Лаборатория физико-химии супрамолекулярных систем (ФХСМС)

Сотрудники и аспиранты

с.н.с. д.х.н. Подъячев Сергей Николаевич

с.н.с. к.х.н. Елистратова Юлия Геннадьевна

м.н.с. к.х.н. Муртазина Ляйсан Ильсуровна

м.н.с. к.х.н. Бочкова Ольга Дмитриевна

м.н.с. к.х.н. Хазиева Алсу Рустэмовна

м.н.с. к.х.н. Мамбетова Гульназ Шаукатовна

м.н.с. к.х.н. Киселева Юлия Васильевна

Направление исследований

Молекулярный дизайн селективных циклофановых рецепторов и конструирование супрамолекулярных систем, обладающих ионофорными, каталитическими и сенсорными свойствами на основе амфифильных каликсаренов, дендримеров, полимеров, ионов металлов и ПАВ.

Результаты исследований

На основе функционализированных резорцинаренов, поверхностно-активных веществ и лантана(III) созданы супрамолекулярные каталитические системы, в которых самопроизвольно формируются наноразмерные агрегаты, проявляющие высокую связывающую способность по отношению к эфирам кислот фосфора и эффективно катализирующие их гидролиз в мягких условиях при низких концентрациях компонентов. Совместное изучение физико-химических свойств и биологической активности функционализированных резорцинаренов и п-сульфонатокаликс[n]аренов показало, что мембранотропные свойства некоторых представителей изученного ряда соединений по отношению к растительным клеткам связаны с особенностями их строения и свойств, таких как конформационная подвижность молекул, значительные размеры ассоциатов и молекул, заряд, способ организации ассоциата, наличие поверхностной активности при низких концентрациях. В результате изучения поверхностно-активных свойств амфифильных каликсаренов и размерных характеристик образуемых ими мицелл созданы супрамолекулярные системы, эффективно солюбилизирующие одностенные углеродные нанотрубки, образуя с ними стабильные суспензии при концентрациях, меньших, чем концентрации обычно используемых ПАВ.

Получены новые политопные соединения на основе каликс[4]фенолов, каликс[4]резорцинов и каликс[4]пирогаллолов, функционализированных N,O-хелатными группами. Предложен эффективный метод синтеза трис(1,3-дикетонов) - новых перспективных строительных блоков для металлорганизованных супрамолекулярных структур. Тестирование комплексообразующих свойств полученных соединений по отношению к ионам щелочных, щелочноземельных, d- и f-элементов показало высокую эффективность и селективность в связывании ионов переходных металлов. Установлено, что улучшение этих свойств обусловлено эффектом предорганизации связывающих групп на каликсареновой платформе.
Cамо-организацией амфифильных каликc[4]резорцинаренов, так и их включением в мицеллы додецилсульфата натрия (ДСН) получены нано-размерные водорастворимые сенсоры на органические катионы (тетраметиламмоний, холин, карнитин). Распознавание указанных ионов обусловлено рецепторными свойствами нано-агрегатов (более эффективными, чем для мономерных рецепторов) и зависимостью физико-химических характеристик (температура фазового разделения, магнитно-релаксационные характеристики парамагнитного зонда) от связывания гость-хозяин. Доказано, что предпосылкой распознавания органических ионов является изменение размеров агрегатов вследствие связывания гость-хозяин. Солюбилизирующая и рецепторная способности мицеллярных агрегатов на основе ДСН, а также их способность к фазовому разделению в мягких условиях являются основой для разработки псевдо-гетерогенных каталитических систем.

Гранты

• РФФИ 06-03-32402
• РФФИ 07-03-00325
• РФФИ 07-03-00282
• РФФИ-ННИО 07 91560
• Программа фундаментальных исследований Отделения химии и наук о материалах “Химия и физикохимия супрамолекулярных систем и атомных кластеров”.
• Программа фундаментальных исследований президиума РАН «разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов», подпрограмма «Органические и гибридные наноструктурированные материалы для фотоники».
• «Новые гибридные органо-неорганические наноструктуры для конструированияэлектролюминесцентных светодиодов и наноразмерных проводников», Лот: «Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и нан