Fluid-state NMR - Green Chemistry Lab

Коллеги, приглашаю вас принять участие в специальном выпуске Chemical Physics : “Advances in Chemical Physics and Functional Materials: In Memory of Nikolai N. Semenov” Этот выпуск мы посвящаем памяти Николая Николаевича Семёнова — выдающегося учёного, нобелиата, чьи работы во многом определили развитие химической физики. Сейчас уже 3 статьи приняты, ещё 12 рукописей находятся на рецензировании. При этом мы хотели бы собрать действительно содержательный выпуск и будем рады новым интересным работам. 📅 Срок подачи рукописей — 10 ноября 2026 года. Приглашаем коллег присоединиться. Если у вас есть работа по химической физике, функциональным материалам или смежным направлениям, будем рады видеть её среди материалов спецвыпуска. Специальный выпуск под редакцией: д.ф.-м.н. Ходова Ильи Анатольевича и Аннализа Паолоне, PhD Национальный исследовательский совет, Рим, Италия https://www.sciencedirect.com/special-issue/332031/advances-in-chemical-physics-and-functional-materials-in-memory-of-nikolai-n-semenov

14 августа 1933 года в Винтертуре, Швейцария, родился Ричард Роберт Эрнст, один из крупнейших специалистов в области спектроскопии ядерного магнитного резонанса. После окончания Федерального технологического института в Цюрихе и защиты диссертации по физической химии Эрнст начал научную работу в компании «Вариан» в Пало-Альто, США. Именно там в 1960-е годы совместно с Вестоном Э. Андерсоном он разработал метод, который стал важнейшим этапом в развитии ЯМР-спектроскопии высокого разрешения. Эрнст показал, что использование коротких радиочастотных импульсов и последующей математической обработки сигнала с помощью преобразования Фурье позволяет значительно увеличить чувствительность метода и получать спектры быстрее и точнее. Это открытие сделало возможным исследование веществ в относительно малых концентрациях и изучение ядер, естественное содержание изотопов которых в образцах невелико. После возвращения в Швейцарию в 1968 году Эрнст продолжил исследования в Федеральном технологическом институте в Цюрихе, где развивал новые направления ЯМР-спектроскопии. Эрнст сыграл фундаментальную роль в развитии двумерной ЯМР-спектроскопии, однако стоит отметить, что сама идея двумерного ЯМР-эксперимента первоначально была предложена Жаном Женером в 1971 году. Эрнст и его группа развили и реализовали эти методы до современного уровня - в том виде, в котором они сейчас используются на современном оборудовании. В 1991 году Ричард Эрнст был удостоен Нобелевской премии по химии «за вклад в развитие методологии спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения». Для нашей лаборатории особенно важно отметить, что портрет Ричарда Роберта Эрнста находится у нас, напоминая о значении его открытий и о роли фундаментальных исследований в развитии современной физической химии. Кроме того, в нашей лаборатории хранится не только портрет Ричарда Роберта Эрнста, но и его фундаментальный труд: Р. Эрнст, Дж. Боденхаузен, А. Вокаун «ЯМР в одном и двух измерениях» (М.: Мир, 1990). Эта книга стала одним из классических руководств по ЯМР-спектроскопии.

🎉 Новая публикация нашей лаборатории! В журнале Pharmaceutical Research (Q1, Q2, БС1) опубликована статья «Syn–Anti Conformational Equilibrium of Indomethacin: A Combined NOESY and Quantum Chemical Study», подготовленная в рамках диссертационной работы Алексея Ковалева совместно с сотрудниками нашей лаборатории и зарубежными коллегами — проф. Savaş Kaya h=74 (Университет Сивас Джумхуриет, Турция) и его постдоком Yoshio Barrera (Институт химии Национального автономного университета Мексики (UNAM), Мехико, Мексика). Исследование посвящено изучению конформационного равновесия индометацина с использованием ЯМР-спектроскопии NOESY и методов квантово-химического моделирования. В работе удалось показать, как природа растворителя влияет на пространственную структуру молекулы различных форм лекарственного вещества. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых фармацевтических форм с улучшенными свойствами. Поздравляем Алексея Ковалева и всех соавторов с публикацией и желаем дальнейших успехов в совместных исследованиях. doi.org/10.1007/s11095-026-04162-9

🎉 Отличная новость! Российский научный фонд подвел итоги конкурса проектов инициативных исследований молодыми учеными. По результатам конкурса поддержку получат 414 научных проектов, которые будут реализованы в 2026–2028 годах. Особенно приятно поздравить сотрудника нашей лаборатории к.х.н. Константина Васильевича Белова с победой в конкурсе! 👏 📌 Проект № 26-73-00005 - «Выявление мотивов структуры метастабильных производных спиропирана для фотофармакологических приложений» - получил грантовую поддержку Российского научного фонда. Исследование планируется выполняться в Институте химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук. Желаем успешной реализации проекта, новых научных открытий, вдохновения и ярких результатов! Пусть исследование внесет значимый вклад в развитие современной фотофармакологии и российской науки! 🚀🔬 #РНФ #РоссийскийНаучныйФонд #Наука #МолодыеУченые #ГрантРНФ

Поздравляем аспирантку лаборатории ЯМР-спектроскопии растворов и флюидов Соборнову Валентину Владиславовну с получением диплома за лучший стендовый доклад на V Международном симпозиуме «Нековалентные взаимодействия в синтезе, катализе и кристаллохимическом дизайне» (NCI-2026), который проходил на базе Санкт-Петербургского государственного университета с 29 июня по 3 июля 2026 года. Высокая оценка представленного исследования стала заслуженным признанием результатов систематической научной работы, проводимой в нашей лаборатории, и свидетельствует о высоком уровне выполняемых исследований. Желаем Валентине Владиславовне дальнейших профессиональных успехов, новых научных достижений, плодотворной работы и успешного завершения диссертационного исследования в намеченные сроки!

Сотрудники лаборатории ЯМР-спектроскопии растворов и флюидов приняли участие в IV Международном симпозиуме «Нековалентные взаимодействия в синтезе, катализе и кристаллохимическом дизайне» (NCI-2026), состоявшемся на базе Санкт-Петербургского государственного университета с 29 июня по 3 июля 2026 года. Симпозиум посвящён современным направлениям исследований в области нековалентных взаимодействий, спектроскопических методов анализа, супрамолекулярной химии, кристаллохимии и молекулярного дизайна функциональных материалов. Мероприятие объединило ведущих специалистов, молодых учёных и аспирантов из научных и образовательных организаций России и зарубежных стран (Италия, Испания, Сербия и Китай), став площадкой для междисциплинарного научного диалога и обмена актуальными результатами исследований. Высокий статус конференции был подтверждён участием внушительного числа авторитетных докладчиков, среди которых члены-корреспонденты РАН, академики РАН, профессора РАН, директора и заместители директоров ведущих химических институтов РАН. В числе участников конференции присутствовали 7 членов-корреспондентов РАН, 3 академика РАН и 13 зарубежных коллег. Представительство учёных такого уровня свидетельствует об актуальности рассматриваемой научной тематики и её высокой значимости для развития современной химической науки. В рамках конференции также была проведена специальная сессия IUPAC, посвящённая обсуждению актуальных международных инициатив и современных направлений развития химической науки, что подчеркнуло высокий уровень международного научного мероприятия. Лабораторию ЯМР-спектроскопии растворов и флюидов на симпозиуме представили руководитель лаборатории, доктор физико-математических наук Илья Анатольевич Ходов, научный сотрудник, кандидат химических наук Константин Белов и младший научный сотрудник, аспирант Валентина Соборнова. Они представили результаты исследований, посвящённых роли межмолекулярных невалентных взаимодействий в исследованиях структуры и динамике молекулярных систем.

Ученые проследили первые минуты рождения цемента Исследователи из Швейцарии под руководством проф. Линдона Эмсли впервые смогли детально проследить, как в первые минуты после смешивания цемента с водой формируется кальций-силикат-гидрат (C–S–H) — основная фаза, отвечающая за прочность бетона. Работа опубликована в Journal of the American Chemical Society. Для этого ученые использовали высокочувствительную твердотельную ЯМР-спектроскопию с динамической поляризацией ядер (DNP). Реакционную смесь быстро замораживали на разных стадиях гидратации, что позволило «остановить время» и отдельно исследовать раствор и образующийся осадок. Оказалось, что в начале реакции в растворе преобладают одиночные силикатные частицы, которые постепенно объединяются в более длинные цепочки, формирующие структуру C–S–H. Уже через три часа средняя длина этих цепей заметно увеличивается, что свидетельствует о быстром созревании материала. Полученные результаты позволяют лучше понять атомные механизмы твердения цемента и могут помочь в создании более прочных, долговечных и экологичных цементных материалов. Подробнее: https://doi.org/10.1021/jacs.6c06738 Особенно приятно отметить, что авторы работы использовали методику количественного анализа силикатных частиц, предложенную Валентиной Соборновой и Ильей Анатольевичем Ходовым ранее в этом году. Это подтверждает востребованность разработанного подхода и его потенциал для исследования сложных силикатных систем. https://doi.org/10.1039/d5cp03966e

Efficient Prediction of Transition-Metal NMR Chemical Shifts Using Machine Learning: Do Two-Dimensional Descriptors Suffice? https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.6c01787 In this study, machine learning models were developed to predict chemical shifts of coordination compounds containing Mn, Fe, Nb, and Mo, using a curated data set of 1956 experimental measurements. Several approaches were evaluated, including descriptor-based models, graph neural networks, and transformer-based architectures. The Tabular Prior-Data Fitted Network model demonstrated the best performance across all nuclei, with prediction errors corresponding to 4.5–8% of the total chemical shift range. A comparison of molecular representations showed that two-dimensional descriptors provide accuracy comparable to three-dimensional approaches while requiring significantly lower computational cost. Model interpretation based on Shapley additive explanations revealed metal-specific structure–property relationships and enabled identification of the applicability domain. Attempts to construct unified models across different metals did not improve predictive performance, highlighting the element-specific nature of chemical shifts. External validation on an independent data set of 195Pt complexes confirmed the generalizability of our two-dimensional descriptor-based approach, achieving a holdout MAE of 159 ppm without any 3D structural information. These results demonstrate that machine learning models based on molecular descriptors provide an efficient and reliable alternative to quantum-chemical methods for predicting nuclear magnetic resonance chemical shifts of transition-metal compounds. 📕Journal of Chemical Information and Modeling (IF=6.4)

Спектроскопия ЯМР парамагнитных комплексов металлов: современное состояние   Заведующий центром цифрового материаловедения ИОНХ РАН, д.х.н. Павлов А.А. и главный научный сотрудник ИФХЭ РАН, чл.-корр. РАН, д.х.н. Мартынов А.Г. опубликовали обзор в журнале «Успехи химии», посвященный современному состоянию спектроскопии ЯМР парамагнитных комплексов металлов. Настоящий обзор впервые предлагает целостный взгляд на парамагнитную спектроскопию ЯМР, объединяя как подробный разбор физических основ и экспериментальных методик, так и обобщение современных теорий и подходов. Особое внимание уделено возможностям метода устанавливать строение, электронную структуру и магнитные свойства комплексов, определяя параметры магнитных взаимодействий, критически важных для создания мономолекулярных магнитов, спиновых переключателей и других предшественников функциональных материалов будущего. Подчеркнут синергический эффект сочетания спектроскопии ЯМР с магнитометрией и спектроскопией ЭПР, позволяющий преодолеть проблему избыточной параметризации и получить достоверные данные об электронном строении комплекса. Библиография — 157 ссылок. A.A.Pavlov, A.G.Martynov, "NMR spectroscopy of paramagnetic metal complexes: current state", Russ. Chem. Rev., 2026, 95 (6), RCR5220, DOI: https://doi.org/10.59761/RCR5220