Сотрудники ЮФУ совершили прорыв в области изучения пирамидана

35 лет тому назад младший научный сотрудник университета Руслан Миняев, теоретически обосновал возможность существования удивительной неклассической структуры органического соединения с  пирамидальным тетракоординированным атомом углерода 1. Соединению, молекула которого топологична пирамиде Хеопса, было присвоено название пирамидан. Его номенклатурное название - тетрациклопентан.

Классическая теория отвергает возможность существования подобной структуры, но проведенные квантовомеханические расчеты, сначала на простейшем доступном в то время уровне, а затем и с использованием высоких уровней приближения, подтвердили правильность предположения. Наиболее важно то, что эта теоретическая находка послужила началом построения общей теории орбитальной стабилизации неклассических органических соединений. В ряде работ, включая те из них, которые были выполнены в сотрудничестве с Нобелевским лауреатом и обладателем большой Ломоносовской медали РАН Роальдом Хоффманном [5], были теоретически обоснованы способы стабилизации пирамидана, предложены возможные подходы к синтезу его производных. Но до настоящего времени пирамидан 1 – архетип органических структур с пирамидальным углеродом не получен. До последнего времени оставались неизвестными и его ближайшие аналоги, предсказываемые теорией.  Прорыв в этой области удалось осуществить благодаря кооперации исследователей НИИ ФОХ ЮФУ и одного из ведущих японских университетов – Tsukuba University.

Проведенные научным сотрудником НИИ ФОХ Ольгой Гапуренко (руководитель грантов Президиума РАН (2007-2009), CRDF-Минобрнауки РФ (2008-2009) и РФФИ (2012-2013)) расчеты германий- и олово-содержащих аналогов пирамидана 2 и 3 полностью подтверждены результатами структурного анализа синтезированных японскими учеными производных этих ранее неизвестных соединений.

Статья, описывающая выполненное совместное теоретическое и экспериментальное исследование, опубликована в одном из последних выпусков журнала американского химического общества (Journal of the American Chemical Society), импакт фактор которого 10.677. Совместные исследования будут продолжены в рамках  подготовленного проекта РФФИ-JSPS (Японское общество по содействию науке).

Ссылка на оригинал статьи