Kokatalüüsi teadusrühmast
Tere tulemast kokatalüüsi uurimise eesliinile!
Meie visioon
Meie uurimisrühm on pühendunud keemilise reaktiivsuse piiride nihutamisele, tehes seda võimalikult keskkonnasõbralikult ja jätkusuutlikult. Kesksel kohal on vähese keskkonnamõjuga meetodite välja töötamine keeruliste molekulide sünteesiks, fookusega kiraalsetel molekulidel. Selleks kavatseme peamiselt kasutada organokatalüüsi, mis võimaldab asendada haruldasi siirdemetalle taastuvatest allikatest pärit ja vähemtoksiliste väikeste molekulidega. Asümmeetriline organokatalüüs ja kokatalüüs järgivad rohelise keemia põhimõtteid ning on kerkinud esile tulevikutehnoloogiatena, mis tähtsustavad turvalisust, efektiivsust ja vähest keskkonnamõju. Maailmas, kus nõudlus uute kemikaalide, eriti ravimite, järele on jätkuvalt kasvamas, me soovime vähendada sünteetiliste protsesside keskonnamõju ja energiakasutust. Kombineerides erinevat tüüpi katalüütilisi lähenemisi loodame muuta juba välja töötatud protsesse efektiivsemaks või saavutada uut tüüpi reaktiivsust jätkusuutlikumalt kui seni.
Käimasolevad projektid
Uurimisrühm loodi 2024 aastal. Hetkel üritame kombineerida N-heterotsükliliste karbeenide ja aminokatalüüsi boraanide katalüüsiga, eesmärgiga luua uusi revolutsioonilisi lähenemisi kiraalsete aminoalkoholide ja diamiinide sünteesiks. Need aineklassid on levinud mitmetes bioaktiivsetes ühendites ja omavad seetõttu suurt potentsiaali ravimitööstuses, aga ka mitmel pool mujal. Antud ühendeid ei ole lihtne sünteesida enantioselektiivselt, mistõttu oleks välja töötatud aatomefektiivsed lähenemised keemiakogukonnale väga väärtuslikud.
Tudengitele!
Huvi korral võtke julgelt ühendust, kui soovite aidata meil mõtestada ümber sünteetilisi strateegiaid jätkusuutlikemaks viisil, kus innovatsioon käib käsikäes keskonnateadlikkusega.
Liikmed
Amet: Nooremprofessor
Kontakt: [email protected]
Dr. Mikk Kaasik lõpetas kiitusega nii bakalaureuseõpingud (2012) kui ka magistriõpingud (2015) Tallinna Tehnikaülikoolis ja jätkas õpinguid doktorantuuris professor Tõnis Kangeri uurimisgrupis, millega ta liitus juba 2010. aastal. Tema doktoritöö teemaks sai uute halogeensideme doonorite välja töötamine ja rakendamine asümmeetrilises katalüüsis ning see sai edukalt kaitstud 2020. aastal. Mikk on omandanud väliskogemusi Rootsis KTH-s Erasmuse vahetusõpingute vältel ja aastatel 2018-2019 külaslisdoktorandina Kölni Ülikoolis Dr. Martin Breugsti uurimisgrupis. Peale doktorantuuri sai ta Eesti Teadusagentuuri (ETAGi) järeldoktorantuuri grandi ja asus 2021. aastal professor Karl Anker Jørgenseni (Aarhus, Taani) uurimisgrupis uurima asümmeetrilisi organokatalüütilisi ja kokatalüütilisi tsükliseerimisreaktsioone. 2023. aasta lõpul pöördus ta tagasi Tallinna Tehnikaülikooli vanemteadurina, eesmärgiga asutada oma iseseisev uurimisrühm, milleks ta sai ETAG-lt stardigrandi. Alates 2026. aastast asus Mikk TalTechi loodusteaduskonnas nooremprofessori ametikohale.
Dr. Aleksandra Murre (teadur); [email protected]
Aleksandra alustas oma õpinguid Tallinna Tehnikaülikoolis 2013. aastal bakalaureuse astmes ja lõpetas 2018. aastal magistrantuuri, mõlemad astmed lõpetas ta kiitusega. Nende aastate vältel käis ta ka korduvalt praktilisi teadmisi omandamas Cambrex Tallinn OÜ-s. Ta jätkas õpinguid doktorantuuris professor Tõnis Kangeri uurimisgrupis. Doktorantuuri vältel uuris ta erinevaid lähenemisi, kuidas parandada [2,3]-sigmatroopsete ümberasetusreaktsioonide efektiivsust, sealhulgas rakendades oma uurimustöös kõiki kolme asümmeetrilise keemia alustala. Ta kaitses oma doktoritöö edukalt 2023. aastal ja liitus järgnevalt 2024. aastal kokatalüüsi uurimisgrupiga. Oma õpingute vältel on Aleksandrat tunnustatud mitmete preemiate ja stipendiumitega, nagu näiteks Jaan Poska nimeline stipendium ja SA Tallinna Tehnikaülikooli arengufondi stipendiumid (Cambrex Tallinn AS bakalaureuseõppe stipendium, AS Liwathon E.O.S. doktoriõppe stipendium).
Kirti (doktorant); [email protected]
Kirti alustas oma akadeemilist teekonda 2018. aastal Delhi ülikoolis Indias, kus ta omandas loodusteaduste bakalaureusekraadi kiitusega. Ta jätkas oma õpinguid Punjabi Keskülikoolis (Central University of Punjab) Indias, kus ta lõpetas 2023. aastal rakenduskeemia magistriõppe kuldmedaliga. Magistriõpingute ajal töötas Kirti Dr. Biplab Banerjee juhendamisel orgaanilise sünteesi ja katalüüsi laboris. Ta omandas teadmisi farmaatsiatööstuse jaoks oluliste dihüdrokinolinoonderivaatide sünteesimeetodite arendamisel ning uuris metallivaba katalüüsi liitumis-tsükliseerimisreaktsioonides, panustades nii jätkusuutliku keemia arengusse. Lisaks on tal kogemusi ravimite hilises staadiumis funktsionaliseerimisega. Pärast magistrikraadi edukat kaitsmist liitus Kirti 2024. aastal kokatalüüsi uurimisrühmaga doktorant-nooremteadurina.
Rekha (doktorant); [email protected]
Rekha omandas 2020. aastal magistrikraadi orgaanilise keemia erialal Kurukshetra Ülikoolis (India). Seejärel töötas ta orgaanilise sünteesi valdkonnas ettevõttes PI Industries Ltd. 2023. aastal liitus Dr. Kishor Mohanani uurimisrühmaga CSIR–Central Drug Research Institute’is (CDRI), kus tegeles diazoatsetonitriili keemia ja uute potentsiaalselt parasiidivastaste heterotsüklite sünteesiga. 2025. aastal alustas ta tööd Kokatalüüsi uurimisrühmas Dr. Mikk Kaasiku juhendamisel, keskendudes katalüüsi ja sünteetilise orgaanilise keemia uurimisele.
Devika Jayan (doktorant); [email protected]
Devika lõpetas 2022. aastal India Delhi Ülikoolis keemia bakalaureuseõppe (cum laude) ning jätkas samas ülikoolis magistriõppes, spetsialiseerudes orgaanilisele keemiale. Ta omandas magistrikraadi 2024. aastal, lõpetades mõlemad õppeastmed kõrgeimate tulemustega. Pärast magistrantuuri läbis Devika kolmekuulise praktika Teaduse ja Tehnoloogia Instituudisis - CSIR-NIIST, kus ta tegeles bioaktiivsete looduslike ühendite isoleerimise ning nende fotokeemilise derivatiseerimisega. Seejärel liitus ta Delhi Ülikooli keemia osakonna ravimidisainimise ja -arenduse laboriga Dr. Snigdha Singhi juhendamisel. Tema uurimistöö keskendus suktsinimiidil põhinevate derivaatide sünteesile rinnavähi ravi eesmärgil. Lisaks panustas ta projekti, mis käsitles bioloogiliselt sobivate nanoosakeste sünteesi biomeditsiinilisteks rakendusteks. 2026. aastal liitus Devika ko-katalüüsi uurimisrühmaga Dr. Mikk Kaasiku juhendamisel MSCA COFUND INNOCHEMBIO programmi doktorandina, et jätkata oma teaduskarjääri arendamist.
Karina Zakrevskaja (magistrant)
Uljana Malinova (bakalaureusetudeng)
Nikita Grebenev (bakalaureusetudeng)
Romain Bonhomme (külalismagistrant)
BSc
Pille-Riin Varusk
Mattias Hännikäinen
Külalistudengid
2026 Romain Bonhomme, Prantsusmaa
2025 Ryan Malleret, Prantsusmaa
Publikatsioonid
Kaasik, M.; Kanger, T. Halogen‐Bonding Organocatalysis – New Opportunities for Asymmetric Synthesis. In: L. Albrecht, A. Albrecht, L. Dell'Amico (Ed.). Asymmetric Organocatalysis. New Strategies, Catalysts, and Oppurtunities. 2022, chapter 6, 203−224. Wiley VCH. https://doi.org/10.1002/9783527832217.ch6
- Murre, A.; Eugui, M.; Carvalho, C. S. A.; Jørgensen, K. A.; Kaasik, M. One-Pot Nucleophilic Organocatalytic Enantioselective [8 + 2] Cycloadditions of Photogenerated Ketenes with Triflate Tropolones. Organic Letters, 2026. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.6c01642
Publitseeritud enne kokatalüüsi uurimisgrupi loomist:
- Casper Larsen Barløse, C. L.; Faghtmann, J.; Kaasik, M.; Mastroddi, R.; Jørgensen, K. A. Exploring Heterotropones and Examining Their Propensity to Undergo [4 + 2] Cycloadditions. Organic Letters, 2024, 26(8), 1539–1543. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.3c04080
- Kaasik, M.; Chen, P.-P.; Ričko, S.; Jørgensen, K. A.; Houk, K. N. Asymmetric [4 + 2], [6 + 2], and [6 + 4] Cycloadditions of Isomeric Formyl Cycloheptatrienes Catalyzed by a Chiral Diamine Catalyst. Journal of the American Chemical Society, 2023, 145, 23874−23890. https://doi.org/10.1021/jacs.3c09551
- Ričko, S.; Bitsch, R. S.; Kaasik, M.; Otevřel, J.; Højgaard Madsen, M.; Keimer, A.; Jørgensen, K. A. Enantioconvergent 6π Electrocyclization Enabled by Photoredox Racemization. Journal of the American Chemical Society 2023, 145, 20913−20926. https://doi.org/10.1021/jacs.3c06227
- Kriis, K.; Martõnov, H.; Miller, A.; Erkman, K.; Järving, I.; Kaasik, M.; Kanger, T. Multifunctional Catalysts in the Asymmetric Mannich Reaction of Malononitrile with N-Phosphinoylimines: Coactivation by Halogen Bonding versus Hydrogen Bonding. Journal of Organic Chemistry 2022, 87 (11), 7422−7435. https://doi.org/10.1021/acs.joc.2c00674
- Kaasik, M.; Martõnova, J.; Erkman, K,: Metsala, A.; Järving, I.; Kanger, T. Enantioselective Michael addition to vinyl phosphonates via hydrogen bond-enhanced halogen bond catalysis. Chemical Science 2021, 12, 7561-7568. https://doi.org/10.1039/D1SC01029H
- Kaasik, M.; Kanger, T. Supramolecular Halogen Bonds in Asymmetric Catalysis. Frontiers in Chemistry 2020, 8, 599064. https://doi.org/10.3389/fchem.2020.599064
- Kaasik, M.; Metsala, A.; Kaabel, S.; Kriis, K.; Järving, I.; Kanger, T. Halo-1,2,3-triazolium Salts as Halogen Bond Donors for the Activation of Imines in Dihydropyridinone Synthesis. Journal of Organic Chemistry 2019, 84, 4294−4303. https://doi.org/10.1021/acs.joc.9b00248
- Kaasik, M.; Kaabel, S.; Kriis, K.; Järving, I.; Kanger, T. Synthesis of Chiral Triazole-Based Halogen Bond Donors. Synthesis 2019, 51, 2128-2135. https://doi.org/10.1055/s-0037-1610864
- Peterson, A.; Kaasik, M.; Metsala, A.; Järving, I.; Adamson, J.; Kanger, T. Tunable chiral triazole-based halogen bond donors: assessment of donor strength in solution with nitrogen-containing acceptors. RSC Advances 2019, 9, 11718−11721. https://doi.org/10.1039/C9RA01692A
- Kaasik, M.; Kaabel, S.; Kriis, K.; Järving, I.; Aav, R.; Rissanen, K.; Kanger, T. Synthesis and Characterisation of Chiral Triazole-Based Halogen-Bond Donors: Halogen Bonds in the Solid State and in Solution. Chemistry - A European Journal 2017, 23, 7337−7344. https://doi.org/10.1002/chem.201700618
- Kaasik, M.; Noole, A.; Reitel, K.; Järving, I.; Kanger, T. Organocatalytic Conjugate Addition of Cyclopropylacetaldehyde Derivatives to Nitro Olefins: en Route to β- and γ-Amino Acids. European Journal of Organic Chemistry 2015, 8, 1745−1753. https://doi.org/10.1002/ejoc.201403387
Projektid
- 101217295 "Kestliku tuleviku innovaatiline keemia ja biotehnoloogia (01.07.2025–30.06.2030)", vastutav täitja: Mikk Kaasik, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut
- TK228U1 "Strateegilise mineraalse ja süsiniku-põhise ressursi ringmajanduse tippkeskus (01.01.2024–31.12.2030)", vastutav täitja: Riina Aav, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut
- PSG951 "Organokatalüüsi ühendamine boraanide katalüüsiga asümmeetrilises sünteesis (01.01.2024–31.12.2028)", vastutav täitja: Mikk Kaasik, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut
- STP48 "Uus kokatalüütiline lähenemine asümmeetriliseks sünteesiks (01.12.2023–01.01.2024)", Mikk Kaasik, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut
- PUTJD1021 "Kõrgemat-järku tsükkelliitumiste piiride nihutamine (01.05.2021–30.04.2023)", Mikk Kaasik, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut
Avatud positsioonid
- Üliõpilased, kes sooviksid end teostada laboris orgaanilise sünteetilise keemia valdkonnas ja uurida erinevaid katalüütilisi lähenemisi, võtke meiega julgelt ühendust.
Uudised
Uudised Kokatalüüsi uurimisgrupi nurgast
Siin leiad ülevaate meie uurimisrühma liikmete hiljutistest tegevustest.
Seekord kodule lähemal - Riias, Lätis, kus sai osaleda rohkem meie meeskonnaliikmeid.
Koos Tetrahedroni konverentsil 2025, Brugge.
INNOCHEMBIO eesmärk on luua 15 doktorandi kohta kestliku keemia ja biotehnoloogia valdkonnas TalTech-s ja KBFI-s. Projekt keskendub teadlaste mobiilsuse soodustamisele, teadmiste vahetamisele ning koostöö edendamisele. Täiendava info ja uuenduse leiad: https://taltech.ee/en/innochembio Meil on hea meel teatada, et TalTech on edukalt saanud Eesti esimese COFUND toetuse rahvusvahelise INNOCHEMBIO konsortsiumi kaudu. Projekt kuulub Marie Skłodowska-Curie programmi alla, mida rahastavad Euroopa Komisjon ja Eesti Teadusagentuur. Mikk on antud projekti koordinaator.
INNOCHEMBIO eesmärk on luua 15 doktorandi kohta kestliku keemia ja biotehnoloogia valdkonnas TalTech-s ja KBFI-s. Projekt keskendub teadlaste mobiilsuse soodustamisele, teadmiste vahetamisele ning koostöö edendamisele.https://taltech.ee/en/innochembiohttps://trialoog.taltech.ee/kas-eesti-on-teadustalentidele-ahvatlev-sihtkoht/
Meie - laboris ja laborist väljas
Mikule meeldivad lauamängud, ka Aleksandra mängib neid vahest. Enim eelistab ta aega veeta nikerdamise ja maalimisega. Ühes on nad kindlasti samal lainel – eelisjärjekorras võib laboris rokkmuusikat mängida.
