*Карбены – соединения двухвалентного углерода. Это нестабильные высокореакционно-способные соединения с шестью валентными электронами и общей формулой R1R2C (два заместителя и электронная пара). Большинство карбенов существуют очень короткое время, хотя также известны и стабильные карбены.
Лауреат Демидовской премии за 2014 год – академик Олег Матвеевич Нефёдов (фото: Сергей Новиков) никогда не был кабинетным учёным, он всегда участвовал в разработке промышленных технологий производства соединений, синтезированных в лаборатории химии карбенов и малых циклов Института органической химии РАН, которую возглавляет с 1968 года. О новаторских фундаментальных результатах, о международном научном сотрудничестве и о проблемах высшего химического образования мы говорили с Олегом Матвеевичем в ходе традиционного «демидовского» интервью.
Досье «ОГ»
Академик Олег Матвеевич Нефёдов, основатель фундаментального научного направления – химии карбенов, всю жизнь проработал на одном месте, в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (г.Москва).
Помимо пионерских исследований карбенов, их аналогов и других нестабильных молекул, а также химических превращений малых циклов, он изучал реакции алифатических диазосоединений, разрабатывал каталитические методы прямого циклопропанирования различных непредельных соединений, внёс большой вклад в создание и широкое использование прогрессивных инструментальных и расчётных методов.
В 1988–1991 годах О. М. Нефёдов был академиком-секретарём Отделения общей и технической химии Академии наук, в 1988–2001 годах – вице-президентом РАН, активно работал в Международном союзе теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), многие годы возглавлял Национальный комитет российских химиков.
Основатель и главный редактор журнала «Mendeleev Communications», который издаётся совместно с РАН и Королевским химическим обществом Великобритании.
– Чем же интересна и полезна химия карбенов?
– Этот раздел химической науки открывает большие синтетические перспективы, позволяя создавать соединения с очень интересными свойствами. Карбены – соединения двухвалентного углерода, обладающие высокой реакционной способностью, а значит, очень нестабильные и короткоживущие. Чтобы соединение углерода стало стабильным, оно не должно иметь свободных валентностей. Достигается это с помощью специальных приёмов. Например, карбены можно зафиксировать в низкотемпературной аргоновой матрице. В нашей лаборатории разработаны методы генерирования и стабилизации соединений двухвалентных углерода, кремния, германия и других карбеноидов, детально изучены структура и свойства этих маложивущих молекул, исследованы их реакционная способность и механизмы превращений. А главное, получены необычные соединения, в том числе – первый стабильный гермациклопропен с псевдоароматическими свойствами.
Вообще, карбеновая технология универсальна. На её основе мы с коллегами создали высокоэффективное синтетическое горючее для ракетно-космической техники, которое использовалось во многих космических аппаратах, а также синтезировали ценные соединения для фармацевтической промышленности и разработали оригинальные методы производства современных, экологически безопасных для человека и теплокровных животных инсектицидов пиретроидного ряда.
– Помимо многого другого, вы изобрели простой и эффективный способ введения фтора в ароматическое ядро. Говорят, компания «Самсунг» даже прислала в вашу лабораторию десант сотрудников, чтобы они ознакомились с новаторской технологией…
– Надо сказать, фтор входит в ароматическое ядро с большими трудностями. В то время как всё химическое сообщество шло традиционным путём синтеза фторсодержащих соединений, мы поступили по-другому. Взяли легкодоступные газы бутадиен и хладон (который, кстати, используется в холодильниках), нагрели до 650 градусов. В результате из хладона образовался дифторкарбен, который, вступив в реакцию с бутадиеном, дал циклическое соединение, преобразуемое затем во фторарен – ароматическое соединение с одним или несколькими бензольными кольцами. Эти соединения широко применяются сейчас в самых разных сферах: при производстве растворителей, взрывчатых веществ, красителей, лекарственных средств, пестицидов, пластмасс.
– Вы всегда были активным участником международного сотрудничества. Пострадало ли оно в результате резкого похолодания международного климата?
– В научной среде санкции практически не проявляются. Мы с зарубежными коллегами продолжаем общаться так же, как и раньше. Вот недавно, в октябре прошлого года в рамках недели химии в России, конструктивно обсуждали совместные издательские проекты.
Вероятно, учёные за рубежом в той или иной мере испытывают давление негативных факторов нынешней международной обстановки. Поэтому сегодня так важно не потерять связи, поддерживать установившиеся формы сотрудничества, продолжать работать в международных научных организациях – таких как Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК).
– Вы организатор и председатель Высшего химического колледжа РАН. В чём его специфика по сравнению с другими вузами химического профиля?
– Таланты надо растить со школьной скамьи. Я сам стал химиком во многом благодаря нашей школьной учительнице химии. Я родом из Подмосковья, из Дмитрова, до которого во время Великой Отечественной войны дошёл фронт. Тогда в нашей школе был госпиталь. Но мы продолжали учиться, а на уроках химии наша преподавательница даже демонстрировала опыты! Сейчас во многих школах нет реактивов, а у нас кое-что было даже в те суровые годы.
Наша главная задача – устранить разрыв между высшим образованием и практикой современных научных исследований. Мы отбираем талантливых ребят, победителей олимпиад. Занятия по всем химическим и физико-математическим дисциплинам проводят академические учёные и профессора ведущих вузов. Обучение идёт по расширенной и усложнённой программе, которая от классического химического образования отличается более тесной интеграцией с академической наукой и ранней научной специализацией студентов. Научная работа – обязательная часть учебного плана, для неё выделяется как минимум один полный рабочий день в неделю. Так мы растим кадры для фундаментальной науки.
