Хрусталев Виктор Николаевич
Жизнь ставит цели науке; наука освещает путь жизни.
С отличием окончил Московский институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова по специальности физика и химия твердого тела.
Сотрудник Лаборатории рентгеноструктурных исследований Института элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН).
Защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01 – неорганическая химия на тему: «Синтез и рентгеноструктурное исследование перренатов элементов III группы Периодической системы».
Защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора химических наук по специальностям 02.00.04 – физическая химия и 02.00.08 – химия элементоорганических соединений на тему: «Структурные аспекты химии неклассических соединений кремния, германия и олова».
Заведующий Лабораторией РСИ ИНЭОС РАН.
Заведующий Кафедрой неорганической химии Российского университета дружбы народов.
Директор Объединенного института химических исследований РУДН.
Преподавание
- Читает в Российском университете дружбы народов курсы «Физические методы исследования веществ и материалов», «Актуальные задачи современной химии», «Общая и неорганическая химия»
- C 2006 года Виктор Хрусталев обучает основам метода рентгеноструктурного анализа бакалавров и магистров Нью-Мексиканского Высокогорного университета в США (New Mexico Highlands University, Las Vegas, NM USA); с 2007 года – бакалавров, магистров и аспирантов Бакинского государственного университета в республике Азербайджан (г. Баку)
Наука
- Член редколлегии международного журнала «Acta Crystallographica», издаваемого Международным союзом кристаллографии (IUCr). Приглашенный рецензент многих международных издательств, таких как American Chemical Society (ACS), Royal Society of Chemistry (RSC), Wiley, Elsevier, рецензент многих российских научных журналов, а также эксперт РФФИ и эксперт РАН. Автор 464 научных работ в ведущих российских и международных изданиях и 3 патентов РФ, индекс цитируемости по международной базе данных Scopus – 2911, индекс Хирша – 28.
- Руководитель двух грантов РФФИ (№ 16-29-10782-офи_м и № 17-03-00993-а), госзадания Министерства образования и науки РФ 4.1154.2017/4.6 и проекта Программы НПК «5-100».
- Внесен существенный вклад в установление механизма классической реакции тио-Виттига (с использованием тиокетонов вместо кетонов в классической реакции олефинирования (Г. Виттиг, 1953 – Нобелевская премия, 1979)). Предсказан ступенчатый механизм реакции тио-Виттига в ряду соединений элементов 14 группы через первоначальное образование элементоорганических бетаинов R13E15(+)─CR2R3─E14R42─S(–) (E15 = P, As; E14 = Si, Ge), представляющих новый класс соединений элементов 14 группы, и дальнейшее их превращение в соответствующие элементафосфетаны. Полученные результаты позволили впервые экспериментально доказать образование углеродных аналогов кремний- и германийорганических бетаинов в классической реакции тио-Виттига, чем поставлена окончательная точка в многолетней дискуссии по этой проблеме.
- Обнаружены новые эффективные способы стабилизации высокореакционно-способных производных элементов 14 и 16 групп в мономерной форме при обычных условиях. Стабилизированные производные германия(II) и олова(II), обладающие свойствами истинных аналогов карбена, открыли возможность для их использования в синтезе соединений новых классов, в частности, первого комплекса, содержащего гермилиевый катион. Высокореакционноспособные мономерные гетарил-халькогенилхлориды, стабилизированные в Т-образной цвиттер-ионной форме, уже использованы в качестве исходных реагентов для выделения ряда гетероциклических соединений нового типа.
- Разрешена загадка 60-х годов прошлого века о строении «оловоорганических аналогов реактива Гриньяра» – научный спор между российскими (академик К.А. Кочешков и соавторы) и английскими (А. Дэвис и соавторы) учеными о симметричной или несимметричной структуре комплексов R2SnXY • R2SnXY (R = Alk; X, Y = Hal; X ≠ Y). Однозначно экспериментально доказано существование обоих структурных типов, как несимметричных аддуктов R2SnX2 • R2SnY2, так и симметричных димеров [R2SnXY]2. На основании полученных данных предсказана вероятная перегруппировка «оловоорганических аналогов реактива Гриньяра» в растворе, что подтвердило правоту обеих научных групп.
- Внесен весомый вклад в развитие химии краун-эфиров и органических макроциклических рецепторов для неорганических анионов. Описаны строение и взаимосвязь структура-свойства более 50 новых гетероорганических макроциклических соединений, обладающих биологическими и другими практически важными свойствами, в том числе, включающих максимальный на сегодняшний день 63-членный внутренний цикл и необычно гибкие дитопные моно- и бискраунопорфирины. Определено строение и выяснен механизм связывания уникального макроциклического рецептора, селективно и эффективно связывающего пертехнетат-анионы, что позволяет использовать его для утилизации промышленных отходов атомной энергетики.
- Внесен значительный вклад в обнаружение ряда внутримолекулярных перегруппировок и изомеризаций и установление механизма этих трансформаций, включающих перегруппировку Вагнера-Мейервейна, 1,5-тион-тиольную изомеризацию в ряду 3-O-фосфорилированных 1,4-бензодиазепинов, необычную фосфоротропную миграцию C1C3 в фрагменте C1═N─C3 1,4-бензодиазепинов, сопровождающуюся изомеризацией Ph2P─O─C1 в Ph2P(═O)─C3 и др.
- Описаны химические связи и невалентные взаимодействия нового типа, в том числе, определяющие направление новых химических реакций. Впервые показано, что водородная связь C─H…π типа способна промотировать стереоспецифическое течение реакций внутримолекулярной циклизации – Т-реакций. Найдено более 20 новых полиморфных модификаций и выявлены условия их образования. Обнаружен ряд фото- и термохромных фазовых переходов, включая обратимые монокристалл-монокристалл, и определены механизмы этих превращений, движущей силой которых является изменение системы межмолекулярных невалентных взаимодействий.
- В 2015 году при непосредственном и активном участии Виктора Хрусталева была адаптирована к рутинному рентгеноструктурному анализу малых молекул синхротронная станция белковой кристаллографии «БЕЛОК» Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Сегодня это единственная в России и странах СНГ станция общего монокристального рентгеноструктурного анализа с использованием синхротронного излучения, работающая в многопользовательском режиме для научных целей. Ежегодно на этой станции проводится более 500 рентгеноструктурных экспериментов. Важно отметить, что кристаллы подавляющего большинства исследованных образцов изучить на лабораторном монокристальном дифрактометре с рентгеновской трубкой не представляется возможным вследствие их объективно низкого качества (металлоорганические каркасные соединения, кластеры, макроциклические органические лиганды и их комплексы и т.п.) или очень маленьких (микронных) размеров. Очевидно, что дальнейшее развитие исследований на этой станции приведет к получению научных знаний несоизмеримо более высокого уровня по сравнению с лабораторными условиями, что открывает широкие перспективы для повышения конкурентоспособности российской науки на международной арене.
Научные интересы
- Один из ведущих специалистов в области кристаллохимии и рентгенодифракционных методов исследования. Им получены важнейшие результаты в структурной химии элементов 14 и 16 групп, супрамолекулярной химии, стереохимии природных и биологически активных соединений.