Анна Самсоненко — о химии, экологии и будущих технологиях

Анна Самсоненко — ученый в области химии. Ее работа на стыке науки и устойчивого развития уже получила признание в России и за рубежом. Анна участвует в международных проектах, активно внедряет принципы зеленой химии и разрабатывает экологичные методы синтеза органических веществ, которые востребованы для использования в медицине, электронике и биотехнологиях.

В интервью Анна рассказывает о разработке экологически чистых методов синтеза с использованием фотохимического и микроволнового излучения, и их преимуществах.

«СП»: Анна, ваша научная статья в журнале Synthesis связана с «зелеными» методами синтеза органических соединений. Что такое зеленая химия и почему она важна сегодня?

— Зеленая химия — это современный подход, основанный на разработке химических процессов и продуктов, которые минимизируют или устраняют использование и образование опасных веществ. В условиях глобальных экологических проблем она играет ключевую роль, способствуя устойчивому развитию и снижению негативного воздействия на окружающую среду и здоровье людей.

«СП»: Как принципы зеленой химии применимы в области органического синтеза?

В органическом синтезе принципы зеленой химии позволяют переосмыслить традиционные методы получения соединений. Это включает использование более безопасных реагентов, сокращение количества отходов, повышение эффективности реакций и внедрение энергоэффективных технологий. Таким образом, мы создаем более экологичные и устойчивые процессы синтеза, снижая негативное влияние на окружающую среду.

«СП»: Вы разрабатываете «зеленые» методы на основе фотохимического и микроволнового излучений. Почему вы выбрали именно эти технологии?

— Фотохимическое и микроволновое излучение открывают новые возможности в химическом синтезе. Они позволяют проводить реакции при мягких условиях, используя альтернативные источники энергии. Это уменьшает потребление энергии и использование токсичных и дорогостоящих химических веществ, что соответствует принципам зеленой химии и способствует созданию более устойчивых процессов.

«СП»: Анна, есть ли у вас опыт работы в научных проектах, где применяются такие методы?

— Да, я участвую в проекте Российского Научного Фонда, который посвящен разработке новых методов синтеза гетероциклических соединений с использованием фотохимической циклизации. Это подход позволяет создавать материалы с уникальными физико-химическими свойствами, которые находят применение в органической электронике и биомедицине. Использование фотохимии помогает значительно повысить селективность реакций, снижая при этом потребление энергии и количество отходов. В ходе работы мы используем наш фотохимический реактор, который обеспечивает эффективное проведение процессов и позволяет получать продукты с высоким выходом.

«СП»: Можете подробнее рассказать о вашем фотохимическом реакторе и как он устроен?

— Фотохимический реактор — это уникальная установка, которую разработали и собрали самостоятельно в нашей лаборатории. Он способен работать в широком диапазоне длин волн от 254 до 800 нм, охватывая ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный спектры. Для обеспечения гибкости мы используем сменные диоды с разной длиной волны, что позволяет быстро собрать установку под требования конкретной реакции.

В конструкции предусмотрены вентиляторы, которые эффективно отводят тепло, предотвращая перегрев и поддерживая стабильную работу даже при длительных экспериментах. Сборка реактора своими силами помогла снизить затраты и адаптировать его под наши задачи. Это инструмент, который стал неотъемлемой частью наших разработок в рамках зеленой химии.

«СП»: Какие преимущества дают фотохимические методы, которые вы используете в органическом синтезе?

— Фотохимические методы предлагают уникальные возможности: световая энергия возбуждает молекулы до высокореакционных состояний. Это повышает селективность реакций и снижает образование побочных продуктов. Многие фотохимические процессы проходят при комнатной температуре и атмосферном давлении, что уменьшает энергозатраты и повышает безопасность. Использование света как реагента делает процессы более экологичными, особенно при применении возобновляемой солнечной энергии.

«СП»: Можете привести примеры успешного применения предложенных вами методов и рассказать, какие возможности они открывают в химии?

— Конечно! Разработанные методы позволили получить целевые продукты с высокой селективностью, исключив использование опасных реагентов, которые могли бы применяться в традиционных подходах. Я использовала микроволновое и фотохимическое излучение для ускорения реакций, что позволило существенно сократить время синтеза и повысить выход продуктов.

Такие технологии применимы в синтезе материалов для органической электроники и биоактивных соединений для медицины. Кроме того, разработанные «зеленые методы» используются студентами ОмГУ при выполнении дипломных работ, что помогает подготовить будущих специалистов к применению современных экологичных подходов.

«СП»: Как вы видите будущее зеленой химии в органическом синтезе?

— Я убеждена, что зеленая химия станет стандартом в научных и промышленных процессах. С развитием технологий и повышением осведомленности об экологических проблемах, методы на основе фотохимического и микроволнового излучения будут все более востребованы. Это приведет к созданию более устойчивых и эффективных процессов, способствуя решению глобальных экологических задач и развитию инноваций в химии.

«СП»: Анна, ваш научный путь — вдохновляющий пример для молодых химиков! Что бы вы посоветовали начинающим исследователям, которые мечтают добиться таких же успехов?

— Я бы посоветовала молодым исследователям быть любопытными, настойчивыми и не бояться сложностей. Успех в науке часто приходит через множество попыток, экспериментов и, конечно, ошибок. Очень важно выбрать тему, которая действительно вдохновляет, и погрузиться в нее с интересом. Также не стоит недооценивать силу сотрудничества и работа в команде, обмен идеями и участие в научных проектах, особенно международных, помогают расширить горизонты и найти новые подходы. И главное всегда двигаться вперед, даже если путь кажется трудным. Наука любит упорных и увлеченных!

15 ноября 2022 года