Vivat, наука!

294 года назад, 8 февраля (по новому стилю) Петр Первый подписал Указ об основании в России Академии Наук и Художеств, которая открыла свои двери для одаренных представителей и бедных, и богатых сословий. Эта значимая для истории дата легла в основу учреждения современного праздника – Дня российской науки, подаренного государству Президентом РФ Б.Н. Ельциным в 1999 году. С этого момента у каждого русского человека, имеющего талант к науке, появилась не только возможность прикоснуться к ней, овладеть знаниями, которые в итоге привели нас к высокоразвитому интеллектуальному обществу, но и … повод для праздника!

Наука – важная составляющая нашего вуза, и уровень ее измеряется научными достижениями и, конечно, талантливыми учеными, которыми наш вуз гордится. Сегодня мы решили рассказать о четырех молодых ученых – кандидатах наук, ставших в 2017 году победителями конкурсов на соискание научных грантов.

Обладателями грантов Российского научного фонда стали молодые ученые Ю.А. Жабанов (каф. физики), Ю.С. Марфин (КНХ), А.С. Вашурин (КНХ); гранта Президента РФ по поддержке молодых ученых – кандидатов наук – Г.А. Гамов (ОХТ).

Проект Артура Вашурина «Амфифильные соединения гомо- и гетеролептических металлокомплексов фталоцианинов с перспективными прикладными свойствами» направлен на создание новых функциональных материалов на основе МГЦС. Это материалы для оптоэлектроники и других систем – светозащищающие, светоотражающие, оптические сенсоры. В данном проекте разрабатываются новые методики синтеза совершенно уникальных соединений на основе порфиринов и фталоцианинов с металлами группы лантаноидов. Мы спросили Артура, как давно он присоединился к химии порфиринов и что планирует получить:

– Химия макрогетероциклических соединений – это не только порфирины, это очень большой класс соединений. Если слегка сузить его до тетрапиррольных, то получится, что в данной области исследований я уже 14 лет. Свой первый день появления в научной лаборатории ИХР РАН я помню, как сейчас... Познакомила меня с макрогетероциклами Наталья Шамильевна Лебедева (сейчас она именитый профессор, а тогда была примерно такого же возраста, как и я сейчас), и уже с первого курса я начал заниматься наукой под ее руководством. В целом, моя жизнь полна случайных событий, которые в дальнейшем превратились и превращаются в ее фундаментальные этапы. Например, когда поступал в ИГХТУ, то документы подал за несколько минут до окончания приема, и то лишь потому, что мой хороший друг (доцент нашего университета, кстати) позвонил мне и спросил: «А ты документы в вуз отнёс?». Таким же случайным образом мне довелось тесно сотрудничать и с профессором Олегом Александровичем Голубчиковым, который стал руководителем моей кандидатской диссертации. (Спустя какое-то время также случайно выяснилось, что у нас с ним день рождения в один день, только с 39-летней разницей). Опыт, полученный при работе с Олегом Александровичем, просто уникален. Годы нашей совместной работы можно назвать временем становления своего направления в обширной области химии порфиринов и фталоцианинов, который реализовался в настоящее время в моей собственной, пусть и небольшой, научной группе. Сейчас невозможно получать полезные материалы с интересными свойствами, имея только химические инструменты в руках. Сейчас химики, физики, математики, биологи решают общие задачи. Крайне необходимо междисциплинарное взаимодействие, и мы, конечно, развиваем такой подход к работе на кафедре неорганической химии. Каждый из моих ребят имеет свое направление исследований и, соответственно, возможное практическое применение «порфириноподобных» соединений. От каждого такого направления мы хотим получить результаты, которые позволят, пусть даже и не нам, но с нашей помощью, создать новый материал, способный принести реальную пользу людям. В этом году мы сосредоточимся на получении «осязаемого результата» – эффективных катализаторов для органического синтеза. 

Поздравление от Артура Вашурина вузу и коллегам:

«С Днем российской науки, дорогие друзья!
Мы достигли высот и снижать их нельзя!»

Проект Юрия Жабанова посвящен экспериментальному и теоретическому исследованию геометрического и электронного строения макрогетероциклических соединений и их металлокомплексов, образованных пирролом и изоиндолом – аналогами порфиринов, порфиразинов, фталоцианинов, а конкретно – изучению колебательных спектров и термодинамики парообразования данных соединений. По словам Юрия (то же отметили и остальные наши сегодняшние герои), грант нельзя назвать наградой, его получение говорит о том, что проект с конкретными целями и задачами экспертная комиссия посчитала достаточно интересным, и он, благодаря выделенным средствам, будет воплощен в жизнь. Мы задали Юрию несколько вопросов относительно проекта и его осуществления.

– Какова цель ваших исследований, как и где полученные результаты можно будет применить на практике?

– Дорогостоящие физические методы формирования тонких пленок практически неприменимы для получения масштабных образцов, и основную роль в этом направлении играют химические методы, к которым можно отнести метод химического осаждения из газовой фазы (CVD (Сhemical Vapour Deposition)). Повышенный интерес к металлокомплексам порфиринов, порфиразинов и аналогов обусловлен тем, что эти соединения демонстрируют примеры удачного применения их для газофазного транспорта металлов с целью получения пленок различного назначения, в частности, пленок высокотемпературных сверхпроводников методом MO CVD. В свою очередь, весь комплекс физико-химических свойств веществ зависит от их строения. Таким образом, результаты наших исследований будут полезны при выборе прекурсоров для формирования тонких пленок и разработки технологических процессов.

– «При выполнении проекта будет использован высокоточный комплекс аппаратуры ЭМР-100/АПДМ-1, единственный в РФ и один из трех аналогичных в мире», – говорите Вы. Расскажите об этом уникальном приборе и работе с ним. Следует ли из этого, что ваш эксперимент будет отличаться большей достоверностью структурных данных?

– Комплекс аппаратуры ЭМР-100/АПДМ-1 был разработан профессором Г.В. Гиричевым и используется в нашей лаборатории. Часть средств данного гранта будет потрачена на модернизацию этого оборудования, в частности, на покупку нового высокостабильного высоковольтного источника питания – электронной пушки. Как показал ряд публикаций, структурные данные, получаемые на этом комплексе аппаратуры, отличаются большой достоверностью. Структуры данных молекул в газовой фазе экспериментально будут изучены впервые.

Работа по гранту Юрия Жабанова началась в сентябре 2017 года, и на данный момент уже опубликована статья в журнале «Computational and Theoretical Chemistry».

Грант для вуза, на наш взгляд, и событие, и награда, пусть его обладатели и считают иначе. Мы поздравляем Юрия с его получением, а он, в свою очередь, дарит вузу и коллегам стихотворное поздравление с профессиональным праздником:

«С большой научной датой Химтех я поздравляю,
Внушительных успехов нам всем я пожелаю!»

Проект Юрия Марфина «Оксофосфорильные комплексы дипирринов (BODIPY) в качестве бифункциональных агентов визуализации биосистем» выполняется совместно с магистрантами второго года обучения факультета фундаментальной и прикладной химии Сергеем Усольцевым и Дмитрием Меркушевым. Исследование направлено на получение нового класса флуоресцентных молекулярных сенсоров для биохимической и медицинской диагностики.

– Сколько лет Вы занимаетесь работой, ставшей обладателем гранта? Кто привлек Вас к этой области исследований?

– В этом гранте мы впервые работаем с новым классом оксофосфорильных комплексов дипирринов. Это принципиально новый проект для нашей лаборатории, да и для всего научного мира, ведь на данный момент в литературе есть всего три (с нашей последней статьей, вышедшей совсем недавно – четыре) упоминания этих соединений. Однако, несомненно, базисом, на котором мы строим работу по этому гранту, стали исследования бордипирриновых люминофоров, или BODIPY, их синтеза, координационной химии и оптических свойств. Я занимаюсь данными исследованиями уже 7 лет, еще с аспирантских времен. Ну, а привлекли меня к этой работе мои учителя и научные руководители – Елена Владимировна Антина и Евгений Владимирович Румянцев, за что им большое «спасибо».

– Как изменят нашу жизнь флуоресцентные сенсоры, на исследование которых Вы уже начали использовать свой грант?

– Я очень надеюсь, что исследование, которое мы проводим, даст в руки биохимиков, молекулярных биологов и врачей новый эффективный инструмент, который поможет раскрыть механизмы, управляющие жизнью на молекулярном уровне, продвинуться в понимании и лечении болезней, и, в конечном итоге, повысит качество жизни человека, ведь это – одна из важнейших целей науки. Ну и еще, конечно, хотелось бы, чтобы когда-нибудь количество работ и достижений по химии оксофосфорильных комплексов дипирринов не уступало, а может и превосходило число работ по химии BODIPY.
Юрий также подарил коллегам поздравление с праздником:

«Химтех, с Днем российской науки тебя!
Пусть новых студентов приводит сюда
Химических школ твоих слава!»

Грантом Президента РФ поддержано исследование Георгия Гамова «Координационные соединения ионов d-металлов с гидразонами, производными пиридоксаля и пиридоксаль-5-фосфата: синтез, состав, устойчивость». Георгий рассказал нам об актуальности своего проекта: «Координационные равновесия с участием ионов тяжелых металлов в растворах имеют большое значение с точки зрения биохимии. Например, многие знают, что медь – важный микроэлемент для человека, однако в случае нарушения нормального обмена этого элемента в организме (например, генетически обусловленного – болезнь Вильсона-Коновалова) медь становится опасной и ее накопление в тканях может привести к тяжелым последствиям для внутренних органов. Лечение болезни Вильсона-Коновалова включает в себя прием специальных веществ, которые связывают медь в неядовитые комплексы и вместе с металлом выводятся из организма. К сожалению, существующие препараты обладают побочными эффектами из-за того, что они взаимодействуют не только с медью, но и с другими важными металлами (например, железом, кальцием, магнием). Поэтому интересно получить такие вещества, которые связывали бы тяжелые металлы, включая не только медь, но и другие потенциально опасные ионы, но не трогали бы некоторые из полезных микроэлементов. Перспективные, на мой взгляд, вещества-кандидаты для связывания ионов тяжелых металлов определены – это гидразоны, предшественниками которых являются биологически активные соединения пиридоксаль и пиридоксаль-фосфат (формы витамина В6). Эти гидразоны уже имеются в наличии. Соответственно, необходимо синтезировать соединения веществ-кандидатов с тяжелыми металлами в растворе и определить, в каком количественном соотношении взаимодействуют эти вещества и ионы металлов. Далее необходимо определить, насколько прочны образовавшиеся комплексы (т.е. насколько эффективно они будут связывать вещества-кандидаты, например, ионы меди, в реальных условиях)».

Так как грант Георгием получен позднее остальных, работа по нему еще только начинается, и в планах – провести простейшие испытания веществ-кандидатов на биологических объектах. Мы поздравляем Георгия с получением гранта и профессиональным праздником, он же, в свою очередь, оказался взаимен в поздравлении:

«Коллеги, друзья, с восьмым февраля!

Достигли мы с вами вершин бытия!»

Действительно, не случайно шахматы считаются самым интеллектуальным видом спорта и, как сказал Тигран Петросян: «Шахматы – это по форме – игра, по содержанию – искусство, а по трудности овладения игрой – наука». 

Поздравляем наш вуз и всех его ученых с Днем российской науки!

Полосу подготовила Т. Щапова