ИСТИНА

Гибридные системы, включающие наноразмерные частицы металлов, стабилизированные функциональной органической матрицей, вызывают растущий интерес исследователей благодаря их широкому применению в различных отраслях фундаментальной науки и нанотехнологиях. Сочетание физико-химических свойств нанообъектов, обусловленных размерным эффектом, с возможностью их направленной организации при помощи жидкокристаллической матрицы лиганда открывают уникальные возможности для создания новых гибридных наноструктур. В связи с чем, установление фундаментальных закономерностей протекания химических процессов формирования таких систем, описание их структурных, морфологических и физико-химических свойств представляют актуальное направление в области физической химии и нанохимии. Цель диссертационной работы заключалась в создании новых гибридных металл-мезогенных наносистем на основе холестерина и его производных, включающих НЧС, для формирования их пространственно упорядоченных наноструктур и получения новых хиральных адсорбционных материалов для разделения оптически активных веществ. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: -получить новые хиральные металл-мезогенные наносистемы путем синтеза НЧС и их дальнейшей стабилизацией функциональными холестерическими лигандами, способными к пространственной самоорганизации; -установить механизм взаимодействия НЧС с различными холестерическими лигандами, оценить их стабилизирующую способность с помощью спектральных и квантово-химических методов; -охарактеризовать структурные и морфологические особенности исследуемых металл-мезогенных наносистем, их оптические, адсорбционные свойства и количественный состав различными физико-химическими методами; -изучить адсорбцию полученных гибридных наносистем на поверхности силикагелевых частиц: немодифицированного и модифицированного NH2-группами силикагеля, и на поверхности силикагелевых пластин, предложить механизм формирования новых адсорбционных материалов; -оптимизировать условия и осуществить разделение тестовых оптически активных веществ на силикагелевых пластинах, модифицированных гибридными металл-мезогенными наносистемами методом ТСХ. Объектами исследования являются гибридные металл-мезогенные наносистемы на основе НЧС, стабилизированных мезогенными лигандами Хол, Тол и ФХол. Предмет исследования – структурные, морфологические и физико-химические, в том числе оптические, адсорбционные и разделительные свойства данных наносистем. Для решения поставленных в диссертационной работе задач необходимо было получить новые гибридные наносистемы на основе наноразмерного серебра, стабилизированного различными холестерическими лигандами, а также комплексно охарактеризовать морфологические и структурные особенности исследуемых объектов, их оптические и мезогенные свойства, адсорбционные и разделительные возможности различными физико-химическими методами: просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ), ИК-спектроскопией, абсорбционной УФ-видимой спектроскопией, УФ-спектроскопией в режиме диффузного отражения, методом атомной абсорбции (ААС), спектроскопией кругового дихроизма (КД), дифференциальной сканирующей калориметрией (ДСК), поляризационной оптической микроскопией (ПОМ), рентгенофазовым анализом (РФА), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (РФЭС), низкотемпературной адсорбцией инертного газа, квантово-химическими расчетами и хиральной ТСХ. Научная новизна работы обусловлена получением новых гибридных наносистем НЧС-ХЖК, способных к пространственной самоорганизации и формированию оптически активных наноструктур, установлением особенностей их структурных, морфологических и физико-химических свойств и поиском возможных применений. Получение адсорбентов, поверхность которых модифицирована гибридными НЧС, и их применение как хиральных неподвижных фаз (ХНФ) является новым и перспективным направлением. Такие гибридные наноматериалы могут стать конкурентоспособными с уже существующими классическими ХНФ и обеспечить эффективное разделение оптически активных веществ. В литературных источниках представлены лишь несколько работ по применению холестерических лигандов, в частности холестерина, как неподвижных фаз (НФ) для различных вариантов хроматографии. НЧ металлов (преимущественно золото и серебро) входят в состав полислойных адсорбентов. Однако, практически не изучено применение гибридных НС, включающих НЧС и мезогенный лиганд, в составе одного адсорбента для разделения оптически активных веществ. В литературе представлен один пример гибридной наносистемы на основе НЧС и цистеамина холестерина, которую использовали как стационарную фазу для разделения изомерных алкилбензолов и белков. Однако, потенциал такой системы, как хиральной матрицы для разделения оптически активных соединений, авторы работы не рассматривали. Степень достоверности результатов исследования обусловлена использованием комплекса современных инструментальных физико-химических методов исследования: ПЭМ, ИК-спектроскопии, абсорбционной УФ-видимой спектроскопии, УФ-спектроскопии в режиме диффузного отражения, ААС, спектроскопии КД, ДСК, ПОМ, РФЭС, РФА, низкотемпературной адсорбции инертного газа, результатами квантово-химического моделирования и хиральной ТСХ, осуществлением обработки полученных результатов методами математической статистики и их согласованностью с теоретическими суждениями.