№ 133 Лаборатория функциональных
элементоорганических соединений (ЛФЭС)

Заведующий лабораторией: к.х.н. Арзуманян Ашот Вачикович (e-mail: )

 

Основные сотрудники: к.х.н. Гончарова Ирина Константиновна, Холодков Дмитрий Николаевич, Кутумов Сергей Петрович, Дроздов Антон Павлович.

 

Лаборатория функциональных элементоорганических соединений (ЛФЭС) № 133 была создана в 2019 г. и входит в состав отдела металлоорганических соединений ИНЭОС РАН.

В настоящий момент интересы лаборатории включают (но не ограничиваются) разработкой каталитических систем и методов синтеза функционализированных элементоорганических соединений и их использованием для получения гибридных мультифункциональных материалов.

Основные направления исследований:

1. Разработка высокоэффективных подходов к получению функционализированных кремнийорганических и органических соединений из простых и доступных реагентов в «мягких» реакционных условиях, используя:
   • - бифазное (гетерофазное) гидросилилирование,
   • - жидкофазное аэробное окисление C–H- и Si–H-групп,
   • - кросс-сочетание и С–Н-активацию,
   • - фото- и органо-катализ и др.
2. Развитие методов получения структур заданного строения различной молекулярной сложности с использованием кремнийорганических соединений в качестве строительных блоков.
3. Получение нового поколения гибридных материалов на основе функционализированных кремнийорганических соединений, включая аэрогели, MOF-ы и HOF-ы, пленки и покрытия, композиционные материалы различного назначения и др.
4. Исследование механизмов реакций и in situ мониторинг процессов с использованием комплекса современных физико-химических методов анализа.
5. Масштабирование и автоматизация методов получения мономерных, олигомерных и полимерных продуктов с использованием периодических и проточных микрофлюидных систем.

Исследования лаборатории поддержаны грантами РНФ и РФФИ и финансируются Министерством науки и высшего образования РФ:

• Молодежная лаборатория «Функциональных элементоорганических соединений» (2019-н.в.).
• РНФ, 2025 – 2028 гг. «Разработка высокоэффективных каталитических методов получения кремнийорганических соединений и материалов на их основе».
• РНФ, 2024 – 2026 гг. «Материалы на основе функционализированных органосилоксанов».
• РНФ, 2022 – 2024 гг. «Разработка инновационных каталитических систем и методов получения функциональных кремнийорганических соединений для нового поколения гибридных материалов» (продление).
• РНФ, 2019 - 2022 гг. «Разработка инновационных каталитических систем и методов получения функциональных кремнийорганических соединений для нового поколения гибридных материалов».
• РФФИ, 2020 – 2022 гг. «Аэробное окисление гидридсилоксанов: новый подход к получению уникальных (поли)силоксанолов заданной архитектуры в качестве компонентов гибридных материалов».
• РФФИ, 2019 - 2021 гг. «Силоксановые аэрогели: разработка нового высокоэффективного метода получения, изучение механизма золь-гель процесса, исследование структуры и физико-химических свойств».
• РФФИ, 2018 - 2021 гг. «Металл-органические координационные полимеры на основе функционизированных кремнийорганических лигандов – путь к созданию термически и гидролитически стабильных гибридных материалов нового поколения».
• РНФ, 2017 – 2019 гг. Синтез термо- и морозостойких амфифильных полисилоксанов в качестве перспективных материалов для нового поколения высокотехнологичных приборов, устройств и механизмов.

Основные публикации

Статьи:

• Kutumov S.P., Kholodkov D.N., Goncharova I.K., Vologzhanina A.V., Volodin A.D., Korlyukov A.A., Dorovatovskii P., Kashin A.S., Novikov R.A., Vlasenko V.G., Pankin I.A., Guda A.A., Arzumanyan A.V.* Crystalline and Amorphous MOFs Based on an Amphiphilic Cyclic Stereoregular p-Carboxyphenylsiloxane: Synthesis, Structures and Properties. Inorg. Chem. Front. 2026 (accepted). https://doi.org/10.1039/D5QI02173A
• Novikov R.A.,* Kholodkov D.N., Goncharova I.K., Arzumanyan A.V.* Unravelling the Mechanism of Sol–Gel Process: a Key Stage in the Production of Silica Aerogels from Alkoxysilanes. Macromol. Rapid. Commun. 2025, e00844. https://doi.org/10.1002/marc.202500844
• Tereshchenko A.A., Goncharova I.K., Zagrebaev A.D., Chapek S.V., Nechitailova I.O., Molodtsov D.Yu., Soldatov A.V., Beletskaya I.P., Arzumanyan A.V.*, Guda A.A.* Heterophase Pt/EG-Catalyzed Hydrosilylation in Droplet Microfluidics: Spectral Monitoring and Efficient 3D-Printed Reactors. Chem. Eng. J. 2024, 155016. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.155016L
• Goncharova, I. K., Filatov S.A., Drozdov A.P., Tereshchenko A.A., Knyazev A.P., Guda A.A., Beletskaya, I. P. Arzumanyan, A. V.* White-Light Initiated Mn2(CO)10/HFIP-Catalyzed anti-Markovnikov Hydrosilylation of Alkenes. J. Catal. 2024, 429, 115269. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2023.115269
• Goncharova, I. K.; Novikov, R. A.; Beletskaya, I. P.; Arzumanyan, A. V.* Recyclable and convenient-to-handle Pt/ethylene glycol catalytic system – an approach to sustainable hydrosilylation. J. Catal. 2023, 418, 70-77. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2023.01.004
• Goncharova, I. K., Tukhvatshin, R. S., Novikov, R. A., Volodin, A. D., Korlyukov, A. A., Lakhtin, V. G., Arzumanyan, A. V.* Complementary Cooperative Catalytic Systems in the Aerobic Oxidation of a Wide Range of Si− H‐Reagents to Si− OH‐Products: From Monomers to Oligomers and Polymers. Eur. J. Org. Chem. 2022, 35, e202200871. https://doi.org/10.1002/ejoc.202200871
• Kholodkov D.N., Arzumanyan A.V. *, Novikov R.A., Kashin A.S., Polezhaev A.V., Vasil’ev V.G., Muzafarov A.M. Silica-Based Aerogels with Tunable Properties: The Highly Efficient BF3-Catalyzed Preparation and Look inside Their Structure. Macromolecules. 2021, 54, 4, 1961–1975. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.0c02598
• Goncharova, I. K., Tukhvatshin, R. S., Kholodkov, D. N., Novikov, R. A., Solodilov, V. I., Arzumanyan, A. V.* (2021). Dumbbell‐Shaped, Graft and Bottlebrush Polymers with All‐Siloxane Nature: Synthetic Methodology, Thermal, and Rheological Behavior. Macromol. Rapid Commun. 2021, 42(5), 2000645. https://doi.org/10.1002/marc.202000645
• Goncharova I.K., Silaeva K.P., Arzumanyan A.V.*, Anisimov A.A., Milenin S.A., Novikov R.A., Solyev P.N., Tkachev Ya.V., Volodin A.D., Korlyukov A.A., Muzafarov A.M. Aerobic Co- / N-hydroxysuccinimide- catalyzed oxidation of p-tolylsiloxanes to p-carboxyphenylsiloxanes: synthesis of functionalized siloxanes as promising building blocks for siloxane-based materials. J. Am. Chem. Soc. 2019. 141 (5), 2143–2151. https://doi.org/10.1021/jacs.8b12600
• Arzumanyan A. V.*, Goncharova I. K., Novikov R. A., Milenin S. A., Boldyrev K. L., Solyev P. N., Volodin A. D., Smol’yakov A. F., Korlyukov A. A., Muzafarov A. M.* Aerobic Co or Cu / NHPI - catalyzed oxidation of hydride siloxanes: synthesis of siloxanols. Green Chem. 2018, 20, 1467-1471. https://doi.org/10.1039/C8GC00424B

Патенты:

• Гончарова И.К., Арзуманян А.В., Аксёнова А. К., Кутумов С. П., Холодков Д. Н. ГИДРОФОБНЫЕ МЕТАЛЛ-ОРГАНИЧЕСКИЕ АЭРОГЕЛИ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ В КАЧЕСТВЕ КАТАЛИЗАТОРОВ АЭРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ. Патент 2025137508, 22.12.2025
• Холодков Д.Н., Кубрин Г.Е., Гончарова И.К., Арзуманян А.В. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ АЭРОГЕЛЕЙ HA SiO2-OCHOBE. Патент 2852070, 21.04.2025
• Арзуманян А.В., Гончарова И.К., Дроздов А.П., Филатов С.А. КАТАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ГИДРОСИЛИЛИРОВАНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ. Патент 2024116078, 11.06.2024
• Арзуманян А.В., Холодков Д.Н., Кубрин Г.Е. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЭРОГЕЛЕЙ НА SiO2-ОСНОВЕ. Патент 2814667, 4.03.2024
• Арзуманян А.В., Гончарова И.К., Белецкая И.П. Pt-СОДЕРЖАЩАЯ РЕГЕНЕРИРУЕМАЯ КАТАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ГИДРОСИЛИЛИРОВАНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ. Патент RU2806031, 13.02.2023 г.
• Арзуманян А.В., Гончарова И.К. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛАНОЛОВ. Патент 2789225, 31.01.2023 г.

Связаться с нами:

https://www.researchgate.net/lab/Arzumanyan-Group-Ashot-Arzumanyan

https://colab.ws/labs/567

https://t.me/ArzumanyanGroup