вторник, 28 июля 2009 г.

К 50-летию кафедры органической химии ДВГУ. Воспоминания В.А. Каминского

Опубликовано с любезного разрешения автора
Кафедра органической химии, третий слева В.А. Каминский

Кафедра учит студентов

Учебная работа в университете – это лекции, практические (семинарские) занятия и лабораторные работы. Общий курс органической химии на химическом факультете читали М.Н. Тиличенко, В.И. Высоцкий, Ю.М. Портнягин, Т.И. Акимова, В.А. Каминский. Лекции Михаила Никитича Тиличенко – особая статья: читал он неторопливо, с паузами, не любил диктовать и очень любил рассуждать.

Альбом: Химики

М.Н. Тиличенко

Его лекции надо было не записывать, а слушать и вникать – там давалась самая суть. После этого можно было читать учебную литературу с «открытыми» глазами. Такую манеру чтения оценивали не все студенты, но те, кто проникся, не забудут никогда. Владимир Иванович Высоцкий неоднократно признавался лучшим лектором ДВГУ – тут и добавить нечего. На факультете прикладной экологии, в Академии экологии, морской биологии и биотехнологии (биофак) лекции читают Н.П. Багрина, Л.Н. Дончак, О.Ю. Слабко.

В.А. Каминский

Специальные курсы: «Механизмы органических реакций» (В.А. Каминский); «Стереохимия» (вначале Ю.М. Потнягин, затем Е.С. Караулов); «Органический синтез» (до последних лет В.И. Высоцкий, в последние годы А.Н. Андин); «Гетероциклические соединения» (вначале Т.В. Московкина, затем А.Н. Андин); «Органический анализ» (вначале М.Н. Тиличенко, затем Т.И.Акимова).

Альбом: Химики

В.И. Высоцкий и В.А. Каминский

На семинарских занятиях закрепляются знания, полученные на лекциях и при чтении учебной литературы. Это – разбор примеров и решение задач. Перед каждым семинаром студентам раздаются индивидуальные домашние задания. Лабораторные работы по органической химии имеют громадное значение. На них студент обучается основным методам работы с органическим веществом, умению работать чисто и безопасно для себя и окружающих, рационально использовать рабочее время и рабочую площадь. Без этих умений химик не состоится. Михаил Никитич Тиличенко уделял лабораторному практикуму огромное внимание: следил, чтобы лаборатории были оборудованы всем необходимым, часто заходил и проверял, как идет практикум, и был строг. Студенты его побаивались. На кафедре работали и работают настоящие асы проведения практикума: Таисия Ивановна Акимова, Людмила Николаевна Дончак, признававшаяся лучшим преподавателем химфака. Таким же мастером была Тамара Александровна Высоцкая.

Альбом: Химики

Т.И. Акимова

Создавались и учебные пособия. Пионером здесь был В.И. Высоцкий, еще в 60-е годы написавший пособие по синтезу 1,5-дикетонов. Работа эта оживилась с 90-х годов, когда появились компьютеры, сильно облегчившие работу. За последнее десятилетие появились объемные руководства В.А. Каминского по общему курсу органической химии: теоретическое учебное пособие (гриф Минобрнауки) и сборник задач и тестов (гриф УМО по химии), оригинальные руководства В.И. Высоцкого «Введение в органический синтез» и «Избранные главы органической химии» (оба с грифами УМО по химии), руководства Т.И. Акимовой, Л.Н.Дончак и Н.П. Багриной «Лабораторные работы по органической химии» (гриф УМО по химии), А.Н. Андина «Гетероциклические соединения».

Обучение студентов не мыслится без привлечения их к научной работе. Курсовые и дипломные работы студентов неразрывно связаны с научной тематикой кафедры. Особо приветствуется приобщение к научной работе студентов 1-3 курсов.

О.Ю. Слабко принимает экзамен

Во многих публикациях сотрудников кафедры включены студенты в качестве соавторов.

Кафедра ведет научную работу

Органическая химия – химия всего одного элемента - углерода. Однако по многообразию соединений этот элемент намного превосходит все остальные элементы периодической системы вместе взятые: число его соединений приближается к 25 миллионам. В органических веществах атомы могут соединяться самыми разными способами: образовывать линейные и разветвленные цепи любой величины, циклы любого размера и в любом количестве, даже продетые один сквозь другой; образовывать тетраэдры, додекаэдры и целые архитектурные ансамбли. Естественно, многообразие строения приводит к многообразию свойств и вариантов практического использования. Пластмассы, волокна, каучуки, красители, огромное количество фармацевтических препаратов, отравляющие и взрывчатые вещества и т.д. Частично об этом позаботилась природа, создав тысячи самых разнообразных (простых и сложнейших) органических соединений, но и химики, создав миллионы не существующих в природе структур, весьма обогатили палитру органической химии.

Для химика вообще, и органика в особенности, помимо естественного интереса к практической, прикладной стороне исследования, почти всегда присутствует элемент «чистого искусства», который иногда перевешивает все остальное. В этих случаях органиков иногда упрекают в том, что они «работают на Бейльштейна», имея в виду гигантский многотомный справочник Бейльштейна, описывающий все органические соединения. Упреки эти несправедливы, если исследование оригинально. Во-первых, вдохновляет сам факт создания структур, которых еще не было; чувствуешь себя чуть-чуть богом. Пусть новое соединение не увеличит яйценоскость кур, но в процессе его синтеза на гигантскую картину наносится новый мазок: то ли подтверждается, то ли не подтверждается ранее найденная закономерность, а иногда и обнаруживается новая закономерность. Во-вторых, процедура установления строения нового соединения часто захватывает больше, чем сам его синтез. Сейчас химики широко применяют современные физические методы исследования, лаборатории оснащены новейшими приборами и эта задача упростилась, но все равно – умение свести воедино данные разных методов и получить единственную правильную версию – это всегда интересно: чувствуешь себя чуть-чуть детективом.

Исследования в области органической химии можно достаточно грубо разделить на два типа. Первый – исследование химических свойств какого-то типа соединений – ранее мало или недостаточно изученного. Второй – целенаправленный синтез заранее заданной структуры. Часто это синтез природного соединения, обладающего полезными свойствами. Иногда – чисто интеллектуальная задача, например синтез додекаэдрана – молекулы в форме додекаэдра. На кафедре органической химии представлены оба этих типа исследований.

Научная работа кафедры начиналась с исследований первого типа. Это – изучение свойств и синтетических возможностей 1,5-дикетонов, начатое Михаилом Никитичем Тиличенко во время его работы в Дальневосточном университете еще в 30-х годах ХХ века, до закрытия университета. Тематика сформировалась на рубеже 50-х годов, когда Михаил Никитич работал уже в Саратовском университете. В ДВГУ эти исследования стали интенсивно развиваться со времени его восстановления в 1959 году.

Карбонильная группа альдегидов и кетонов – едва ли не самая богатая по возможностям функциональная группа. Две карбонильных группы 1,5-дикетонов способны работать «кооперативно», что приводит к замыканию 5- и 6-членных циклов – как чисто углеродных (карбоциклов), так и содержащих другие атомы (гетероциклов). Положения рядом с карбонильными группами (α-положения) тоже активны, и здесь тоже возможны циклизации; так что поле для исследований здесь очень велико.

Сам Михаил Никитич Тиличенко интересовался более всего реакциями альдольно-кротоновой конденсации. В этом направлении «развернулась» его ученица – Таисия Ивановна Акимова. Ее исследования выросли в конечном счете в докторскую диссертацию. Внутримолекулярная альдольная конденсация 1,5-дикетонов приводит к так называемым «мостиковым» соединениям. Эти соединения изучала Т.И. Акимова и особенно интенсивно – Тамара Александровна Высоцкая. Реакциями конденсации занимался и Владимир Иванович Высоцкий. В скором времени защитит диссертацию его ученица – именно по этой тематике.

Владимир Иванович Высоцкий, помимо этого, вел еще несколько тем. Вначале он завершил начатые еще в Саратове исследования по взаимодействию 1,5-дикетонов с аммиаком (это – его кандидатская диссертация). Далее он изучал кольчато-цепную таутомерию 1,5-дикетонов, получив интересные результаты. Но наибольшую известность в научном мире ему принесли исследования взаимодействия 1,5-дикетонов с соединениями фосфора. Российские школы фосфороргаников (казанская и московская) очень сильны. Они далеко не всякого допускают на свой Олимп, но Владимир Иванович был принят сразу. Корифеи-фосфорорганики удивлялись, как они прошли мимо столь интересной тематики. Эти исследования составили основу его докторской диссертации.

Владимир Абрамович Каминский изучал взаимодействие 1, 5-дикетонов с первичными аминами и свойства продуктов этого взаимодействия – производных 1,4-дигидропиридина. В итоге здесь и сформировалась докторская диссертация. В ходе данной работы открылся выход на синтез разнообразных гетероциклических хиноидных соединений – этим успешно занимается ученик В.А. Каминского – доцент Олег Юрьевич Слабко.

Геннадий Владимирович Павель – выпускник первого выпуска химфака ДВГУ - исследовал реакцию Манниха в ряду 1,5-дикетонов и получил α-метилен-1,5-дикетоны - соединения с уникально богатыми синтетическими возможностями. Его практически готовая докторская диссертация могла иметь рекордно короткое название: «α-Метилен-1,5-дикетоны», но безвременная кончина прервала его работу. Сейчас эту тематику продолжает доцент Наталья Прокопьевна Багрина.

Альбом: Химики

Г.В. Павель

Еще один выпускник первого выпуска – Геннадий Ануфриевич Климов – очень плодотворно исследовал N-оксиды пиридинов, полученных на базе 1,5-дикетонов, но к сожалению, он трагически погиб.

Г.А. Климов в середине, справа М.Н. Тиличенко

Евгений Сергеевич Караулов исследовал взаимодействие 1,5-дикетонов с С-нуклеофилами и получил много интересных карбо- и гетероциклических соединений; параллельно он начал исследовать 3-тиа-1,5-дикетоны – капризные, но весьма любопытные соединения. Можно вспомнить отличную диссертацию его ученика – Александра Александровича Усольцева (сейчас работающего во ВГУЭС).

Е.С. Караулов

Очень большую работу по гетероциклизации 1,5-дикетонов провела кандидат химических наук Таисия Васильевна Московкина. Особенно стоит отметить ее работы по синтезу производных индола. Очень много интересного было ею получено на основе α-галоген- и α-гидрокси 1,5-дикетонов. Кроме того, она разработала простой одностадийный синтез алкалоида триптантрина.

1,5-Дикетонная тематика и сейчас, через 50 лет после основания кафедры, продолжается и развивается. Т.И. Акимова логично продолжила ряд и начала изучать 1,5,9-трикетоны. Полученные результаты опубликованы в журналах Tetrahedron, и Helvetica Chimica Acta. Молодой доцент Александр Николаевич Андин изучает реакции соединений, сочетающих 1,3-, 1,4- и 1,5-дикетонные фрагменты.

Ю.М. Портнягин

В 60-х – 70-х годах на кафедре появился выпускник аспирантуры при Ленинградском университете молодой кандидат наук Юрий Михайлович Портнягин. Он принес с собой совсем новую тематику – исследование ацетиленовых β-оксидов (оксетанов). У него успели защититься два аспиранта, но он трагически погиб в результате несчастного случая.

В.А. Стоник

В начале 90-х годов с «подачи» Валентина Ароновича Стоника на кафедре начались исследования второго типа – направленные синтезы алкалоидов из морских организмов и аналогов этих алкалоидов. Пионером этих исследований стал Сергей Викторович Дубовицкий, предложивший простой способ синтеза алкалоида гомофаскаплизина. Работы эти ведутся в тесном сотрудничестве с лабораторией органического синтеза Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ), прежде всего с Олегом Сергеевичем Радченко. Сейчас в этой области успешно работает аспирант Максим Евгеньевич Жидков, который занимается не только синтезом, но и компьютерным моделированием взаимодействия полученных соединений с биологическими субстратами, прежде всего с белками. Кстати, компьютерное моделирование ряда соединений, полученных по «традиционной» тематике, выполнено под руководством сотрудницы ТИБОХ Галины Николаевны Лихацкой.

В самом начале работы кафедры не использовалось ни одного из тех методов, без которых немыслима современная органическая химия – ни спектроскопических, ни спектрометрических, ни даже хроматографии; то есть работали теми же методами, что и органики-классики конца ХIХ – начала ХХ веков. Конечно, и в таких условиях, имея голову и руки, можно многого достичь (что классики и показали), но все же возможности здесь ограничены. В начале 60-х годов появился инфракрасный спектрометр, и дышать стало несколько легче. В середине 60-х годов, во многом благодаря усилиям Ю.М. Портнягина, начала внедряться хроматография.

Альбом: Химики

Г.Б. Еляков

Однако возможности приобретения дорогостоящих приборов для университета были весьма ограничены. И тут огромную помощь оказал ТИБОХ, гораздо лучше оснащенный приборами. Мы получили возможность записывать спектры ядерного магнитного резонанса, масс-спектры соединений; это сразу подняло уровень наших исследований (об этом сказано в воспоминаниях В.И. Высоцкого). Начиная с середины 90-х годов благодаря системе грантов приборная база химического факультета и кафедры стала заметно пополняться. Особую помощь оказали НОЦ «Морская биота» и инновационный грант ДВГУ, выигранный в 2006 году. Сейчас в Институте химии и прикладной экологии ДВГУ есть лаборатория молекулярного анализа, оснащенная современными УФ и ИК спектрометрами, спектрометром ЯМР, ГЖХ и ВЭЖХ-хроматографами и хромато-масс-спектрометрами, рентгенофазовым дифрактометром. Так что есть все возможности для успешной научной работы.

Владимир КАМИНСКИЙ,

профессор, доктор химических наук

Комментариев нет:

Отправить комментарий