Babichev, Fedor Semyonovich

Babichev, Fedor Semyonovich
Fødselsdato 28. februar 1917( 28-02-1917 )
Fødselssted landsbyen Bobrikovo , nu Luhansk Oblast
Dødsdato 28. april 2000 (83 år)( 2000-04-28 )
Et dødssted by Kiev , Ukraine
Land
Videnskabelig sfære organisk kemi
Arbejdsplads Kyiv State University
Alma Mater Kyiv State University
videnskabelig rådgiver Yavorsky V. P.
Kiprianov A. I.
Studerende Volovenko Yu. M.
Kovtunenko V. A.
Kendt som forsker i fin organisk syntese , kemi af nitrogenholdige heterocykler
Præmier og præmier

Fyodor Semyonovich Babichev, ( ukrainsk Fedir Semenovich Babichev ; 28. februar 1917 , Yekaterinoslav-provinsen  - 28. april 2000 , Kiev ) - sovjetisk ukrainsk videnskabsmand, specialist i organisk kemi ( organisk syntese af hetero - kemi ). Akademiker ved Akademiet for Videnskaber i den ukrainske SSR, vicepræsident for Videnskabsakademiet i den ukrainske SSR, stedfortræder for den øverste sovjet i den ukrainske SSR; Æresprofessor i Soros , hædret arbejder i videnskab og teknologi i Ukraine.

Biografi

Videnskabeligt arbejde

Syntese og undersøgelse af nye cyaninfarvestoffer

Kemien af ​​organiske farvestoffer var et af de første områder af organisk kemi , som begyndte at udvikle konceptet om målrettet syntese af nye stoffer med forudbestemte egenskaber. Og udviklingen af ​​organisk kemi i USSR i slutningen af ​​1940'erne og 1950'erne var præget af en øget interesse for udviklingen af ​​fotosensibilisatorer til film- og fotoindustrien . Især blev muligheden for at bruge cyaninfarvestoffer som sensibilisatorer undersøgt, hvoraf repræsentanter for benzthiazol -serien havde den bedste ydeevne .

Mens han stadig var studerende, begyndte F. S. Babichev arbejdet med dette emne under vejledning af akademiker fra Videnskabsakademiet i den ukrainske SSR V. P. Yavorsky og derefter akademiker fra Videnskabsakademiet i den ukrainske SSR A. I. Kiprianov . Alkyleringsreaktioner af methylenbaser fra benzthiazol-, thiazol- og naphthothiazol -serien med alkylhalogenider blev undersøgt . Undersøgelser har vist, at reaktionen er ledsaget af åbningen af ​​en af ​​thiazolinringene i methylenbasedimeren . En revision af Mumm-formlen, som tidligere blev tilskrevet sådanne dimerer, blev udført, og Babichev-formlen blev foreslået for dem. Gyldigheden af ​​den foreslåede formel blev bevist ved metoden med modsyntese . Ud over methylenbaser blev lignende ethylidenbaser undersøgt; eksperimenter viste, at i modsætning til methylenbaser eksisterer de i form af monomere molekyler og alkyleres med bevarelse af thiazolinringen. På det tidspunkt blev forskning i denne retning også udført i Frankrig og Rumænien , succes var på siden af ​​Kiev-kemikere. Forskning inden for thiazol-methylenbaser blev grundlaget for F.S. Babichevs ph.d.-afhandling ( 1948 )

I 1956 foreslog F. S. Babichev en effektiv metode til syntese af carboxylsyrer og alkoholer i benzthiazol-serien (benzothiazolylalkyl (aryl) carboxylsyrer og deres tilsvarende alkoholer). Metoden til syntese af syrer består i kondensation af o - aminothiophenol med anhydrider af dicarboxylsyrer af fede, aromatiske og heterocykliske serier. Alkoholer kan opnås ved reduktion af syrer eller deres estere med lithiumaluminiumhydrid ved lav temperatur eller umiddelbart i et trin, hvis anhydridet erstattes med den tilsvarende lacton under kondensation . Disse forbindelser er grundlaget for talrige derivater og vigtige mellemprodukter i organisk syntese; tidligere var der ingen generel metode til deres syntese, og kun nogle få repræsentanter for serien var kendt. En systematisk undersøgelse blev udført af indflydelsen på synteseforløbet af polære substituenter i strukturen af ​​usymmetriske anhydrider samt indflydelsen af ​​den rumlige faktor.

Yderligere undersøgelser har vist, at nye klasser af forbindelser er værdifulde råmaterialer til syntese af 2,3-polymethylenbenzothiazoliumsalte og cyaninfarvestoffer baseret på dem. De har også vist sig at være af stor teoretisk betydning for farvestoffernes kemi, da de gør det muligt at syntetisere farvestoffer med forskellige længder af polymethylenkæden og at studere denne faktors indflydelse på molekylets rumlige struktur og som en konsekvens, på farven. De kendte kemikere G. Schwartz og P. de Smets hævdede lederskab i syntesen af ​​sådanne benzthiazoliumsalte, men deres resultater viste sig at være fejlagtige; i et særligt arbejde af F. S. Babichev blev det vist, at andre produkter dannes i reaktioner beskrevet af dem. Det blev yderligere vist, at indførelsen af ​​et heteroatom (såsom svovl eller oxygen) i polymethylenkæden kan føre til farveuddybning . Nogle af de farvestoffer, der blev syntetiseret i løbet af arbejdet, viste sig at være gode sensibilisatorer til fotografiske sølvhalogenid -emulsioner . Denne serie af værker dannede grundlaget for F. S. Babichevs doktorafhandling (1965).

Den vellykkede syntese af en række cyaninfarvestoffer tjente som en impuls til næste fase af forskningen - studiet af lovene, der styrer indflydelsen af ​​molekylær struktur på farve. Til kvalitativ statistisk analyse var det nødvendigt at syntetisere en række forbindelser med forskellige strukturer. En af retningerne inden for synteseområdet var udviklingen af ​​et generelt princip for fremstilling af kvaternære thiazoliumsalte og farvestoffer baseret på dem, det vil sige overgangen til thiazol , blottet for ophenylenfragmentet , analoger af tidligere opnåede farvestoffer . De nødvendige kvaternære salte var ikke tidligere kendt. I F.S. Babichevs værker blev der fundet en generel metode til deres syntese ved at anvende reaktionen af ​​a-haloketoner med thiolactamer ( thiopyrrolidon , thiocaprolactam , etc. ) annullere thiazolringen til et allerede eksisterende heterocyklisk system . 2-mercaptopyridin , 2-mercaptoquinolin , 5-mercapto-1,2,4-triazolderivater blev brugt som reaktionssubstrater , og β-haloketoner blev også brugt som reagenser, hvilket gjorde det muligt at udvide metodens muligheder markant.

I 1964 blev en række værker af F. S. Babichev om syntesen af ​​kondenserede [1,3]-thiazoliumsalte offentliggjort, og metoden blev implementeret af andre forskere; de ​​spektrale egenskaber af de resulterende nye cyaninfarvestoffer blev undersøgt. Cyklusen af ​​værker om cyaninfarvestoffer er anerkendt som et væsentligt bidrag til videnskaben, artiklerne er citeret i monografier, resultaterne af undersøgelsen af ​​struktur-farveafhængighed er inkluderet i lærebøger om kemi af organiske farvestoffer og farveteori.

Syntese og undersøgelse af fusionerede heterocykler med et nodalt nitrogenatom

I 1960'erne stod teoretiske kemikere over for problemet med at teste anvendeligheden af ​​begrebet aromaticitet på visse klasser af kemiske forbindelser. Fra klassiske og ikke -benzenoide aromatiske carbonhydrider er den videnskabelige interesse skiftet til kondenserede heteroaromatiske forbindelser, især dem, der indeholder et nodal nitrogenatom. Sådanne forbindelser er også af praktisk interesse; naturlige biologisk aktive stoffer og vigtige lægemidler er kendt blandt dem . Det var nødvendigt at studere virkningen af ​​heteroatomer på stabiliteten af ​​det cykliske polyenmolekyle og muligheden for at anvende Hückels regel på sådanne systemer til teoretisk forudsigelse af deres natur; for teorien om organisk syntese var det nødvendigt at belyse regelmæssighederne af orienteringen af ​​forekomsten af ​​substituenter, når molekyler af denne klasse angribes af reagenser af forskellig art.

Kyiv-forskere ydede et vigtigt bidrag til at løse problemet. F. S. Babichev og under hans ledelse syntetiserede og studerede isoelektroniske analoger af indolizin . Til dette er der udviklet fundamentalt nye metoder til syntese af 10-, 14- og 18-π-elektroniske heteroaromatiske forbindelser, hvorfra de tilsvarende heterocykliske systemer er opnået: pyrrolo[2,1- b ]thiazolderivater, thiazolo[ 3,2 - b ]pyridiniumsalte, pyrrolobenzimidazoler, isoindolo[1,2 - b ]benzothiazoler, isoindolo[1,2 - a ]benzimidazoler og andre. En to-trins metode til annullering af pyrrolringen til azoler blev udviklet og testet på adskillige eksempler . I det første trin opnås et kvaternært alkylacylsalt fra azolen og α-haloketonen, som derefter ringsluttes. Denne metode blev brugt for første gang til at syntetisere de enkleste repræsentanter for bicykliske systemer med et nodal nitrogenatom - pyrrolothiazoler, pyrroloimidazoler, pyrrolotriazoler. Egenskaberne af de opnåede nye heterocykliske forbindelser er beskrevet, deres elektroniske struktur blev undersøgt ved fysiske metoder og kvantekemimetoder , deres aromatiske natur blev bevist; deres reaktioner med elektrofil substitution og addition er blevet systematisk undersøgt .

Senere, i midten af ​​1980'erne, vendte videnskabsmanden tilbage til emnet for syntesen af ​​heterocykler med et nodal nitrogenatom under hensyntagen til hans første erfaring med at studere methylenbaser. Som substrater for kemiske reaktioner blev α-cyanomethyl- og α-sulfonylmethylderivater af nitrogenholdige heterocykler (azoler og aziner ) valgt, methylenbaser blev hovedsageligt erstattet af carbanioner dannet i reaktionsmediet. En anden metode til aktivering af α-methylgruppen i den heterocykliske gruppe blev også brugt - ikke gennem kvaternisering , men ved at indføre en elektrontiltrækkende substituent. Sammen med Yu. M. Volovenko blev mere end 60 nye heterocykliske systemer med et nodal nitrogenatom syntetiseret. De resulterende forbindelser indeholder en aminogruppe, som gør det muligt at bruge dem til yderligere syntese af lægemidler, der udviser en bred vifte af biologisk aktivitet ( bakteriedræbende , strålebeskyttende osv.), der er egnet til søgningen efter nye lægemidler.

Studerer isoindols kemi

I 1971 blev der sammen med A.K. Tyltin udviklet en metode til syntese af isoindolderivater , ved brug af interaktion af o- chlormethylbenzonitril med aminer.

Isoindoler, repræsentanter for et af de enkleste, grundlæggende heterocykliske systemer, var på det tidspunkt svære at få adgang til og kun lidt undersøgt. De er af stor interesse for teoretisk og praktisk kemi som en klasse af heterocykliske forbindelser med to tilsyneladende modsatte egenskaber - aroma og høj reaktivitet. Forbedring af syntesemetoder og en omfattende undersøgelse af forbindelser af denne klasse i lang tid gik ind i emnet for videnskabeligt arbejde ved Institut for Organisk Kemi. De fysiske og kemiske egenskaber og den elektroniske struktur af substituerede og kondenserede isoindoler blev systematisk undersøgt.

En af de mest karakteristiske egenskaber ved isoindol er evnen til at interagere med dienofiler i Diels-Alder-reaktionen . Det har vist sig, at mere komplekse kondenserede systemer baseret på isoindolkernen bevarer denne evne til en vis grad. Som et resultat blev en række forbindelser med et tredimensionelt kulstofskelet syntetiseret.

Kyiv School of Organic Chemistry, ledet af F. S. Babichev, var den eneste i USSR og den anden i verden efter den tyske, som opnåede betydelig succes i studiet af isoindoler, resultaterne af videnskabeligt arbejde om dette emne afspejles i form af talrige publikationer, anmeldelser i internationale tidsskrifter, copyright-certifikater, monografier.

Udvikling af den syntoniske tilgang i metodologien for organisk syntese

I 1980'erne - 1990'erne var hovedtemaet for F. S. Babichevs og hans elevers arbejde udviklingen af ​​fundamentalt nye metoder til at konstruere heterocykliske systemer ved hjælp af en ny syntonisk tilgang for disse år. En af de opgaver, som F. S. Babichev stillede til sin gruppe, var studiet af sådanne kemiske transformationer, der ville gøre det muligt at opnå en forbindelse af det højeste kompleksitetsniveau i et trin. Til dette formål er annullering , cycloaddition , intramolekylær alkylering og aryleringsreaktioner blevet undersøgt . Et andet aspekt af denne serie af værker var skabelsen af ​​en metodologi til målrettet syntese af komplekse præspecificerede heterocykliske systemer ved brug af relativt enkle og overkommelige startreagenser. Denne planlægning af syntese kaldes "molekylær konstruktion" eller molekylært design . Som med begrebet "synton" havde mange kemikere en skeptisk holdning til molekylært design i begyndelsen af ​​disse undersøgelser af F. S. Babichev.

Gruppen af ​​F. S. Babichev foreslog et stort antal elektrofile C4- og C5 - syntoner indeholdende en nitrilgruppe . De første af dem blev opnået ved velkendte metoder, men nye molekylære strukturer er allerede blevet syntetiseret på deres basis. I løbet af arbejdet blev der opdaget adskillige omlejringsreaktioner , herunder to omlejringer, der ikke kun påvirker positionen af ​​substituenter eller funktionelle grupper (migrationer), men også kernen af ​​det kondenserede heterocykliske system (skeletomlejringer). Sådanne transformationer er især værdsat i organisk syntese, da de gør det muligt at øge mangfoldigheden af ​​produkter og opnå kemiske forbindelser, der er utilgængelige på andre måder.

Arbejdet med konstruktionen af ​​heterocykliske systemer blev afsluttet ved offentliggørelsen af ​​en retrospektiv gennemgang, der kombinerede disse undersøgelser fra syntonisk tilgangs synspunkt. I 1998 blev F. S. Babichev, V. M. Volovenko og V. A. Kovtunenko tildelt Ukraines statspris inden for videnskab og teknologi for serien af ​​værker "Molekylært design af heterocykliske forbindelser".

Undervisning, administrativt og andet arbejde

Fedor Semyonovich Babichev kombinerede pædagogiske og organisatoriske aktiviteter med videnskabelig forskning. Som universitetslærer og vejleder uddannede han mange kvalificerede kemikere, under hans ledelse blev 25 kandidater og 2 doktorafhandlinger forsvaret.

Uden at stoppe undervisnings- og forskningsarbejde på universitetet tjente Fedor Semyonovich som vicepræsident for Academy of Sciences i den ukrainske SSR i 10 år, i lang tid var han stedfortræder. formand og derefter formand for redaktionen for den ukrainske sovjetiske encyklopædi , stedfortræder. chefredaktør for " Reports of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR ", medlem af redaktionen for tidsskrifterne " Bioorganic Chemistry " og " Ukrainian Chemical Journal ".

Evaluering af F. S. Babichevs aktiviteter

F. S. Babichevs aktiviteter som videnskabsmand, lærer og organisator af videnskab er højt værdsat af det videnskabelige samfund og staten. Han blev tildelt tre ordener og adskillige medaljer, videnskabsakademi og statspriser.

En vurdering af kvaliteten af ​​videnskabeligt arbejde kan findes i anbefalingen vedrørende valget af Babichev som akademiker fra Academy of Sciences i den ukrainske SSR, skrevet af den verdensberømte organiske kemiker akademiker AI Kiprianov.

Alle Fyodor Semenovichs værker er ret originale af den grund, at de er indbyrdes forbundet, følger den ene fra den anden og repræsenterer en konsekvent udvikling af ideer.

Fedor Semyonovich ledte ikke efter og lånte ikke sit arbejde ved siden af. Alle hans værker er én helhed. I disse værker hænger alt sammen, intet er tilfældigt.

En anden ting er også vigtig. Fyodor Semyonovichs værker er ikke kun originale, men også relevante, de er vigtige i indhold, de er grundige og nøjagtige. Fedor Semyonovich afslørede og korrigerede gentagne gange andre forfatteres fejl, men han faldt aldrig i deres position selv.

Publikationer

Bøger

I tidsskrifter

Fedor Semyonovich Babichev er forfatter eller medforfatter til mere end 300 videnskabelige artikler i følgende tidsskrifter:

Bibliografi

Kovtunenko V. O., Kisil V. M. Fedir Semenovich Babichev. - K . : Naukova Dumka, 1999. - 112 s. - ISBN 966-00-0522-9 .

Links