ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН 
Казанская научная школа супрамолекулярной химии

«Супрамолекулярная химия – это мост между живой и неживой природой», подчеркивал академик Александр Иванович Коновалов.

Пример супрамолекулярной химии — всем известный атом углерода.  Все знают, что графит и алмаз обладают принципиально разными свойствами. Графит — мягкий материал.  Алмаз — один из самых твердых, но они все состоят из атома углерода!

Так почему такие фантастические изменения в свойствах?  А это потому, что структура и межмолекулярные взаимодействия — принципиально разные в этих материалах. И супрамолекулярная химия работает над проблемой, как можно конструировать новый, с заданными свойствами материал, меняя его структуру за счет межмолекулярных взаимодействий.

У истоков супрамолекулярной химии в Казани и России

В середине 90-х годов ХХ-го столетия три исследовательские научные группы практически одновременно: две в Институте органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН) и одна на кафедре органической химии Казанского государственного университета, начали исследования в области макроциклических соединений. Руководили исследованиями академик РАН Александр Иванович Коновалов и его ученик – в скором времени член-корреспондент РАН, д.х.н., профессор Игорь Сергеевич Антипин.

Для развития супрамолекулярного направления А.И. Коновалов, директор ИОФХ им. А.Е. Арбузова, создает в институте новые лаборатории – Химии каликсаренов, Высокоорганизованных сред, Физико-химии супрамолекулярных систем, а затем — отдел Супрамолекулярной химии, который стал локомотивом развития супрамолекулярной науки не только в Казани, но и России.

Отдел супрамолекулярной химии ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 2004 г.

Российский день в Страсбурге, положивший начало интенсивному международному сотрудничеству, сначала между российскими и французскими учеными, 2004 г.  Слева направо: И.С. Антипин, А.И. Коновалов, Жан-Мари Лен, М.В. Алфимов, А.Ю. Цивадзе.

В 2005 году было создано российско-французское научное объединение «SupraChem» — «Супрамолекулярные системы в химии и биологии».

Создание под эгидой Российской академии наук и французского фонда CNRS (Centre national de la recherche scientifique) российско-французского научного объединения SupraChem “Супрамолекулярные системы в химии и биологии” (2005 – 2013 гг), координаторами которого стали: с французской стороны профессор А. Варнек, с российской – профессор И. Антипин, сыграло огромную роль в развитии супрамолекулярной науки в России: совместная аспирантура, защита диссертаций, стажировки молодых ученых в ведущих университетах, проведение конференций и молодежных школ и многое другое.

Оригинальные и междисциплинарные исследования, проводимые в Республике Татарстан под руководством академика А.И. Коновалова, привели к созданию научных основ дизайна самоорганизующихся путем нековалентной самосборки молекул с образованием супрамолекулярных систем на основе каликсаренов, и применению их для конструирования функциональных наноразмерных объектов в соответствии с принципом “снизу-вверх”. В 2008 году за работу «Супрамолекулярные системы на основе каликсаренов» коллективу авторов — Коновалову А.И. (руководитель), Антипину И.С., Бурилову А.Р., Губайдуллину А.Т., Мустафиной А. Р., Рыжкиной И.С., Соловьевой С.Е., Стойкову И.И. была присуждена Государственная премия Республики Татарстан в области науки и техники.

Вручение Государственной премии Республики Татарстан 2008 года. Слева направо: Коновалов А.И., Антипин И.С., Бурилов А.Р., Губайдуллин А.Т., Мустафина А.Р., президент РТ Шаймиев М.Ш., Рыжкина И.С., Соловьева С.Е., Стойков И.И.

Каликсарен — от латинского «calix» — чаша

Лаборатория химии каликсаренов ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 2011 г. 

Лаборатория физико-химии супрамолекулярных систем ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН, 2015 г.

 
Лаборатория высокоорганизованных сред ИОФХ им. А.Е. Арбузова ФИЦ КазНЦ РАН, 2021 год.

Сегодня ученые Казанской школы супрамолекулярной химии работают на мировом уровне.

Достижения супрамолекулярной химии широко применяются в медицине, промышленности, сельском хозяйстве, в квантовой электронике.

Используя возможности супрамолекулярной химии можно:

• обнаружить раковые клетки и тут же их обезвредить
• сделать доставку лекарственных препаратов адресной и свести на «нет» негативный эффект ряда онкологических препаратов
• создавать антидоты и высокочувствительные датчики для обнаружения токсических веществ и патогенов
• создавать новые поверхностно-активные вещества и использовать их в катализе, нефтехимии, косметике, пищевой промышленности
• создавать легкие и прочные материалы, устойчивые к повреждениям