The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования на 2023 год являются комплексы неблагородных переходных металлов первого переходного ряда (марганец, железо, кобальт, никель, медь и цинк) с нехемилабильными и хемилабильными полидентатными лигандами, содержащими функциональные группы вторичных аминов, а также реакции восстановления (переносного гидрирования и гидроборирования) ненасыщенных органических соединений, катализируемые данными комплексами.

The object of research, development or design (in Kazakh) : 2023 жылға арналған зерттеу объектілері құрамында екіншілік аминдердің функционалдық топтары бар хемилабильді және хемилабильді емес полидентатты лигандтары бар бірінші қатардағы асыл емес өтпелі металдар кешендері (марганец, темір, кобальт, никель, мыс және мырыш), сондай-ақ осы кешендермен катализге ұшыраған қанықпаған органикалық қосылыстардың тотықсыздану (сутегі тасымалымен өтетін гидрогенизация және гидроборация) реакциялары болып табылады.

Aim of work (in Russian) : 1) Получение ряда аминофосфиновых, аминофосфинитных и бесфосфиновых полидентатных лигандов, содержащих функциональные группы вторичных аминов; 2) изучение реакций металлирования полученных лигандов, синтез и характеризация металлокомплексных соединений с неблагородными переходными металлами первого ряда (марганец, железо, кобальт, никель, медь и цинк); 3) Изучение молекулярных свойств полученных комплексов и их реакционной способности в активации связей и реакциях дегидрирования; 4) изучение каталитической активности полученных комплексов в реакциях восстановления (переносного гидрирования и гидроборирования) ненасыщенных азотсодержащих и других органических соединений, выявление основных факторов, влияющих на их каталитическую активность, и оптимизация условий реакций; 5) квантово-химические исследования свойств полученных комплексов, их реакционной способности и механизмов реакций.

Aim of work (in Kazakh) : 1) Құрамында екіншілік амин функционалдық топтары бар аминофосфин, аминофосфинит және фосфинсіз полидентат лигандтарының қатарын алу; 2) алынған лигандтардың металдандыру реакцияларын зерттеу, бірінші қатардағы асыл емес өтпелі металдармен (марганец, темір, кобальт, никель, мыс және мырыш) кешенді қосылыстардың синтезі және оларды сипаттау; 3) алынған кешендердің молекулалық қасиеттерін және олардың байланыстарды белсендірудегі және дегидрлеу реакцияларындағы реактивтілігін зерттеу; 4) құрамында қанықпаған азот бар және басқа да органикалық қосылыстардың тотықсыздану (сутегі тасымалымен өтетін гидрогенизация және гидроборациялау) реакцияларында алынған кешендердің каталитикалық белсенділігін зерделеу, олардың каталитикалық белсенділігіне әсер ететін негізгі факторларды анықтау және реакция жағдайларын оңтайландыру; 5) алынған кешендердің қасиеттерін, олардың реактивтілігі мен реакция механизмдерін кванттық-химиялық әдістерімен зерттеу.

Методы исследования (на русском) : Стандартные методы органического, металлоорганического и металлокомплексного синтеза, спектральные и структурные методы анализа органических и металлокомплексных соединений (спектроскопия ядерного магнитного резонанса, инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, ультрафиолетовая спектроскопия, элементный анализ, рентгеноструктурный анализ, масс-спектрометрический анализ), расчетные методы квантовой химии, в частности, методы теории функционала плотности.

Методы исследования (на казахском) : Органикалық және металлорганикалық синтездің стандартты әдістері, органикалық және металл комплексті қосылыстарды талдаудың спектрлік және құрылымдық әдістері (ядролық магниттік-резонансты спектроскопия, Фурье түрлендіру инфрақызыл спектроскопия, ультракүлгін спектроскопия, элементтік талдау, рентгендік дифракциялық талдау), кванттық химияның есептеу әдістері, атап айтқанда, тығыздық функционалы теориясының әдістері.

Obtained results and novelty (in Russian) : Получена серия катализаторов на основе комплексов Mn, Fe, Co, Ni и Cu с N(H)NN(H), PN(H)N, N(H)NC, NN(H)N, SN(H)N, ON(H)N и PN(H) лигандами. Получены карбеновые лиганды N(H)NC и СNC, позволяющие эффективно контролировать стабильность и реакционную способность катализаторов. Изучена реакционная способность полученных катализаторов в реакциях гетеролитического разрыва связей, каталитическом дегидрировании спиртов, муравьиной кислоты и боразана и реакциях восстановления ненасыщенных органических соединений. Показаны первые примеры эффективного и селективного переносного гидрирования нитрилов и нитросоединений с использованием боразана и катализаторов Mn(II), Fe(II) и Ni(II). Экспериментальными и квантово-химическими методами установлено, что реакции восстановления протекают по метал-лиганд кооперативному механизму с образованием металлогидридных комплексов. Выявлены наиболее энергетически-затрудненные стадии каталитических реакций и предложены методы их оптимизации. Показан первый пример эффективного каталитического гидроборирования сложных эфиров и лактонов с боразаном в качестве катализатора. Реакции позволяют использовать сложные эфиры в качестве возобновляемого природного химического источника, не используют дорогостоящие лиганды и металлокомплексные катализаторы, не требуют инертной атмосферы, протекают в мягких условиях и могут быть осуществлены без использования органических растворителей, что хорошо согласуется с современными принципами зеленой химии.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : N(H)NN(H), PN(H)N, N(H)NC, NN(H)N, SN(H)N, ON(H)N және PN(H) лигандтары бар Mn, Fe, Co, Ni және Сu кешенді қосылыстарына негізделген катализаторлар сериясы алынды. Катализаторлардың тұрақтылығы мен реактивтілігін тиімді бақылауға мүмкіндік беретін N(H)NC және CNC карбен лигандтары алынды. Осы катализаторлардың бір қатар химиялық реакцияларында белсенділігі зерттелді: байланыстардың гетеролитикалық үзілуі, спирттердің, құмырсқа қышқылы мен боразанның каталитикалық дегидрленуі және қанықпаған органикалық қосылыстардың тотықсыздану реакцияларында. Боразан мен Mn(II), Fe(II) және Ni(II) катализаторларын қолдана отырып, нитрилдер мен нитроқосылыстарды тиімді және селективті сутегі тасымалымен өтетін гидрогенизацияның алғашқы мысалдары көрсетілді. Эксперименттік және кванттық-химиялық әдістермен тотықсыздану реакциялары метал-лигандты кооперативтік механизм арқылы метал-гидридті кешендер түзетіні анықталды. Каталитикалық реакциялардың ең энергетикалық қиын кезеңдері анықталды және оларды оңтайландыру әдістері ұсынылды. Катализатор ретінде боразанды қолданып эфирлер мен лактондардың тиімді каталитикалық гидроборациясының алғашқы мысалы көрсетілген. Бұл реакциялар күрделі эфирлерді жаңартылатын табиғи химиялық көз ретінде пайдалануға мүмкіндік береді, оған қоса қымбат лигандтар мен металл кешенді катализаторларды пайдаланбайды, жұмсақ жағдайда жүреді және органикалық еріткіштерді қолданбай жүзеге асырылуы мүмкін, бұл жасыл химияның заманауи принциптеріне сәйкес келеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработка простых синтетических подходов к лигандам и комплексам неблагородных металлов позволяет получать недорогие катализаторы из легкодоступного сырья. Изучение реакционной способности и свойств лигандов и металлокомплексных соединений и изучение механизмов активации катализаторов и каталитических реакций позволяет оптимизировать реакционную способность каталитических систем и разработать более эффективные, селективные и экономичные катализаторы. Разработка новых каталитических превращений для получения широко используемых химических продуктов с добавленной стоимостью с использованием легкодоступного или возобновляемого и недорогого сырья приводит к устойчивому развитию химической промышленности и смежных отраслей и позволяет минимизировать отходы производства, что согласуется с современными принципами зеленой химии.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Лигандтар мен арзан металдар кешенді қосылыстарын алуда қарапайым синтетикалық тәсілдерінің дамуы оңай қол жетімді шикізаттан арзан катализаторларды дайындауға жол ашады. Лигандтардың реактивтілігі мен қасиеттерін, кешенді қосылыс түзу реакцияларын мен комплекстердің тұрақтылығын зерттеу каталитикалық жүйелердің реактивтілігін оңтайландыруға мүмкіндік береді. Оңай қолжетімді немесе жаңартылатын және арзан шикізатты пайдалана отырып, кеңінен қолданылатын қосымша құны бар химиялық өнімдерді алу үшін жаңа каталитикалық түрлендірулерді әзірлеу химия өнеркәсібінің және онымен байланысты салалардың тұрақты дамуына әкеледі және жасыл химияның заманауи принциптеріне сәйкес өндіріс қалдықтарын азайтуға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Получены результаты за 2 год выполнения проекта.

Level of implementation (in Kazakh) : Зерттеу жұмысы екінші жылда алынған нәтижелерден тұрады.

Efficiency (in Russian) : Эффективность работы заключается в получении и изучении реакционной способности и каталитической активности недорогих и легкодоступных металлокомплексных соединений на основе неблагородных металлов для их использования в качестве катализаторов превращений ненасыщенных органических соединений, включая азотсодержащие соединения. Результаты НИР будут служить предпосылкой для создания экономичных и экологичных каталитических технологий производства аминов, азотсодержащих органических продуктов и других химических продуктов с добавленной стоимостью из легкодоступного и/или возобновляемого сырья.

Efficiency (in Kazakh) : Жұмыстың тиімділігі қанықпаған органикалық қосылыстарды, соның ішінде құрамында азот бар қосылыстарды түрленуі үшін катализатор ретінде арзан және кең таралған металдар негізіндегі кешенді қосылыстарды алу және реактивтілігі мен каталитикалық белсенділігін зерттеуде жатыр. Зерттеу нәтижелері оңай қолжетімді шикізаттан аминдер мен құрамында азот бар органикалық қосылыстарды, және басқа да қосымша құны бар химиялық өнімдерді алудың үнемді және экологиялық таза каталитикалық технологияларын жасаудың алғышарты болып табылады.

Field of application (in Russian) : Результаты НИР могут быть использованы для разработки новых экономичных и экологичных каталитических технологий получения азотсодержащих органических продуктов и других химических продуктов с добавленной стоимостью, представляющих интерес для химической, агрохимической, фармацевтической и медико-биологической промышленности.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері химия, агрохимия, фармацевтика және биомедициналық өнеркәсіптеріне қажет құрамында азоты бар жаңа органикалық қосылыстарды өндірудің үнемді және экологиялық таза каталитикалық технологияларын әзірлеуде пайдаланылуы мүмкін.