Анна Курохтина рассказала о целях и содержании проекта:
«Такие реакции появились вследствие развития идеи реакций кросс-сочетания арилгалогенидов, исследованиями которых мы занимаемся в течение многих лет. Процессы окислительного сочетания приводят к получению аналогичных продуктов и поэтому являются востребованными в современных малотоннажных химических производствах, в первую очередь, получении фармацевтических и биологически активных препаратов, а также люминесцентных материалов, жидких кристаллов и проч. При этом в сравнении с «классическими» реакциями кросс-сочетания с участием арилгалогенидов реакции окислительного сочетания арилборных соединений обладают рядом важных преимуществ. Так, процедура получения исходных арилборных производных является более простой. Кроме того, образующиеся в ходе реакций окислительного сочетания побочные продукты являются нетоксичными и в этой связи в гораздо большей степени соответствуют концепции зеленой химии. Поэтому мы решили перенести наш опыт исследования механизмов каталитических реакций на исследования новых объектов.
В ходе выполнения проекта нами планируется решение ряда задач, связанных с установлением деталей механизма протекания реакций окислительного сочетания арилборных производных с алкенами и алкинами. Т.е. нам предстоит выяснить особенности протекания реакций на молекулярном уровне. С одной стороны, известно, что реакции такого типа могут протекать в фазе раствора или на поверхности гетерогенного катализатора, и различение этих возможных маршрутов является абсолютно необходимым этапом для определения возможных путей оптимизации каталитического процесса для его применения на практике. Вторым направлением исследований станет установление возможного вклада в превращение субстратов т.н. кооперативного механизма катализа, означающего активацию двух вступающих в реакцию молекул различными формами палладия. В случае реализации кооперативного катализа в реакциях окислительного сочетания открываются дополнительные возможности по управлению активностью и селективностью двух различных палладиевых центров, активирующих сочетающиеся компоненты.
Поставленные в проекте задачи будут решаться с помощью разработанного нашей научной группой ранее и апробированного на реакциях кросс-сочетания арилгалогенидов с различными нуклеофилами комплекса подходов, основанных на установлении закономерностей поведения каталитических систем во времени. Как было неоднократно продемонстрировано ранее, такой набор методов, в котором основным исследуемым параметром является дифференциальная селективность катализатора, т.е. его способность более активно участвовать в превращении реакции в том или ином направлении, позволяет получать корректные результаты даже в условиях сложных процессов с участием катализатора, протекающих одновременной с основной изучаемой реакцией. Это преимущество является особенно актуальным с учетом отсутствия надежных данных о природе этих процессов, в число которых входит и образование неактивных форм катализатора, приводящее в потере каталитической активности, что является характерным для реакций окислительного сочетания алкенов и алкинов с арилборными производными.
В качестве основного результата выполнения проекта предполагается построение обоснованной модели механизма реакций окислительного сочетания алкенов и алкинов с арилборными кислотами с учетом процессов формирования и дезактивации активных соединений палладия. Получаемые результаты будут использованы для разработки каталитических и субстратных систем реакций окислительного сочетания, являющихся наиболее эффективными с экономической и экологической точек зрения».