Babichev, Fedor Semyonovich

Babichev, Fedor Semyonovich
Födelsedatum 28 februari 1917( 1917-02-28 )
Födelseort byn Bobrikovo , nu Luhansk oblast
Dödsdatum 28 april 2000 (83 år)( 2000-04-28 )
En plats för döden staden Kiev , Ukraina
Land
Vetenskaplig sfär organisk kemi
Arbetsplats Kiev State University
Alma mater Kiev State University
vetenskaplig rådgivare Yavorsky V. P.
Kiprianov A. I.
Studenter Volovenko Yu. M.
Kovtunenko V. A.
Känd som forskare i fin organisk syntes , kemi av kvävehaltiga heterocykler
Utmärkelser och priser

Fjodor Semyonovich Babichev, ( ukrainska Fedir Semenovich Babichev ; 28 februari 1917 , Jekaterinoslav-provinsen  - 28 april 2000 , Kiev ) - sovjetisk ukrainsk forskare, specialist på organisk kemi ( organisk syntes av hetero- kemi ). Akademiker vid Vetenskapsakademien i den ukrainska SSR, vice ordförande för Vetenskapsakademien i den ukrainska SSR, vice för den högsta sovjeten i den ukrainska SSR; Hedersprofessor i Soros , hedersarbetare inom vetenskap och teknik i Ukraina.

Biografi

Vetenskapligt arbete

Syntes och studie av nya cyaninfärgämnen

Kemin av organiska färgämnen var ett av de första områdena inom organisk kemi , som började utveckla konceptet med riktad syntes av nya ämnen med förutbestämda egenskaper. Och utvecklingen av organisk kemi i Sovjetunionen i slutet av 1940- och 1950-talen kännetecknades av ett ökat intresse för utvecklingen av fotosensibilisatorer för film- och fotoindustrin . I synnerhet studerades möjligheten att använda cyaninfärgämnen som sensibilisatorer, av vilka representanter för benstiazolserien hade bäst prestanda .

Medan han fortfarande var student, började F. S. Babichev arbeta med detta ämne under ledning av akademiker vid Vetenskapsakademien i den ukrainska SSR V. P. Yavorsky och sedan akademiker vid Vetenskapsakademien i den ukrainska SSR A. I. Kiprianov . Alkyleringsreaktioner av metylenbaser från benstiazol- , tiazol- och naftotiazolserien med alkylhalider studerades . Studier har visat att reaktionen åtföljs av att en av tiazolinringarna i metylenbasdimeren öppnas . En revidering av Mumm-formeln, som tidigare tillskrevs sådana dimerer, genomfördes, och Babichev-formeln föreslogs för dem. Giltigheten av den föreslagna formeln bevisades av metoden för motsyntes . Förutom metylenbaser studerades liknande etylidenbaser, experiment visade att de, till skillnad från metylenbaser, existerar i form av monomera molekyler och alkyleras med bevarande av tiazolinringen. På den tiden utfördes forskning i denna riktning också i Frankrike och Rumänien , framgång var på sidan av Kiev-kemisterna. Forskning inom området tiazolmetylenbaser blev grunden för F.S. Babichevs doktorsavhandling ( 1948 )

År 1956 föreslog F. S. Babichev en effektiv metod för syntes av karboxylsyror och alkoholer i benstiazolserien (bensotiazolylalkyl (aryl) karboxylsyror och deras motsvarande alkoholer). Metoden för syntes av syror består i kondensation av o -aminotiofenol med anhydrider av dikarboxylsyror av fett-, aromatiska och heterocykliska serier. Alkoholer kan erhållas genom reduktion av syror eller deras estrar med litiumaluminiumhydrid vid låg temperatur eller omedelbart i ett steg, om anhydriden ersätts med motsvarande lakton under kondensationen . Dessa föreningar är grunden för många derivat och viktiga mellanprodukter i organisk syntes; tidigare fanns det ingen allmän metod för deras syntes och endast ett fåtal representanter för serien var kända. En systematisk studie genomfördes av påverkan på syntesförloppet av polära substituenter i strukturen av osymmetriska anhydrider, såväl som inverkan av den rumsliga faktorn.

Ytterligare studier har visat att nya klasser av föreningar är värdefulla råmaterial för syntes av 2,3-polymetylenbensotiazoliumsalter och cyaninfärgämnen baserade på dem. De har också visat sig vara av stor teoretisk betydelse för färgämnenas kemi, eftersom de gör det möjligt att syntetisera färgämnen med olika längder av polymetylenkedjan och att studera inverkan av denna faktor på molekylens rumsliga struktur och, som en konsekvens, på färgen. De välkända kemisterna G. Schwartz och P. de Smets hävdade ledarskap i syntesen av sådana benstiazoliumsalter, men deras resultat visade sig vara felaktiga; i ett speciellt arbete av F. S. Babichev visades det att andra produkter bildas i reaktioner som beskrivits av dem. Det visades vidare att införandet av en heteroatom (som svavel eller syre) i polymetylenkedjan kan leda till färgfördjupning . Några av de färgämnen som syntetiserades under arbetets gång visade sig vara bra sensibilisatorer för fotografiska emulsioner av silverhalogenid . Denna serie verk låg till grund för F. S. Babichevs doktorsavhandling (1965).

Den framgångsrika syntesen av ett antal cyaninfärgämnen fungerade som en drivkraft för nästa forskningsstadium - studiet av lagarna som styr påverkan av molekylstruktur på färg. För kvalitativ statistisk analys var det nödvändigt att syntetisera en serie föreningar med olika strukturer. En av riktningarna inom syntesområdet var utvecklingen av en allmän princip för framställning av kvartära tiazoliumsalter och färgämnen baserade på dem, det vill säga övergången till tiazol , utan o -fenylenfragmentet, analoger av tidigare erhållna färgämnen . De erforderliga kvartära salterna var inte tidigare kända. I F.S. Babichevs arbeten fann man en allmän metod för deras syntes genom att använda reaktionen av a-haloketoner med tiolaktamer ( tiopyrrolidon , tiokaprolaktam , etc. ) annullera tiazolringen till ett redan existerande heterocykliskt system . 2-merkaptopyridin , 2-merkaptokinolin , 5-merkapto-1,2,4-triazolderivat användes som reaktionssubstrat , och β-haloketoner användes också som reagens, vilket gjorde det möjligt att avsevärt utöka metodens möjligheter.

År 1964 publicerades ett antal verk av F. S. Babichev om syntesen av kondenserade [1,3]-tiazoliumsalter, och metoden implementerades av andra forskare; de ​​spektrala egenskaperna hos de resulterande nya cyaninfärgämnena studerades. Cykeln av arbeten på cyaninfärgämnen erkänns som ett betydande bidrag till vetenskapen, artiklarna citeras i monografier, resultaten av studien av struktur-färgberoende ingår i läroböcker om kemi av organiska färgämnen och färgteori.

Syntes och studie av fusionerade heterocykler med en nodal kväveatom

På 1960-talet stod teoretiska kemister inför problemet med att testa tillämpligheten av begreppet aromaticitet på vissa klasser av kemiska föreningar. Från klassiska och icke -bensenoida aromatiska kolväten har det vetenskapliga intresset flyttats till kondenserade heteroaromatiska föreningar, i synnerhet de som innehåller en nodal kväveatom. Sådana föreningar är också av praktiskt intresse; naturliga biologiskt aktiva substanser och viktiga läkemedel är kända bland dem . Det var nödvändigt att studera effekten av heteroatomer på stabiliteten hos den cykliska polyenmolekylen och möjligheten att tillämpa Hückels regel på sådana system för teoretisk förutsägelse av deras natur; för teorin om organisk syntes var det nödvändigt att belysa regelbundenheterna i orienteringen av förekomsten av substituenter när molekyler av denna klass attackeras av reagens av olika natur.

Kyiv-forskare gav ett viktigt bidrag till att lösa problemet. F. S. Babichev och under hans ledning syntetiserade och studerade isoelektroniska analoger av indolizin . För detta har fundamentalt nya metoder för syntes av 10-, 14- och 18-π-elektroniska heteroaromatiska föreningar utvecklats, från vilka motsvarande heterocykliska system har erhållits: pyrrolo[2,1- b ]tiazolderivat, tiazolo[ 3,2- b ]pyridiniumsalter, pyrrolobensimidazoler, isoindolo[1,2- b ]bensotiazoler, isoindolo[1,2- a ]bensimidazoler och andra. En tvåstegsmetod för annullering av pyrrolringen till azoler utvecklades och testades på ett flertal exempel . I det första steget erhålls ett kvaternärt alkylacylsalt från azolen och a-haloketonen, som sedan cykliseras. Denna metod användes för första gången för att syntetisera de enklaste representanterna för bicykliska system med en nodal kväveatom - pyrrolothiazoler, pyrroloimidazoler, pyrrolotriazoler. Egenskaperna hos de erhållna nya heterocykliska föreningarna beskrivs, deras elektroniska struktur studerades med fysikaliska metoder och kvantkemimetoder , deras aromatiska natur bevisades; deras reaktioner av elektrofil substitution och addition har systematiskt undersökts .

Senare, i mitten av 1980-talet, återvände forskaren till ämnet syntesen av heterocykler med en nodal kväveatom, med hänsyn till hans första erfarenhet av att studera metylenbaser. Som substrat för kemiska reaktioner valdes a-cyanometyl- och a-sulfonylmetylderivat av kvävehaltiga heterocykler (azoler och aziner ), metylenbaser ersattes huvudsakligen med karbanjoner som genererades i reaktionsmediet. En annan metod för att aktivera a-metylgruppen i heterocykeln användes också - inte genom kvaternisering , utan genom att införa en elektronbortdragande substituent. Tillsammans med Yu. M. Volovenko syntetiserades mer än 60 nya heterocykliska system med en nodal kväveatom. De resulterande föreningarna innehåller en aminogrupp, vilket gör att de kan användas för ytterligare syntes av läkemedel som uppvisar ett brett spektrum av biologisk aktivitet ( baktericida , strålskyddande , etc.), lämpliga för sökandet efter nya läkemedel.

Studerar isoindols kemi

1971, tillsammans med A.K. Tyltin, utvecklades en metod för syntes av isoindolderivat , med användning av interaktion av o- klormetylbensonitril med aminer.

Isoindoler, representanter för ett av de enklaste, grundläggande heterocykliska systemen, var vid den tiden svåra att komma åt och föga studerade. De är av stort intresse för teoretisk och praktisk kemi som en klass av heterocykliska föreningar som har två till synes motsatta egenskaper - aromaticitet och hög reaktivitet. Förbättring av syntesmetoder och en omfattande studie av föreningar av denna klass under lång tid gick in i ämnet för vetenskapligt arbete vid Institutionen för organisk kemi. De fysikaliska och kemiska egenskaperna och den elektroniska strukturen hos substituerade och kondenserade isoindoler studerades systematiskt.

En av de mest karakteristiska egenskaperna hos isoindol är förmågan att interagera med dienofiler i Diels-Alder-reaktionen . Det har visat sig att mer komplexa kondenserade system baserade på isoindolkärnan bibehåller denna förmåga i viss utsträckning. Som ett resultat syntetiserades ett antal föreningar med ett tredimensionellt kolskelett.

Kyiv School of Organic Chemistry, ledd av F. S. Babichev, var den enda i Sovjetunionen och den andra i världen efter den tyska, som nådde betydande framgång i studiet av isoindoler, återspeglas resultaten av vetenskapligt arbete på detta ämne i form av ett flertal publikationer, recensioner i internationella tidskrifter, upphovsrättscertifikat, monografier.

Utveckling av det syntoniska tillvägagångssättet i metodiken för organisk syntes

Under 1980-1990-talet var huvudtemat för F. S. Babichevs och hans elevers arbete utvecklingen av fundamentalt nya metoder för att konstruera heterocykliska system med en ny syntonisk metod för dessa år. En av uppgifterna som F. S. Babichev ställde till sin grupp var studiet av sådana kemiska omvandlingar som skulle göra det möjligt att erhålla en förening av högsta komplexitetsnivå i ett steg. För detta ändamål har annulering , cykloaddition , intramolekylär alkylering och aryleringsreaktioner studerats . En annan aspekt av denna serie arbeten var skapandet av en metodik för målinriktad syntes av komplexa förspecificerade heterocykliska system med användning av relativt enkla och prisvärda startreagenser. Denna planering av syntes kallas "molekylär ingenjörskonst" eller molekylär design . Liksom med begreppet "synton" hade många kemister en skeptisk inställning till molekylär design i början av dessa studier av F. S. Babichev.

Gruppen av F. S. Babichev föreslog ett stort antal elektrofila C4- och C5 - syntoner innehållande en nitrilgrupp . De första av dem erhölls med välkända metoder, men nya molekylära strukturer har redan syntetiserats på grundval av dem. Under arbetets gång upptäcktes flera omlagringsreaktioner , inklusive två omarrangemang som påverkar inte bara positionen för substituenter eller funktionella grupper (migrationer), utan också kärnan i det kondenserade heterocykliska systemet (skelettomlagringar). Sådana omvandlingar är särskilt värderade i organisk syntes, eftersom de gör det möjligt att öka variationen av produkter och erhålla kemiska föreningar som är otillgängliga på andra sätt.

Arbetet med konstruktionen av heterocykliska system slutfördes genom publiceringen av en retrospektiv översikt som kombinerade dessa studier utifrån syntoniska synsätt. 1998 tilldelades F. S. Babichev, V. M. Volovenko och V. A. Kovtunenko Ukrainas statliga pris inom vetenskap och teknik för serien av verk "Molekylär design av heterocykliska föreningar".

Undervisning, administrativt och annat arbete

Fedor Semyonovich Babichev kombinerade pedagogisk och organisatorisk verksamhet med vetenskaplig forskning. Som universitetslärare och handledare utbildade han många kvalificerade kemister, under hans ledning disputerades 25 kandidater och 2 doktorsavhandlingar.

Utan att sluta med undervisning och forskningsarbete vid universitetet fungerade Fedor Semyonovich som vicepresident för Vetenskapsakademin i den ukrainska SSR i 10 år, under en lång tid var han ställföreträdare. ordförande och sedan ordförande för redaktionen för Ukrainian Soviet Encyclopedia , suppleant. chefredaktör för " Reports of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR ", medlem av redaktionerna för tidskrifterna " Bioorganic Chemistry " och " Ukrainian Chemical Journal ".

Utvärdering av F. S. Babichevs verksamhet

F. S. Babichevs verksamhet som vetenskapsman, lärare och organisatör av vetenskap är mycket uppskattad av det vetenskapliga samfundet och staten. Han tilldelades tre ordnar och många medaljer, vetenskapsakademin och statliga priser.

En bedömning av kvaliteten på det vetenskapliga arbetet finns i rekommendationen om valet av Babichev som akademiker vid Akademin för vetenskaper i den ukrainska SSR, skriven av den världsberömda organiska kemisten akademikern AI Kiprianov.

Alla verk av Fyodor Semenovich är ganska originella av den anledningen att de är ömsesidigt förbundna, följer varandra och representerar en konsekvent utveckling av idéer.

Fedor Semyonovich letade inte efter och lånade inte sitt arbete vid sidan av. Alla hans verk är en helhet. I dessa verk hänger allt ihop, ingenting är oavsiktligt.

En annan sak är också viktig. Fyodor Semyonovichs verk är inte bara originella, utan också relevanta, de är viktiga i innehållet, de är grundliga och korrekta. Fedor Semyonovich avslöjade och korrigerade upprepade gånger andra författares misstag, men han föll aldrig i deras position själv.

Publikationer

Böcker

I tidskrifter

Fedor Semyonovich Babichev är författare eller medförfattare till mer än 300 vetenskapliga artiklar i följande tidskrifter:

Bibliografi

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

Länkar