Лаборатория 1-7. Физическая химия растворов макроциклических соединений

Научное направление: 
Химия растворов, теоретические основы химико-технологических процессов в жидких средах

 

Основные темы лаборатории: 

 

 Тема: «Исследование сольватационных, координационных и фотофизических свойств олигомерных линейных и макроциклических соединений: алкилзамещенные бис(дипирролилметены) с метиленовым спейсером, металлокомплексы тетрафенилпорфина и водорастворимых фталоцианинов, глимы» 

 

 Руководитель: Вьюгин Анатолий Иванович, доктор химических наук, профессор

 

Основные проблемы, результаты, текущее состояние исследований: 

 

  • Решается фундаментальная проблема химии линейных олигопирролов: установление закономерностей «структура–свойство», «среда – свойство» на примере синтетических лигандов, содержащих хромофорные дипирриновые домены. Изучаются хромофорные, флуоресцентные, координационные, кислотно-основные, окислительно-восстановительные свойства дипирролилметенов, бис(дипирролилметенов) с варьируемыми алкильным замещением и природой спейсерных групп. Проводится поиск корреляций, полезных для развития новых направлений структурной модернизации и создания соединений с свойствами высокочувствительных хромофорных и флуоресцентных сенсеров на микроколичества ионов d-металлов, аминов, на полярность среды, флуоресцентных маркеров и лазерных красителей. (отв.исполнители д.х.н., проф. Антина Е.В.). 

 

  • Изучается проблема влияния циклической формы и размера молекул на их состояние в различных средах в сравнении с их линейными аналогами. Получен большой набор данных по энтальпиям сольватации и парциальным мольным объемам линейных и циклических олигомеров этиленоксида с различным размером молекул (глимы и краун-эфиры) в различных растворителях. Развивается подход к анализу термодинамических характеристик сольватации на основе теории масштабных частиц и аддитивно-группового метода. Показано наличие эффекта циклизации в процессе сольватации, наиболее ярко проявляющемся для малых циклов. Обнаружены аномальные особенности циклических эфиров в процессах специфических взаимодействий с различными органическими молекулами (образовании H-связей и комплексов электростатической природы) по сравнению с линейными эфирами. Изучаются закономерности этих специфических взаимодействий, моделирующих биохимические процессы селективного связывания молекул псевдоциклическими частицами (отв. исполнитель Баранников В.П.). 

 

  • Проводятся исследования порфирин-, тетраантрахинонпорфиразин-, фталоцианинсодержащих систем, а также ормосиланов. Разрабатываются методики синтеза, очистки и идентификации макрогетероциклов и ормосиланов. Основные задачи связаны с изучением фотокаталитической активности индивидуальных макроциклических соединений и иммобилизированных на природных и синтетических полимерах, наноразмерном оксиде кремния в процессах деструкции полимеров, органических красителей, а также в процессе фотоиндуцированной транс-цис-изомеризации азобензолов и стирильных производных гетероциклических N-оксидов. Для решения указанных проблем создан комплекс уникального оборудования, в том числе дифференциальный фотокалориметр титрования, позволяющий изучать фотоиндуцированные реакции при варьировании длины волны и продолжительности облучения (отв. исполнитель д.х.н. Лебедева Н.Ш.).   

 

  • Устанавливаются основные закономерности изменения сольватационных, координационных, электрокаталитических свойств растворимых в воде порфиринов, производных тетрапиридилпорфина, в зависимости от изомерии молекулы, функционального замещения, природы аниона порфирина, катиона и аниона соли. Исследуется взаимосвязь молекулярного дизайна и практически-полезных свойств линейных предшественников порфириновых молекул на основе сопряженных ди- и тетрапирролов. Разрабатываются  эффективные методики синтеза новых лигандов и их координационных соединений с p-, d- и f-элементами, в том числе BF2-комплексов дипирролилметенов (BODIPY). Разрабатываются теоретические и прикладные проблемы основ синтеза нового класса экологически чистых красителей на основе хлорофилла, его структурных и металлоаналогов (отв. исполнитель Березин М.Б.). 

 

Награды:

 

  • Государственный контракт по программе Президиума РАН:  «Направленный синтез неорганических веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе» Государственный контракт № 10002-251/П-09/129-134/260603-894; Руководитель Вьюгин А.И.
  • Грант «Фонда содействия отечественной науке»  в номинации «Кандидаты наук РАН» за 2004 год получила Лебедева Н.Ш.
  • Лебедева Н.Ш. в 2003г награждена почетной грамотой Министерства образования
  • Антина Е.В. в 2001г. награждена нагрудным знаком Министерства образования «За развитие студенческой научной работы» и в 1999г. награждена почетной грамотой - благодарностью РАН за многолетнюю и плодотворную работу в Академии.
  • Коллектив участвует в выполнении Программы Президиума РАН «Направленный синтез веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе», раздел П-8. Исследования поддержаны региональными грантами РФФИ: «Координационные свойства линейных олигопирролов как эффективных хелатных лигандов и экстрагентов» №06-03-96341 и «Влияние кислотно-основных равновесий на электростатическое “узнавание” молекул аминокислот и пептидов в реакциях с модельными рецепторами кофермента пиридоксальфосфата в водных буферных системах» № 06-03-96312. Фондом содействия отечественной науке поддержана работа кандидата наук Павлычевой Н.А.

Проекты, гранты:

 

Государственный контракт по программе Президиума РАН:  «Направленный синтез неорганических веществ с заданными свойствами и создание функциональных материалов на их основе» Государственный контракт № 10002-251/П-09/129-134/260603-894; Руководитель Вьюгин А.И 

 

Гранты РФФИ: 

 

- «Роль кислотно-основных, электростатических, сольватационных и гидрофобных эффектов в образованииоснований Шиффа как промежуточной стадии ферментативного превращения аминокислот и пептидов» № 09-03-97510-р_центр_а;

 

- «Новые иммобилизированные фотосенсибилизаторы на основе конформационно-жестких макрогетероциклов, характеризующиеся широким диапазоном фотоактивации и высокой фотокаталитической активностью» № 09-03-00296-а.

 

АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы (2009–2010 гг.)» (проект № 2.1.1/827), 

 

ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0253). 

 

Грант «Фонда содействия отечественной науке»  в номинации «Кандидаты и доктора наук РАН» за 2008-2009 года получила Гусева Г.Б. 

Ведущий научный сотрудник
Доктор химических наук
профессор
Главный научный сотрудник
Доктор химических наук
профессор
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
Заведующий лабораторией
Доктор химических наук
профессор
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
Старший научный сотрудник
Кандидат химических наук
Старший научный сотрудник
Кандидат химических наук
Ведущий научный сотрудник
Доктор химических наук
доцент