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).

Научный сотрудник
Кандидат химических наук
Старший научный сотрудник
Кандидат химических наук
доцент
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
Научный сотрудник
Кандидат химических наук
Зам. директора по научной работе, Заведующий лабораторией
Доктор химических наук
профессор
Старший научный сотрудник
Кандидат химических наук
Старший научный сотрудник
  1. О.И. Койфман, Н.Ж. Мамардашвили, И.С. Антипин. Синтетические рецепторы на основе порфиринов и их конъюгатов с каликс[4]аренами. М.: Наука, 2006. 246 с.
  2. N.Zh. Mamardashvili, V.V. Borovkov, G.M. Mamardashvili, I. Ynoye, O.I. Koifman. Complexation of Porphyrins with ions and small organic molecules. // In book. Chemical Processes with participation of biological and related compounds. Ed. Leiden-Boston (Netherland): Brill. 2008. Ch. 4. P. 117.
  3. Г.М. Мамардашвили, Н.Ж. Мамардашвили, О.И. Койфман. Самоорганизующиеся системы на основе порфиринов. // Успехи химии. 2008. Т.77. № 1. С. 60.
  4. Н.В. Чижова, О.В. Толдина, Н.Ж. Мамардашвили. Октаалкилпорфиринаты Pd(II): синтез и свойства. // Журнал неорганической химии. 2008. Т.53. № 9. С.1500.
  5. О.В. Толдина, Н.Ж. Мамардашвили. Синтез и исследование влияния конформации молекулы на физико-химические свойства 2,8,12,18-тетрабутил-3,7,13,17-тетраметил-5{3-[11-(4-пиридилокси)-3,6,9-триок-саундецилокси]-фенил}порфирина. // Журнал общей химии. 2008. Т. 78. В. 5. C. 848.
  6. Н.Ж. Мамардашвили, О.И. Койфман. Супрамолекулярные комплексы тетрапиррольных макроциклов - основа для развития новых молекулярных технологий // Российские нанотехнологии. 2009. Т.4. Вып. 5-6. С.48.
  7. Г.М. Мамардашвили, Н.Ж. Мамардашвили, О.И. Койфман // Катион-зависимое связывание триэтилендиамина диэтоксикарбонил-каликс[4]арен-бис(порфиринатом)цинка. // Координационная Химия. 2011. Т. 37. №. 3. С.196.
  8. Surov O.V., Voronova M.I., Mamardashvili N.Zh., Zakharov A.G. Vapor pressures of macrocyclic compounds according to effusion method data. // Tetrahedron Letters. 2011. V. 52. P.705.
  9. Г.М. Мамардашвили, Н.Ж. Мамардашвили, О.И. Койфман. Анион-зависимое связывание триэтилендиамина каликс[4]пиррол-биспорфиринатом цинка. // Координационная химия. 2011. Т.37. № 11. С.875.
  10. Г.М. Мамардашвили, С.В. Звездина, Н.Ж. Мамардашвили. Биспорфирин-каликс[4]ареновые рецепторы на многофункциональные субстраты. // Журнал общей химии. 2011. Т. 81. №. 3. С.499.
  11. Г.М. Мамардашвили, Н.В. Чижова, Н.Ж. Мамардашвили. Синтез каликс[4]арен-биспорфиринатов олова (IV) и супрамолекулярных комплексов на их основе. // Журнал неорганической химии. 2012. Т.57. № 3. С. 443.
  12. С.В. Звездина, Н.Ж. Мамардашвили. Реакция металлообмена 5-моноаза-2,3,7,8,12,13,17,18-октаметилпорфирината кадмия с хлоридами Zn(II) и Cu(II) в диметилсульфоксиде. // Координационная химия. 2012. Т. 38. №5. С. 333.
  13. О.В. Мальцева, Н.В. Чижова, Н.Ж. Мамардашвили. Спектральныe и комплексообразующие свойства β-бромзамещенных порфиринов в N,N-диметилформамиде. // Журнал общей химии. 2012. Т. 82. № 7. С. 1179.
  14. O.V. Surov, M.I. Voronova, P.R. Smirnov, N.Z. Mamardashvili, G.P. Shaposhnikov. Polymorphism of 4-tert-butylcalix[4]arene upon formation of n-hexane and acetonitrile complexes and thermal desolvation. // CrystEngComm. 2012, 14, P. 533.
  15. Nguyen N.T., Mamardashvili G.M., Gruzdev M.S., Mamardashvili N.Zh., Dehaen W. Binding ability of Zn-tetraarylporphyrins with two, four and eight 4-(4-(3,6-bis(tert-butyl)carbazol-9-ylphenyl)-1,2,3-triazole end groups towards N-containing substrates of different nature // Supramolecular Chemistry, to be published, 2012.
Тип:UV/VIS спектрофотометр УФ и видимой области
Тип:UV/VIS спектрофотометр УФ и видимой области