Лаборатория невалентных взаимодействий 

Научная группа профессора Петра Михайловича Толстого
Лаборатория невалентных взаимодействий исследует ключевые нековалентные связи – водородные, галогенные, алкаленовые и другие. Эти взаимодействия определяют структуру веществ, влияют на химические и биохимические процессы и играют важную роль в катализе, супрамолекулярной химии, дизайне лекарств и создании функциональных материалов.

Наши исследования основываются на спектральных методах и подходах вычислительной химии. Мы изучаем природу и механизмы «работы» невалентных взаимодействий, а также разрабатываем подходы к управлению реакционной способностью элементоорганических соединений за счёт целенаправленной настройки прочности и других свойств нековалентных связей.
Руководитель научной группы
Петр Михайлович Толстой
peter.tolstoy@spbu.ru
Доцент
Елена Юрьевна Тупикина
e.tupikina@spbu.ru
Ассистент
Валерия Вячеславовна Муллоярова
v.mulloyarova@spbu.ru
Старший преподаватель
Тонкоглазова Дарья Игоревна
daria.tonkoglazova@spbu.ru
Научный сотрудник
Семён Валерьевич Цыбулин
s.tsybulin@spbu.ru
Инженер-исследователь
Валерий Александрович Верхов
v.verkhov@spbu.ru
Инженер-исследователь
Эдем Рустемович Чакалов
Инженер-исследователь
Омар Алкхудер
Инженер-исследователь
Данил Вячеславович Крутин
Инженер-исследователь
Даниил Алексеевич Шитов
Инженер-исследователь
Марк Валерьевич Капланский
Студент 2 курса магистратуры
Дмитрий Сергеевич Лобанов
Студент 1 курса магистратуры
Степан Алексеевич Мешалкин
Студент 1 курса магистратуры
Александра Николаевна Губанова
Студент 4 курса бакалавриата
Максим Леонидович Круглов
Студент 4 курса бакалавриата
Владимир Михайлович Рогачевский
Студент 3 курса бакалавриата
Степан Андреевич Галиахметов
Студент 3 курса бакалавриата
Михеев Егор Викторович
Студент 2 курса бакалавриата
Катюхин Лев Александрович
Студент 2 курса бакалавриата
Федоров Роман Андреевич
Студент 2 курса бакалавриата
Казачкова Арина Артёмовна
Студент 2 курса бакалавриата
Руденко Василиса Андреевна
Студент 2 курса бакалавриата
Сидоренко Роберт Артурович
Студент 1 курса бакалавриата
Цыцура Глеб Евгеньевич
Студент 1 курса бакалавриата
Коростелев Иван Александрович
  • Невалентные взаимодействия
  • Элементорганическая химия: синтез, исследование структуры реагентов и их реакционной способности
  • Компьютерное моделирование в химии: квантовая химия, молекулярная динамика и машинное обучение
  • ИК и ЯМР спектроскопия 
Перечень публикаций
  • Kaplanskiy M.V., Shitov D.A., Tolstoy P.M., Tupikina E.Yu. Deconstructing 1H NMR Chemical Shifts in Strong Hydrogen Bonds: A Computational Investigation of Solvation, Dynamics, and Nuclear Delocalization Effects // Journal of Chemical Information and Modeling. 2025. Vol. 65. №10. pp. 5019–5034. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.5c00566
  • Shitov D.A., Kaplanskiy M.V., Tupikina E.Yu. Influence of the Fe(II) Spin State on Iron-Ligand Bonds in Heme Model Iron-Porphyrin Complexes with 4, 5 and 6 Ligands // ChemPlusChem. 2025. Vol. 90. № 1. pp. e202400550. https://doi.org/10.1002/cplu.202400550.
  • Krutin D.V., Tsybulin S.V., Tupikina E.Yu., Tolstoy P.M., Antonov A.S. Hydrogen-bond-assisted Chalcogen Transfer Between Phosphine Selenides and Arsine Oxides // Inorganic Chemistry. 2025. Vol. 64. № 19. pp. 9447–9456. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c05433
  • Verkhov V.A., Gubanova A.N., Tonkoglazova D.I., Tupikina E.Yu., Antonov A.S. Flipping the Metalation of 4-Dimethylaminopyridine: Steric Repulsion versus London Dispersion Attraction // Chemistry ‒ A European Journal. 2025. Vol. 31. № 6. pp. e202403422. https://doi.org/10.1002/chem.202403422
  • Tsybulin S.V., Meshalkin S.A., Tonkoglazova D.I., Bardakov V.G., Pozharskii A.F., Antonov A.S.. A Precise Synthetic Toolbox: H‑Bond-Assisted Quadruple Reactivity of o‑Dimethylaminoaryloximes // Journal of Organic Chemistry. 2025. Vol. 90. № 12. pp. 4374–4381. https://doi.org/10.1021/acs.joc.5c00207
  • Kostin M.A., Alkhuder O., Asfin R.E., Tolstoy P.M. Twin hydrogen bonds with phosphine oxides: anticooperativity effects caused by competing proton donors // Physical Chemistry Chemical Physics. 2025.  Vol. 27. № 2. pp. 1143-1154. https://doi.org/10.1039/D4CP04041D
Научные проекты
  • Грант РНФ 24-73-10155 «Влияние динамики ядер на нековалентные взаимодействия: от фундаментального описания в модельных ассоциатах к предсказанию свойств супрамолекулярных систем» 2024–2027 (руководитель Тупикина Е.Ю.)
  • Грант РНФ 24-73-00030 «С–Н-активация азиновых гетероциклов в условиях кооперативного катализа» 2024–2025 (руководитель Тонкоглазова Д.И.).
  • Грант РНФ 23-13-00095 «Нековалентные взаимодействия с высокой зарядовой кооперативностью» 2024–2025 (руководитель Толстой П.М.)
  • Грант РНФ 22-73-00094 «Управление прочностью водородных связей с участием имидазола посредством образования дополнительных невалентных взаимодействий» 2022–2024 (руководитель Тупикина Е.Ю.)
  • Грант РНФ 21-73-10040 «Литийорганические реагенты в синтезе и функционализации азотистых гетероциклов» 2022–2024 (руководитель Антонов А.С.)
  • Грант РФФИ 20-03-00231 «Влияние окружения на положение протона в водородной связи: эффекты локальных полей и специфической сольватации» 2020–2021 (руководитель Толстой П.М.).
  • Грант РНФ 20-73-00111 «Новые полимерные функциональные материалы на основе 1,8-дизамещенных производных нафталина для автоматизированного органического синтеза» 2020–2022 (руководитель Микшиев В.Ю.)
  • Грант РНФ 20-73-00099 «Исследование механизма каталитического действия антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы при восстановлении пероксидов методами квантовой химии» 2020–2022 (руководитель Тупикина Е.Ю.)
  • Грант Президента МК-946.2020.3 «Интенсивности ИК колебаний как мера прочности водородных связей в супрамолекулярных и неупорядоченных системах» 2020–2021 (руководитель Тупикина Е.Ю.)
  • Грант РНФ 18-13-00050 «Спектральная диагностика невалентных взаимодействий» 2018–2022 (руководитель Толстой П.М.)