Лаборатория 2-1. Координационная химия макроциклических соединений

Научное направление: 
Синтез, химическое строение и реакционная способность макрогетероциклических соединений и супрамолекулярных систем на их основе
Телефон: 
+7 (4932) 336990

Основные темы лаборатории: 

  •  «Макроциклические рецепторы для молекулярных измерительных устройств» 
  •  «Оптические молекулярные устройства для химических сенсоров» 
Руководитель: д.х.н., профессор Мамардашвили Н.Ж. 
 
Цель исследований состоит в разработке новых подходов к синтезу, исследованию взаимосвязи структуры и свойств каликсаренов, каликспирролов, порфиринов и краун-эфиров как основы для создания новых веществ с практически полезными свойствами.
 
Разработаны новые эффективные методы синтеза каликс[4]аренов, каликс[4]пирролов, порфиринов, каликсаренпорфиринов, каликспирролпорфиринов и краун-эфирпорфиринов; 
 
Выявлены и описаны зависимости химических и физико-химических свойств макрогетероциклических соединений от их структуры, молекулярного окружения и эффектов среды;      
 
Исследованы особенности отклика тетрапиррольных хромофоров на эффекты сольватационных, координационных и кислотно-основных взаимодействий с целью создания систем с оптимальной молекулярной структурой и свойствами (молекулярные измерительные устройства, селективные рецепторы под определенный тип субстрата, оптические устройства  для записи информации). 
 
Каликс[4]арен-биспорфирины являются разновидностью ионоактивных супрамолекулярных устройств – молекулярных переключателей. Фактором, определяющим их функционирование в качестве переключателей,  является переход супрамолекулы из одной конформации (в которой макроцикл способен образовывать устойчивые внутриполостные комплексы с молекулами субстрата) в другую (в которой макроцикл таких комплексов не образует).  Конформация, электронные и комплексообразующие свойства макрогетероцикла определяются состоянием каликс[4]ареновой платформы - находится ли она в свободном виде или в виде комплекса с ионом определенного типа. 
Рис. Схематическое изображение ион-переключаемого внутриполостного 
связывания макрогетероциклическим рецептором субстрата определенного типа.
 
Сотрудничество с ведущими научными школами,  работающими в данной области: 
 
  • Университет Луи Пастера, Страсбург (Франция), проект «Каликсарен-порфириновые рецепторы на катионы щелочных металлов». 
  • Университет г. Осака (Япония), проект «Оптически активные супрамолекулярные комплексы порфиринов». 
  • Католический университет г. Леувен (Бельгия), проект «Молекулярное распознавание аминокислот металлопорфиринами». 
  • Институт атомной и молекулярной физики НАН Республики Беларусь, Минск (Беларусь), проект «Создание новых фотохромных материалов на основе тетрапиррольных соединений и оптимизация их параметров». 

 

Техническое оснащение лаборатории:

Спектрофотометр Varian Cary 100 – применяется для измерения спектров поглощения образцов с использованием приставок для проведения кинетических измерений и  анализа результатов в заданном диапазоне длин волн (от 200 нм до 900 нм). 

 
  • Установка спектрофотометрического титрования. 
  • Установка исследования реакций в газовой фазе. 
  • ЯМР-спектрометр Bruker AC-500. 
  • Полуавтоматическая установка для исследования двухфазных равновесий раствор-осадок. 

Изобретательская и патентно-лицензионная работа:

Патент «Флуоресцентный способ измерения концентрации галогенид-ионов» // Крук Н.Н., Старухин А.С., Мамардашвили Н.Ж., Шейнин В.Б., Иванова Ю.Б. Патент № 2345352. Зарегистрировано в государственном реестре изобретений РФ 27.01.2009

Проекты, гранты:

Российский Научный Фонд №14-13-00232

Проекты Российского Фонда Фундаментальных Исследований (№14-03-00011)

Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Г.К. №02.740.11.0857), INTAS (YSF:0037),

Seventh Framework Programme of the European Community for Research, Technological Development and Demonstration Activities, IRSES-GA-2009-247260).