами, за короткий промежуток времени, полностью отказаться от дорогостоящих и трудоемких хроматографических методов на стадии выделения и очистки целевых соединений. При этом разрабатываемые в проекте каталитические композиты и процессы будут максимально ориентированы на катализ в воде и водных средах. В результате выполнения проекта будут созданы фундаментальные основы эффективных технологий органического синтеза и экологически безопасных каталитических процессов

The project aims to create effective reusable heterogeneous catalysts for catalytic processes in the field of fine organic synthesis. Based on bimetallic nanoparticles of transition metals and hybrid carriers, new heterogeneous catalysts with a minimum content of palladium will be developed. The project is interdisciplinary, combining the methodologies and approaches of catalysis, material chemistry and fine organic synthesis technology. The following fundamental tasks are supposed to be solved in the project: • Develop technological methods for synthesizing binary nanoclusters of transition metals. • develop simple methods of noncovalent modification of available mesoporous carriers with ionic liquids and biopolymers. • on the basis of an improved sol-gel method, to develop oxide and ferromagnetic hybrid carriers. • Develop new and technologically simple methods for depositing bimetallic nanoparticles onto the resulting carriers. • characterize and thoroughly test the bimetallic composites obtained as reusable heterogeneous catalysts in cross-coupling and reduction reactions. • Adapt the developed heterogeneous nanocatalytic systems and processes to water and water-alcohol mixtures. The expected efficiency of binary catalysts will be so high that it will allow cross-coupling and recovery processes with high yields, in a short period of time, to completely abandon the costly and time-consuming chromatographic methods at the stage of isolation and purification of the target compounds. In this case, the catalytic composites and processes developed in the project will be maximally oriented to catalysis in water and aqueous media. As a result of the project, the fundamental foundations of effective technologies for organic synthesis and environmentally safe catalytic processes

Целью проекта является разработка фундаментальных основ и получение практических результатов в области каталитических технологий тонкого органического синтеза практически важных соединений. Ключевое решение данной проблемы авторы проекта видят в создании новых гетерогенных катализаторов на основе бинарных наночастиц переходных металлов и гибридных носителей. Проект является междисциплинарным, объединяя методологии и подходы катализа, химии материалов и технологии тонкого органического синтеза. В проекте предполагается решить следующие фундаментальные задачи: • разработать технологичные методы синтеза бинарных нанокластеров переходных металлов. • разработать простые методы нековалентной модификации доступных мезопористых носителей ионными жидкостями и биополимерами. • на основе усовершенствованного золь-гель метода разработать оксидные и ферромагнитные гибридные носители. • разработать новые и технологически простые методы осаждения биметаллических наночастиц на полученные носители. • провести характеризацию и детальное испытание полученных биметаллических композитов в качестве многоразовых гетерогенных катализаторов в реакциях кросс-сочетания и восстановления. • осуществить адаптацию разработанных гетерогенных нанокаталитических систем и процессов к воде и водно-спиртовым смесям.

На кафедре органической химии в группе металлокомплексного катализа под руководством проф. Н.А. Бумагина проводится изучение каталитических реакций, в которых происходит образование связей углерод-углерод и углерод-элемент. Продолжение в рамках предлагаемого проекта поисковых работ в направлении создания каталитических систем на основе Pd-содержащих биметаллических наночастиц с низким содержанием палладия позволит получить фундаментальные данные для последующей разработки эффективных и экологически безопасные технологий синтеза лекарственных препаратов, природных соединений, жидких кристаллов, новых материалов, гербицидов и красителей.

1. Будет выполнен дизайн и разработаны технологичные методы синтеза бинарных наночастиц переходных металлов с поверхностными кластерами палладия. 2. Будут разработаны удобные методы нековалентной модификации доступных мезопористых носителей ионными жидкостями и биополимерами. 3. На основе усовершенствованного золь-гель метода будут предложены простые технологии получения мезопористых оксидных носителей и их гибридов с ферромагнитными материалами с сохранением пористости и размера пор без использования сушки в сверхкритическом СО2. 4. Предполагается разработать новые и техничеси простые способы осаждения Pd-содержащих биметаллических наночастиц на различные носители. 5. Методами электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, ИК и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии будут получены характеристические данные по строению и морфологии биметаллических наночастиц, гибридных носителей и каталитических композитов на их основе. 6. На основе созданных бинарных катализаторов будут разработаны эффективные и экологически безопасные технологии кросс-сочетания и восстановления в водных средах. 7. С помощью разработанных каталитических процессов будут синтезированы образцы практически важных биарилов, их гетероциклических аналогов, арилированных олефинов и ацетиленов.