Академику Чупахину Олегу Николаевичу - 90 лет!

Олег Николаевич Чупахин родился 9 июня 1934 года в г. Троицк Челябинской области.

В 1957 году окончил c отличием Химико-технологический факультет Уральского политехнического института (ныне — Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ), где далее работал: аспирантом, старшим научным сотрудником, доцентом, профессором, заведующим Кафедрой органической химии, зав. проблемной лабораторией физиологически активных веществ, деканом Химико-технологического факультета. В 1989 году возглавил Отдел тонкого органического синтеза Института органической химии УрО РАН, в 1993-2003 гг. — директор созданного на базе Отдела Института органического синтеза УрО РАН (ИОС УрО РАН). В настоящее время — научный руководитель Института, зав. Лабораторией координационных соединений, главный научный сотрудник. Советник РАН.

По 2018 год — зав. Кафедрой органической химии Уральского государственного технического университета (УГТУ-УПИ).

Член-корреспондент АН СССР с 1987 года, академик РАН с 1992 года — Отделение химии и наук о материалах.

Академик О.Н. Чупахин — учёный с мировым именем, крупный специалист в области органической химии, химии лекарственных веществ. Его научные интересы: фундаментальные и прикладные аспекты в области атом-эффективных методологий функционализации гетероциклических соединений, медицинская химия, синтез органических соединений, обладающих противовирусным действием и хиральных катализаторов, синтез, строение и реакционная способность органических, металло- и элементоорганических соединений, каталитические методы в органическим синтезе, биологически активные соединения.

Значимость работ О.Н. Чупахина состоит в открытии реакций и реагентов, обладающих универсальными возможностями для построения новых химических структур, в создания новых методологий и технологий тонкого органического синтеза, отвечающих современным требованиям безопасности, ресурсо- и энергосбережения. Его работы в области органической, гетероциклической и медицинской химии получили широкое признание как в России, так и за рубежом.

Ученик академика И.Я. Постовского, основатель нового научного направления «Нуклеофильное ароматическое замещение водорода», которое вошло в современные отечественные и зарубежные учебники. Предложенный им для реакций нуклеофильного замещения водорода символ SNH получил широкое хождение в мировой литературе. Им написаны первый в мировой литературе обзор по этим реакциям (1976 г.), первая книга (1994 г.), сформулированы основы теории и практики нуклеофильного ароматического замещения водорода. О.Н. Чупахиныым развиваются современные направления — супрамолекулярная химия и асимметрический синтез энантиомерно чистых соединений, противовирусный препарат азолоазинового ряда — «Триазавирин», новый противоопухолевый препарат «Лизомустин», к его основным достижениям относится разработка антибактериального препарата «Пефлоксацин», ряда кардиотропных, ранозаживляющих веществ и радиопротекторов, он разработал методы (в т.ч. технологические) получения антибиотиков нового поколения — фторхинолонов. О.Н. Чупахин — член Межведомственного научного совета по конвенционным проблемам химического и биологического оружия.

В 1962 году защитил кандидатскую диссертацию, в 1976 году защитил докторскую диссертацию «Нуклеофильное замещение водорода в азинах», с 1977 года — профессор.

Основные направления научной работы О.Н. Чупахина:

- атом-эффективные, высокоселективные и экологически безопасные методы органического и металлоорганического синтеза лекарств, хиральных катализаторов и органических материалов на основе гетероциклических соединений, главным образом азинов и азолоазинов;

- применение высокоселективных и атом-эффективных реакций: (гетеро)конденсация, прямая металл-катализируемая функционализация связи C (sp2) -H в (гетеро) ароматических соединениях (включая образование новых C — X, X = C, N, O, P, S химических связей), металл-катализируемые реакции кросс-сочетания, окислительные реакции кросс-сочетания πдефицитных (гетеро) ароматических соединений (реакции SNH), не катализируемые переходными металлами, реакции асимметричного синтеза.

До того, как О.Н. Чупахин стал создателем нового научного направления по изучению нуклеофильного ароматического замещения водорода (SNH), в учебниках — отечественных и зарубежных — утверждалось, что такие реакции «маловероятны». Пришлось столкнуться с неприятием своих идей, над ними посмеивались на конференциях — считалось, что SNH реакций не существует в принципе. В более чем тридцатилетнем цикле работ О.Н. Чупахин и его сотрудники выявили общие черты механизма превращений, внешне имеющих малое сходство, установили прогностические признаки реакционной способности, элементарные акты, побочные и аномальные процессы, разработали новые синтетические приемы и методы. Всесторонне изучив реакции нуклеофильного замещения водорода в аренах, О.Н. Чупахин и его коллеги выяснили, что водород вытесняется не в виде отрицательной частицы, как полагали раньше, а в виде протона, и в качестве побочного продукта выделяется вода. Осмысление накопленного экспериментального, расчетного и литературного материала позволило сделать вывод, что SNH реакции не только не являются «маловероятными», а напротив, представляют собой фундаментальное свойство ароматических соединений. Сегодня SNH реакции не только признаны фундаментальным свойством ароматических соединений, но и способствовали изменению самой логики органического синтеза — реакции нуклеофильного замещения водорода вошли во все отечественные и зарубежные учебники.

Синтетическая методология SNH оказалась исключительно плодотворной, она позволила создавать связи углерод-углерод, а также связи углерода с другими элементами, конструировать вещества самых разнообразных классов. Среди них лекарственные средства, люминофоры, полимеры, высокоэнергетические соединения (взрывчатые вещества). Сегодня SNH реакции нашли промышленное применение. В XX веке в основном применялись такие технологии переработки ароматического сырья, или аренов (они составляют свыше 30% всего используемого сырья), когда в арен вначале вводился остаток агрессивного реагента, чаще всего хлора, а затем вытеснялся и замещался нужной группой. Сегодня перед химическим сообществом стоит задача создания бесхлорных технологий. В этом смысле SNH процессы имеют преимущество перед традиционными, поскольку в них происходит прямое вытеснение водорода, как правило, в виде воды. На их основе можно разрабатывать технологии экологически чистой, так называемой «зеленой» химии. Такие процессы предполагают ресурсосбережение при минимизации нагрузки на окружающую среду. Синтетическая SNH методология позволила отказаться от процессов, связанных с использованием агрессивных реагентов.

На основе SNH методологии развивается важнейшее направление исследований академика О.Н. Чупахина — работы в области медицинской химии. Вместе с сотрудниками он разработал новую группу противовирусных препаратов широкого спектра действия, активных в отношении социально значимых вирусных инфекций — энантиомерно чистого «Левофлоксацина», бактерицидного препарата с широким спектром действия (по контракту с корейской компанией «Самсунг»), разработан и запатентован в Японии способ синтеза левофлоксацина — фторхинолона последнего поколения. Создано средство для лечения воспалительных стоматологических заболеваний «Силативит». О.Н. Чупахин проводил исследования кардиотропных веществ, радиопротекторов, ранозаживляющих средств. Все сделанное — не только уже готовые к применению или ждущие своего часа эффективные лекарственные формы, но и хорошая основа для будущего отечественной фармакологии, перспектива ее самостоятельного развития.

С использованием методологии нуклеофильной атаки на незамещенный углерод, О.Н. Чупахиным разработаны оригинальные, в том числе принципиально новые синтетические методы построения разнообразных органических соединений, предназначенных, главным образом, для биологических испытаний: предложены одностадийные региоселективные методы построения сложных гетероциклических структур, в том числе каркасных, алкалоидоподобных, супрамолекулярных соединений. Серьезный вклад сделан в химию гетероароматических катионов, выявлены черты их сходства и отличия по сравнению с аренониевыми катионами.

О.Н. Чупахин успешно работает в области создания лекарственных веществ; им вместе с сотрудниками открыта новая группа противовирусных препаратов широкого спектра действия, ведутся исследования кардиотропных, противоопухолевых, веществ, радиопротекторов, ранозаживляющих средств. Им инициированы исследования синтетических антибиотиков фторхинолонового ряда (работы проведены группой под руководством академика В.Н. Чарушина). Созданы новые фторхинолоны, обладающие противоопухолевым действием.

Работы О.Н. Чупахина в области медицинской химии привели к созданию нового семейства противовирусных препаратов — азолоазинов, новых антибиотиков и противоопухолевых препаратов. Большим прорывом стал лекарственный препарат «Триазавирин», созданный О.Н. Чупахиным с коллегами: в ходе испытаний выяснилось, что это мощнейшее средство для лечения гриппа разных штаммов — А, В, С, птичьего и свиного гриппа и других респираторных инфекций. «Триазавирин» удостоен престижнейшей международной премии Prix Galien Russia. Важно, что препарат полностью отечественный, ученые все сделали в России: от его синтеза в пробирке и до испытаний на разных вирусах. Это — совместная работа ИОС УрО РАН, Института гриппа Министерства здравоохранения РФ, Уральского федерального университета им. Б.Н. Ельцина и завода «Медсинтез».

«Триазавирин» блокирует фермент, отвечающий за репликацию вируса, воспроизведение им себе подобных структур. Есть так называемая теория антиметаболитов, согласно которой «Триазавирин» как бы «подсовывает» вирусу фальшивые «кирпичики». «Триазавирин» относится к так называемым этиотропным средствам. «Этио» — от латинского «причина». Есть симптоматические средства, которые снимают симптомы — например, головную боль, кашель, насморк, но при этом вирусы продолжают размножаться, болезнь прогрессирует. «Триазавирин» действует на саму причину, корень болезни, на сегодня это самое сильное средство против гриппа, на второй-третий день вирус из крови больного не высевается. Структура «Триазавирина» тоже оригинальна. Большинство противовирусных лекарств принадлежат к классу нуклеозидов, молекулы которых содержат остатки сахара, «Триазавирин» же относится к принципиально иному классу — азолоазинам.

Препарат продолжает открывать все новые свои качества, на сегодняшний день количество разновидностей превысило четыре сотни: нитроазолазины обрастают различными группировками, модификациями и проявляют различные новые свойства. О.Н. Чупахин создал не просто отдельный препарат «Триазавирин», а новый тип противовирусных ненуклеoзидных химиотерапевтических препаратов, он действуют на разные вирусы. Вирусы бывают РНК-зависимые и ДНК-зависимые, одни содержат рибонуклеиновую кислоту, другие — дезоксирибонуклеиновую. Нитроазолазины воздействуют на РНК-вирусы, в том числе на разные виды гриппа, а также бактериологического оружия. В частности, «Триазавирин» довольно успешно испытывался на эболу (300 упаковок препарата были отправлены в Африку), геморрагическую лихорадку, поражающую почки (такой лихорадкой болеют, к примеру, в Крыму, Карелии, Башкирии), на лихорадку Западного Нила.

Установлено, что «Триазавирин» — эффективное средство против вирусов, обостряющих бронхиальную астму. «Триазавирин» помогает в борьбе с краснухой, герпесом и, что особенно важно — с острой респираторной вирусной инфекцией (ОРВИ), об этом свидетельствуют клинические испытания в Петербурге, Екатеринбурге, Красноярске. К сожалению, многие переносят ОРВИ на ногах (при температуре 37,2), продолжают ходить на работу, заражают других. В итоге ОРВИ стала самым массовым заболеванием в мире и в нашей стране: на нее приходится до 90-95 % случаев инфекционных заболеваний. Только в России ОРВИ ежегодно заболевают несколько десятков миллионов человек, экономический ущерб — десятки миллиардов рублей. Клинические испытания на ОРВИ показали, что «Триазавирин» — эффективное, безопасное, хорошо переносимое и экономичное средство борьбы с этой инфекцией. Клинические испытания в Красноярске также подтвердили: прием «Триазавирин»а приводит к ускорению лечения клещевого энцефалита примерно в два раза. Сейчас идет работа над его производным — триазидом: уже понятно, что этот лекарственный препарат, по крайней мере, не хуже «Триазавирина», но должен быть дешевле.

В последние годы О.Н. Чупахин занимается химией фторсодержащих соединений, в том числе гетероциклических, а также химическими аспектами охраны окружающей среды, в частности, предложены методы утилизации одного из предшественников диоксина — полихлорбифенилов.

О.Н. Чупахин — один из самых цитируемых ученых Екатеринбурга по оценке международных информационных агентств. Его работы используются при чтении курсов в МГУ, Ростовском, Новосибирском и других госуниверситетах, внесены в учебные пособия.

Им организованы и успешно работают на базе ИОС филиалы Кафедр УрГУ и УГТУ-УПИ, лабораторий УрГУ и ЧелГУ. Он — руководитель раздела «Здоровье населения» региональной научно-технической программы «Урал». Сотрудничает с компаниями Janssen Pharmaceutical (Бельгия), Samsung Electronics (Ю. Корея), Pama (Израиль), Specs and Biospecs (Голландия), Procter and Gamble (США), с Техническим университетом Дармштадта (Германия), с Польской академией наук. Инициатор и организатор проведенной в 1998 году международной конференции по органической химии, посвященной 100-летию со дня рождения академика И.Я. Постовского.

В 1989 году О.Н. Чупахин возглавил Отдел тонкого органического синтеза Института органической химии Башкирского научного центра УрО РАН, а в 1993-2004 гг., т.е. в самый сложный период становления, был директором созданного на базе этого Отдела Института органического синтеза УрО РАН (ныне — им. И.Я. Постовского) — фактически одного из первых научных учреждений Уральского отделения РАН. Сегодня — это один из ведущих Институтов страны. Миссия ИОС — в развитии методов органического синтеза как инструмента в решении задач, отвечающих на глобальные вызовы, такие как резистентность к антибиотикам и распространение инфекционных заболеваний. Идет работа над противотуберкулезными, противодиабетическими, ранозаживляющими препаратами, занимаются фундаментальными вопросами — реакционной способностью, структурой молекул. Исследовательский коллектив стремится усовершенствовать саму суть органического синтеза — чтобы синтез стал не только экономически целесообразным, но и экологически совершенным, приносил наименьший вред окружающей среде.

Совместное создание Института и Уральского федерального университета — Центр фармацевтических и химических технологий. Его задачи — поисковые и прикладные исследования в области химии и биологии, создание и испытание новых противовирусных, антибактериальных, противотуберкулезных, генно-инженерных препаратов, подготовка кадров.

Из интервью О.Н. Чупахина: «От момента обнаружения первичного эффекта до выпуска лекарства в аптеки проходит как минимум 15 лет. Но и за рубежом на разработку лекарства уходит лет десять. Причем две трети работ — и по объему, и по времени, и по деньгам — это работа биологов, биологические испытания. Такова и международная практика.

У нас «наверх» докладывают, что потребности страны на 70% удовлетворены отечественными лекарствами. Но на самом деле не на 70, а на 5-7% — то есть никак. Отрасль как-то приспособилась, трансформировалась и занимается только выпуском готовых лекарственных форм. Получают действующее начало, лекарственную субстанцию, из-за рубежа, в основном из Китая и Индии — готовое, по сути дела, лекарство, и из него у нас делают таблетки или растворы. Но какие-то просветы видны. Если раньше фармпредприятия разработки наших ученых просто не воспринимали, то сейчас спрашивают — нет ли у нас чего-нибудь своего, хорошего, нового. К примеру, в Верх-Нейвинске сейчас монтируются установки по производству лизомустина — противоопухолевого препарата, разработанного в нашем институте. Мы прошли все мучительные стадии испытаний, сами в Институте выпускали опытные партии этого препарата и безвозмездно передавали в онкоцентр. А теперь мы уступили уральскому заводу лицензию на производство лизомустина, и его будут выпускать, покрывая потребности всей России.

Догонять успешного конкурента путем повторения его разработок — это тупик. Но создание одного лекарственного препарата обходится в 1-2 миллиарда долларов (кстати, до четверти расходов уходит на рекламу). И поодиночке состязаться с западными сверхгигантами фармацевтической промышленности, такими как Pfizer или Merсk, у которых бюджеты в десятки раз превышают бюджет нашей Академии наук, невозможно. Успех возможен, только если идти на опережение, создавать собственные инновационно прорывные продукты и технологии».

О.Н. Чупахин — создатель известной в России и за рубежом крупной научной школы по органической химии создателю научной школы в области органической химии, которая включает в себя 49 кандидатов и 11 докторов наук. Среди его учеников академик В.Н. Чарушин — председатель Уральского отделения РАН, члены-корреспонденты РАН В.Л. Русинов и В.И. Салоутин, первый проректор УрФУ (2010-2015) А.И. Матерн.

Автор более 600 публикаций, в том числе 11 монографий, свыше 200 авторских свидетельств и патентов в области органической и медицинской химии. Его монография «Ароматическое нуклеофильное замещение водорода», изданная в США, постоянно цитируется в литературе. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или в соавторстве: «Нитроазины», «SNH methodology and new approaches to condensed heterocyclic systems», «SNH Reactions: Aspects of creation of new environmentally acceptable technologies», «Химическая функционализация полихлорированных бифенилов: новые достижения», «Metal Free C-H Functionalization of Aromatics. Nucleophilic Displacement of Hydrogen», «TransitionMetal-Free Cross- Dehydrogenative Coupling of Triazines with 5,7-Dihydroxycoumarins», «Aerobic oxidative C-H/C-H coupling of azaaromatics with indoles and pyrroles in the presence of TiO2 as a photocatalyst», «Фторсодержащие трикарбонильные соединения: Получение, свойства, реакции, синтез гетероциклов», «Ионообменные материалы, их синтез и свойства: Учебное пособие», «Противовирусные органические соединения: Учебное пособие», «Химическая технология», «Реакции нуклеофильного замещения водорода в аренах и гетероаренах: Учебное пособие» и др.

Член редколлегии «Журнала органической химии», журналов «Химия гетероциклических соединений», «Химия твердого топлива», «Макрогетероциклы», член редакционного совета «Вестника Уральского отделения РАН».

Почетный доктор Ростовского госуниверситета, Почетный профессор УГТУ-УПИ.

Член Президиума Уральского отделения РАН, председатель Объединенного ученого совета УрО РАН по химическим наукам, член Научного совета Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине», председатель диссертационного совета, член Совета РФФИ, член Национального комитета российских химиков, руководитель раздела «Здоровье населения» региональной научно-технической программы «Урал», президент Центра благотворительных фондов и организаций Свердловской области, член Международного гетероциклического общества, член Международного союза антивирусных соединений, вице-президент общественного Института человека.

Награжден орденом Дружбы, орденом Почета.

Лауреат премии Совета Министров СССР, Государственной премии РФ в области науки и технологий.

Ему вручена Почетная грамота Президента РФ.

Удостоен Демидовской премии, премии «Триумф», Российской премии Prix Galien Russia в категории «Лучшее исследование в России», премии им. И.Я. Постовского, премии им. Н.Д. Зелинского, премии имени В.Н. Татищева и Г.В. де Генина в области науки, техники и медицины, премии Всесоюзного химического общества им. Д.М. Менделеева, премии Международного академического издательства «Наука» (1998, 2008, 2009), медали «Памяти профессора Коста», Золотой медали общества иммунологов, Золотой медали им. академика С.В. Вонсовского УрО РАН, медали В.В. Марковникова, юбилейной медали «300 лет Российской академии наук», медали «За полезное».

Лауреат 2008 — LXIV Менделеевский чтец, лауреат конкурса Фонда содействия отечественной науке в номинации «Выдающиеся ученые РАН».

Ему вручены региональные награды: знак отличия Свердловской области «За заслуги перед Свердловской областью» III степени, Почетный знак «За заслуги перед городом Екатеринбургом», звание Почетного гражданина города Екатеринбурга.