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.
Специальный выпуск "Molecular Recognition of Host/Guest Molecules" журнала Molecules, раздел "Medicinal Chemistry".
Сотрудничество с ведущими научными школами, работающими в данной области:
- Университет г. Лунд (Швеция), проект «Дизайн и практическое применение перовскит-порфириновых наноматериалов.
- Институт фотоники и технологий Лейбница, г. Йена (Германия), проект «Порфирин-содержащие органические мембраны и функциональные устройства.
- Университет Луи Пастера, г. Страсбург (Франция), проект «Каликсарен-порфириновые рецепторы на катионы щелочных металлов».
- Католический университет г. Леувен (Бельгия), проект «Молекулярное распознавание аминокислот металлопорфиринами».
- Университет г. Осака (Япония), проект «Оптически активные супрамолекулярные комплексы порфиринов».
- Институт атомной и молекулярной физики НАН Республики Беларусь, г. Минск (Беларусь), проект «Создание новых фотохромных материалов на основе тетрапиррольных соединений и оптимизация их параметров.
Техническое оснащение лаборатории:
Спектрофотометр Varian Cary 100 300 - измерение спектров поглощения образцов с использованием приставок для проведения кинетических измерений и анализа результатов в заданном диапазоне длин волн (от 200 нм до 900 нм).
Спектрофлюориметр фирмы Shimadzu RF-5301PC Series - регистрация спектров возбуждения и испускания с возможностью последующей обработки спектров (определение положения максимумов и минимумов, определение измеряемой величины в выбранных точках, расчет площади, вычитание спектров, производные 1-4 порядка, сглаживание, арифметические операции и логарифмирование).
Установка для исследования реакций в газовой фазе.
Установка для исследования двухфазных равновесий раствор-осадок.
