Развитие подходов и методов физической химии в исследовании многокомпонентных супрамолекулярных, молекулярных и ион-молекулярных систем как перспективных материалов

Описание темы исследований: 

- Получение новых знаний о физико-химических процессах формирования структуры растворов для прогнозирования поведения жидкофазных и флюидных систем под влиянием факторов внешнего воздействия.

- Развитие теории растворов и модельных подходов к описанию жидкофазных систем на основе использования методов компьютерной химии и экспериментальных исследований различных свойств многокомпонентных систем в широком диапазоне параметров состояния, включая сверхкритические.

- Установление закономерностей влияния структуры соединений на их термодинамические свойства в многокомпонентных растворах, вносящих вклад в изучение механизма межмолекулярных взаимодействий.

- Выявление роли сольвофобных эффектов на физико-химические параметры жидкофазных систем в широком интервале давлений, температур. Установление структурного состояния жидкофазных и флюидных систем на основе современной методологии исследований в области структурной химии.

- Изучение влияния состава композитных протон-проводящих мембран на основе полимеров, допированных ионными жидкостями на их электрохимические и физико-химические свойства.

- Получение на основе дипиррометеновых красителей: новых люминесцентных сенсоров наноструктурированных биосовместимых систем доставки биомаркеров, фотосенсибилизаторов, моно/мультислойных компонентов OLED устройств с фотоиндуцированным переносом электронов.

- Изучение взаимодействия биополимеров с макрогетероциклическими соединениями для нужд медицины. Установление закономерностей взаимодействия макрогетероциклических и гетероароматических соединений с биополимерами, выявление зависимостей природы лигандов на прочность их связывания полимером, локализацию лигандов в полимере с целью разработки транспортных систем, сенсоров на основе макрогетероциклических соединений и фото-термочувствительных полимерных комплексов на основе полимеров и гетероароматических соединений.

- Синтез железосодержащих дендримерных комплексов на основе спин-равновесных систем.

Ключевые слова: 
Супрамолекулярные системы
Фотоактивные соединения
Полиморфизм
Сольватация
Сверхкритические флюиды
Системы доставки
Машинное обучение
Сотрудничество: 

- Лейпцигский Университет (Лейпциг, Германия);

- Коимбрский Университет (Коимбра, Португалия);

- Университет Лилля (Лилль, Франция);

- Тяньцзиньский Университет (Тяньцзинь, Китай);

- Нью-Йоркский Университет в Шанхае (Китай);

- Казанский Федеральный Университет (Казань);

- Казанский Государственный Медицинский Университет (Казань);

- Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра РАН (Казань);

- Санкт-Петербургский государственный университет (Санкт-Петербург);

- Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Москва);

- Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (Москва);

- Национальный исследовательский Нижегородский государственный Университет им. Н.И. Лобачевского (Нижний Новгород);

- Приволжский исследовательский медицинский Университет (Нижний Новгород);

- Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения РАН (Екатеринбург);

- Ивановский государственный химико-технологический Университет (Иваново);

- Научно-исследовательский институт наноматериалов ИвГУ (Иваново);

- Ивановский государственный Университет (ИвГУ) (Иваново).

Публикации: 

1. Barannikov V.P., Smirnov V.I., Kurbatova M.S. The thermochemical behavior of glycyl-L-histidine and β-alanyl-L-histidine peptides in (SDS + phosphate-buffered saline) micellar solution at pH = 7.4 // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V.331. – P. 115766. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115766

2. Khodov I.A. et al. Exploring the Conformational Equilibrium of Mefenamic Acid Released from Silica Aerogels via NMR Analysis // International Journal of Molecular Sciences. – 2023. – V.24. – P. 6882. https://doi.org/10.3390/ijms24086882

3. Oparin R.D. et al. Polymorphism and conformations of mefenamic acid in supercritical carbon dioxide // The Journal of Supercritical Fluids, – 2019. – V.152. – P. 104547. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2019.104547

4. Bumagina N. A. et al. Basic structural modifications for improving the practical properties of BODIPY // Coordination Chemistry Reviews. – 2022. V. 469. P. 214684. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214684

5. Lebedeva N.S. et al. Theoretical and experimental study of interaction of macroheterocyclic compounds with ORF3a of SARS-CoV-2 // Scientific reports. – 2021. – V.11. – No 1. – P. 19481. https://doi.org/10.1038/s41598-021-99072-8

6. Gruzdev M. S., Chervonova U. V., Vorobeva V. E., Kolker A. M. Highly branched mesomorphic iron(III) complexes with a long alkyl fragments on periphery // Journal of Molecular Liquids. – 2020. – V. 320. – P. 114505. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114505

7. Shmukler L.E., Fedorova I.V., Fadeeva Yu. A., Safonova L.P. The physicochemical properties and structure of alkylammonium protic ionic liquids of RnH4-nNX (n = 1 – 3) family. A mini–review // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – V. 321. – P. 114350. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114350

8. Ramenskaya L.M, Grishina E.P, Kudryakova N.O. Comparative study of atmospheric ionic liquids based on bis(trifluoromethylsulfonyl)imide anion and alkyl substituted cations of ammonium, pyrrolidinium and imidazolium // Journal of Molecular Liquids, – 2020. – V. 312. – P. 113368. V. 312, 113368. http://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113368

9. Andrey V. Kustov et al. Monocationic Chlorin as a Promising Photosensitizer for Antitumor and Antimicrobial Photodynamic Therapy // Pharmaceutics – 2023. – V. 15. – P. 61. https://www.mdpi.com/1999-4923/15/1/61

10. Ksenofontov A.A et al. Accurate prediction of 11B NMR chemical shift of BODIPYs via machine learning // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2023. – V.25. – P. 9472. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2023/cp/d3cp00253e