Возникла она в 2008 году на базе кафедры органической химии (ныне – теоретической и прикладной химии в составе Института естественных и точных наук), которой руководит доктор химических наук, профессор Дмитрий Гымнанович Ким, член Объединенного ученого совета по химическим наукам при Уральском отделении РАН, редакционной коллегии серии «Химия» «Вестника ЮУрГУ», редакционных советов «Вестника Пермского университета» и «Приволжского химико-технологического вестника».
Основные темы научных исследований профессора Кима – химия гетероциклических соединений и органический синтез.
– Десять лет назад, когда была открыта кафедра, я пригласил выпускников челябинских вузов работать по моей научной тематике: синтез и исследование свойств гетероциклических систем с узловым атомом азота. После реструктуризации университета мы продолжили исследования уже в составе новой кафедры химического факультета, – рассказывает Дмитрий Гымнанович. – Синтезируем новые гетероциклические системы. Некоторые из них оригинальные, то есть прежде такие никто не получал. Другие ранее синтезировались – но имели не такие заместители, как наши. Это кропотливая работа. Когда проводишь синтез, часто получается смесь химических соединений, из которых предстоит выделить нужное, а затем еще доказать его структуру. Если получился так называемый монокристалл, то есть возможность в ЮУрГУ провести рентгеноструктурный анализ и доказать его структуру. Если же вещество не удаётся получить в виде монокристалла, что бывает чаще, то для доказательства структуры применяется целый комплекс физических методов: ядерный магнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, масс-спектрометрия. Выяснить структуру полученных соединений – наша первая задача. Потом начинаем исследовать их свойства. Это интересно: ведь, как бы мы ни экспериментировали с новыми веществами, приходится иметь дело с неизведанным. Когда есть возможность, исследуем биологическую активность этих соединений, но нас больше интересует фундаментальная химия. Например, когда был синтезирован бензол, мало кто подозревал, какими свойствами он обладает, а сегодня это органическое соединение широко используется в органическом синтезе и в промышленности. Надеемся, что полученные нами вещества тоже найдут практическое применение.
Результаты исследований легли в основу уже пяти кандидатских диссертаций, которые научные сотрудники кафедры органической химии и кафедры теоретической и прикладной химии защитили в ведущих диссертационных советах по органической химии: при Уральском федеральном университете, Саратовском государственном университете, Самарском государственном техническом университете, Иркутском институте химии СО РАН, Институте органической химии Уфимского научного центра РАН.
Сейчас кандидаты химических наук Елена Ильиных, Анастасия Рыбакова, Татьяна Фролова, Наталья Тарасова, Евгения Вершинина работают над докторскими диссертациями.
За 10 лет коллектив имеет 42 публикации в журналах, индексируемых Scopus и Web of Science. Кроме этого в Издательском центре ЮУрГУ вышло девять учебных пособий. В частности, в нынешнем году в изданиях, индексируемых Web of Science, опубликованы статьи «Гетероциклизация производных 2-(пропаргилсульфанил)тиазола под действием галогенов», «Синтез конденсированных тиазоло- и тиазинопуриниевых систем, содержащих 6-тиопуриниевый фрагмент» и «Галогенциклизация 1-аллил-6(7)-метилхинолин-2(1Н)-онов».
Что касается межвузовского сотрудничества, научная школа «Органическая химия конденсированных гетероциклических соединений с мостиковым атомом азота» имеет тесные творческие связи с Уральским федеральным университетом и Институтом органического синтеза УрО РАН: совместно с коллегами из Екатеринбурга опубликовано почти два десятка статей в журналах, индексируемых Web of Science. Соавтором части работ был академик РАН Валерий Чарушин. В настоящее время выполняется совместная научная работа с Институтом органической химии РАН (Москва).
Кроме этого, в 2012 году профессор Дмитрий Ким и доцент Елена Ильиных приняли участие в состоявшейся в США международной конференции по химии гетероциклических соединений. Также учёные кафедры участвуют в международных научных форумах, которые проходят в России, и задумываются о перспективах международного сотрудничества: например, можно синтезировать вещества в ЮУрГУ, а прикладные испытания проводить за границей.
Начиная с прошлого года коллектив выполняет государственное задание № 4.9665.2017/8.9.
Члены научной школы регулярно добиваются высоких результатов в различных конкурсах. Например, проект «Синтез и галогенциклизация алкенильных производных 2-меркаптоникотиновой кислоты» выиграл грант в конкурсе «Начало большой науки – 2017», проходившем в рамках Проекта 5-100.
– Я занимаюсь конденсированными гетероциклическими соединениями с мостиковым атомом азота, содержащими в своей структуре ядро пиридина. Есть исходное, коммерчески доступное соединение, из которого, произведя несколько действий, получаем искомый продукт. На каждом этапе проводится очищение полученных соединений. Финальная стадия – синтез 2,3-дигидротиазоло[3,2-a]пиридиниевых и 3,4-дигидо-1Н-пиридо[2,1-b][1,3]тиазиниевых систем. Именно эти производные галогенциклизации имеют потенциально высокую биологическую активность. Они играют важную роль в создании биологически активных соединений и лекарственных препаратов. Например, существует огромное количество лекарств на основе пиридина, – поясняет автор проекта, инженер кафедры Елена Калита.
Выигранный грант – не первая победа молодой исследовательницы: еще будучи магистрантом, она вошла в число победителей конкурсов «Интеллектуальный прорыв – 2016» и «Вперед к открытиям – 2017».
Татьяна Фролова, Елена Ильиных и Евгения Бахтеева получили гранты конкурса «У.М.Н.И.К.», аспирант Ксения Петрова выиграла конкурс «Научная перспектива – 2016».
Среди ближайших перспектив научных сотрудников школы – защита кандидатских диссертаций: в 2019 году планирует «остепениться» Елена Калита, а в 2020-м – аспирант Ксения Петрова и инженер Евгения Бахтеева.