Նազարյան, Արեգ Արսենի

Քիմիա

Աշխատությունը նվիրված է ցիանուրային և իզոցիանուրային թթուների չհագեցած հալոգեն պարունակող ածանցյալների ստացման, կառուցվածքի, ֆիզիկաքիմիական հատկությունների և քիմիական փոխարկումների ուսումնասիրությանը։ Հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է ազոտ պարունակող հետերոցիկլային համակարգերի նպատակային ֆունկցիոնալացման, դրանց մոլեկուլներում չհագեցած և հալոգեն պարունակող խմբերի ներմուծման ու ստացված միացությունների ռեակցիոնունակության բացահայտման վրա։ Ցիանուրային և իզոցիանուրային համակարգերը դիտարկվում են որպես օրգանական սինթեզի տեսանկյունից հետաքրքիր կառուցվածքային հիմքեր, որոնց ֆունկցիոնալ ածանցյալների ստացումը հնարավորություն է տալիս ձևավորել տարբեր հատկություններով նոր նյութեր և ուսումնասիրել կառուցվածքի ու քիմիական վարքի միջև գոյություն ունեցող կապերը։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից է համապատասխան ելանյութերի ընտրությունը և սինթեզի արդյունավետ սխեմաների մշակումը։ Քննության են առնվում տարբեր ֆունկցիոնալ խմբեր պարունակող միացությունների փոխազդեցությունները, ռեակցիաների ընթացքի առանձնահատկությունները և այն պայմանները, որոնց փոփոխությամբ հնարավոր է ազդել նպատակային արտադրանքի առաջացման վրա։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում չհագեցած կապերի առկայությանը, քանի որ դրանք մեծացնում են մոլեկուլների հետագա քիմիական ձևափոխման հնարավորությունները և կարող են մասնակցել միացման, տեղակալման, ցիկլացման ու այլ տիպի օրգանական փոխարկումների։ Հալոգենային տեղակալիչների ներմուծումը ևս դիտարկվում է որպես մոլեկուլի ռեակցիոնունակությունը նպատակային փոփոխելու միջոց։ Քլոր, բրոմ կամ այլ համապատասխան հալոգենային խմբեր պարունակող ածանցյալների քիմիական վարքը կարող է պայմանավորված լինել ինչպես հալոգենի բնույթով և դիրքով, այնպես էլ հետերոցիկլային միջուկի ու չհագեցած հատվածների ազդեցությամբ։ Այս գործոնների համադրումը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել էլեկտրոնային և տարածական ազդեցությունների դերը համապատասխան ռեակցիաներում։ Առանձին նշանակություն է տրվում ցիանուրային և իզոցիանուրային կառուցվածքների միջև փոխկապակցվածությանը։ Տարբեր կառուցվածքային ձևերի գոյությունը կարող է անդրադառնալ նյութերի կայունության, ռեակցիոնունակության և ֆունկցիոնալ խմբերի փոխազդեցության վրա։ Հետևաբար կառուցվածքային առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունը կարևոր է ոչ միայն նոր միացությունների նույնականացման, այլև դրանց քիմիական հատկությունների մեկնաբանման համար։ Հետազոտության շրջանակում դիտարկվում են համապատասխան ածանցյալների ստացման ռեակցիաների ուղղությունը և ընտրողականությունը։ Սինթեզի ընթացքում հնարավոր են տարբեր մրցակցող փոխարկումներ, և նպատակային նյութի առավել բարձր ելք ապահովելու համար անհրաժեշտ է գնահատել ելանյութերի հարաբերակցությունը, լուծիչի բնույթը, ջերմաստիճանը, գործընթացի տևողությունը և այլ գործոններ։ Այդ պարամետրերի համակարգված ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս ընտրել առավել արդյունավետ պայմաններ և նվազեցնել կողմնակի արտադրանքների առաջացումը։ Կարևոր տեղ է հատկացվում ստացված միացությունների կառուցվածքային նույնականացմանը։ Ֆիզիկաքիմիական և սպեկտրային հետազոտությունների միջոցով հնարավոր է հաստատել մոլեկուլում առկա ֆունկցիոնալ խմբերը, չհագեցած կապերի դիրքը և հետերոցիկլային համակարգի կառուցվածքը։ Միջուկային մագնիսական ռեզոնանսի, ինֆրակարմիր սպեկտրաչափության, զանգվածային սպեկտրաչափության և այլ վերլուծական մեթոդների տվյալների համադրումը կարող է ապահովել սինթեզված նյութերի կառուցվածքի առավել ամբողջական բնութագրում։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում իզոմերիայի հնարավոր դրսևորումներին։ Չհագեցած հատվածների առկայությունը կարող է պայմանավորել տարածական տարբեր ձևերի առաջացում, իսկ հետերոցիկլային համակարգում տեղակալիչների դիրքը՝ կառուցվածքային իզոմերների գոյություն։ Այդ առանձնահատկությունների բացահայտումը կարևոր է, քանի որ նույնիսկ մոտ կառուցվածք ունեցող միացությունները կարող են ունենալ տարբեր ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ։ Քննության են առնվում նաև ստացված նյութերի հետագա քիմիական փոխարկումները։ Չհագեցած կապերը և հալոգեն պարունակող ֆունկցիոնալ խմբերը կարող են ծառայել որպես ակտիվ կենտրոններ նոր ածանցյալների սինթեզի համար։ Դրանց հիման վրա հնարավոր է ուսումնասիրել տարբեր նուկլեոֆիլների, էլեկտրոֆիլների և այլ ռեագենտների հետ փոխազդեցությունները՝ ձևավորելով ավելի բարդ ֆունկցիոնալացված կառուցվածքներ։ Այս մոտեցումը հնարավորություն է տալիս սկզբնական հետերոցիկլային համակարգից ստանալ կառուցվածքային բազմազանությամբ միացությունների շարքեր և ուսումնասիրել դրանց փոխարկման ընդհանուր օրինաչափությունները։ Կարևորվում է ռեակցիաների հնարավոր մեխանիզմների վերլուծությունը։ Փորձարարական տվյալների համադրումը հնարավորություն է տալիս պարզաբանել միջանկյալ փուլերի բնույթը, տարբեր ֆունկցիոնալ խմբերի ազդեցությունը ռեակցիայի ուղղության վրա և վերջնական արտադրանքի ձևավորման օրինաչափությունները։ Մեխանիզմների ուսումնասիրությունը նպաստում է ոչ միայն դիտարկված արդյունքների բացատրությանը, այլև կառուցվածքով մոտ նոր նյութերի սինթեզի կանխատեսելիության բարձրացմանը։ Առանձին տեղ է հատկացվում կառուցվածք–ռեակցիոնունակություն կապերի բացահայտմանը։ Տեղակալիչների էլեկտրոնային բնույթը, հալոգենի տեսակը, չհագեցած հատվածի կառուցվածքը և հետերոցիկլային միջուկի առանձնահատկությունները կարող են համատեղ որոշել մոլեկուլի քիմիական վարքը։ Տարբեր ածանցյալների համեմատական ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս գնահատել յուրաքանչյուր կառուցվածքային գործոնի ներդրումը և ձևակերպել համապատասխան օրինաչափություններ։ Հետազոտության արդյունքները կարող են հետաքրքրություն ներկայացնել նպատակային օրգանական սինթեզի համար, քանի որ բազմաֆունկցիոնալ հետերոցիկլային միացությունները կարող են օգտագործվել որպես միջանկյալ նյութեր ավելի բարդ մոլեկուլային համակարգերի ստացման գործընթացներում։ Դրանց կառուցվածքում միաժամանակ մի քանի ռեակցիոն կենտրոնների առկայությունը ընդլայնում է հետագա ձևափոխումների հնարավորությունները և թույլ է տալիս տարբեր սինթետիկ ճանապարհներով ստանալ նոր ածանցյալներ։ Նման նյութերի ուսումնասիրությունը կարող է նշանակություն ունենալ նաև պոլիմերային քիմիայի, նյութագիտության և կենսաբանական ակտիվություն ունեցող նոր կառուցվածքների որոնման հետ կապված հետագա հետազոտությունների համար՝ համապատասխան հատկությունների փորձարարական հաստատման դեպքում։ Աշխատության գիտական նշանակությունը պայմանավորված է ցիանուրային և իզոցիանուրային հետերոցիկլային համակարգերի նոր ֆունկցիոնալ ածանցյալների սինթեզի օրինաչափությունների բացահայտմամբ, դրանց կառուցվածքային առանձնահատկությունների և ռեակցիոնունակության փոխկապակցված ուսումնասիրությամբ։ Կիրառական նշանակությունը կապված է բազմաֆունկցիոնալ օրգանական միացությունների ստացման սինթետիկ մոտեցումների ընդլայնման և հետագա նպատակային քիմիական փոխարկումների համար նոր ելանյութերի ձևավորման հնարավորության հետ։ Նյութը կարող է օգտակար լինել օրգանական քիմիայի, հետերոցիկլային միացությունների քիմիայի, հալոգենօրգանական միացությունների, նպատակային օրգանական սինթեզի և նյութագիտության ոլորտների հետազոտողների, դասախոսների և ուսանողների համար։