ИСТИНА

Предлагаемый проект относится к области супрамолекулярной химии. Целью проекта является получение и исследование новых ансамблей молекул, построенных на основе макроциклических кавитандов - кукурбитурилов и циклодекстринов с участием фотоактивных соединений - стириловых красителей, гетарилфенилэтенов, цианиновых красителей и нафталинов. Конечной целью исследования является создание на основе таких ансамблей фотопереключаемых супрамолекулярных устройств и фотоуправляемых супрамолекулярных машин. Конкретной задачей проекта является получение и исследование псевдоротаксановых комплексов включения на основе кукурбитурилов и циклодекстринов. В псевдоротаксановых комплексах, которые будут получены в рамках проекта, молекулы кукурбит[n]урилов и циклодекстринов должны обладать способностью механически перемещаться/скользить относительно молекулы стирилового красителя, гетарилэтилена, цианинового красителя, производного нафталина, что позволит создать новые типы фотоуправляемых молекулярных машин челночного типа. Эффективность связывания компонентов псевдоротаксанового комплекса в результате реакций фотоизомеризации, [2+2]-фотоциклоприсоединения, фотоиндуцированного протонирования может изменяться, что даст возможность исследовать неописанные ранее типы фотопереключаемых супрамолекулярных устройств. Изменение флуоресцентных характеристик молекул гостей в результате образования комплексов включения даст возможность сконструировать новые 3 оптические супрамолекулярные сенсоры. Основными методами исследования станут электронная и ЯМР спектроскопия, РСА и квантово-химические расчёты.

В рамках выполнения Проекта исследована самосборка краунсодержащих и диметоксипроизводных стирилгетероциклов с бета-циклодекстрином (b-CD), гидрохлоридом 6-амино-6-деокси-b-циклодекстрина (b-CD-NH3Cl) и кукурбит[7]урилом (CB[7]) с образованием псевдоротаксановых комплексов включения. Найдены эффекты связывания сопряженного фрагмента «гостя» полостью кавитанда, а краун-эфирного посредством водородных связей при комплексообразовании 18-краун-6-стирилпиридина с b-CD-NH3Cl и фотоиндуцированного протонирования стирилпиридинов. Проведен анализ возможностей управления фотохимическими процессами на примере реакции [2+2]-фотоциклоприсоединения (ФЦП) с помощью кавитандов CB[n] и CD, которое может осуществляться в водных растворах. Изучена самосборка мономерных и димерных комплексов включения мезо-этилтиакарбоцианиновых красителей с CB[7] и ее влияние на фотофизические процессы протекающие в красителях. Синтезировано диметоксипроизводное стирилового красителя, исследована его самосборка с СВ[5,6] с образованием комплексов включения, определены константа связывания красителя с СВ[6] и фотофизические свойства комплекса. Изучено ФЦП диметоксипроизводного стирилового красителя с образованием циклобутана в комплексе включения с CB[8] стехиометрии 1 : 2 методом фемтосекундной апконверсии. Обнаружена необходимость поступательного движения молекул красителя навстречу друг другу для создания предорганизованной к реакции ФЦП структуры. Исследована самосборка тиамонометинцианинового красителя имеющего два N-аммониогексильных заместителя с CB[5,7] с образованием комплексов 1 : 1 и 1 : 2, которая сопровождается значительным разгоранием флуоресценции. Установлено, что краситель дает благодаря образованию водородных связей между группами NH3+ и порталами CB[5,7] существенно более устойчивые комплексы. Изучена самосборка краунсодержащего стирилового красителя с CB[7] с образованием псевдоротаксанового комплекса включения, которая сопровождается разгоранием флуоресценции. Обнаруженные закономерности самосборки стирилгетероциклов, монометиновых тиацианиновых, стириловых красителей и кавитандов CD и CB[n] могут быть использованы при конструировании фотоактивных супрамолекулярных устройств и машин.