Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных системНИР

Kinetics and mechanism of the photochemical, cryochemical and catalytic processes and the creation of new materials and technologies based on molecular-organized systems

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа: Обнаружено влияние среднего расстояния между наночастицами Pt на поверхности оксида алюминия на их строение и активность в окислении СО. В монослойном покрытии наночастицы размером 2 нм, осажденные на поверхность Al2O3 лазерным электродиспергированием, содержат преимущественно Pto. Изолированные частицы при низких степенях заполнения поверхности на воздухе окисляются до Pt2+ и Pt4+. В окислении CO кислородом в стехиометрических условиях такие частицы восстанавливаются, и катализаторы с низким содержанием Pt < 0.01% по активности превосходят известные катализаторы с большим содержанием Pt. Синтезирован ряд катализаторов жидкофазного алкилирования бензола длинноцепочечными олефинами на основе сульфатированного оксида алюминия. Дополнительное модифицирование солями кобальта увеличивает активность катализатора в 2-4 раза. Найдены условия формирования и стабилизации на поверхности сульфатированного оксида алюминия катионов Co2+ в тетраэдрическом окружении, являющихся активными центрами каталитической системы. Установлено, что в сверхкритическом состоянии этанола, скорость и селективность его превращения в бутанол-1 и гексанол-1 на Au-, Cu- и Au-Cu катализаторах значительно выше, чем в обычных условиях. При этом наблюдается эффект синергизма: выход целевых продуктов на Au–Cu-катализаторе в 6 и 14 раз превышает аналогичные показатели для Au- и Cu-аналогов. Впервые получен гетерогенный катализатор для реакции Зандмейера, представляющий собой иммобилизованную на SiO2 ионную жидкость на основе тетраалкиламмония и хлоридных анионов Cu(I)/Cu(II) и позволяющий проводить реакцию в нескольких последовательных циклах при содержании меди до 10-3 мол.%. Такая активность на 2-3 порядка превышает известные из литературы величины, полученные для катализаторов указанного процесса. Разработаны синтетические подходы к производным пирролинов и пирролидинов, представляющих интерес как физиологически активные соединения, на основе реакций нуклеофильного раскрытия донорно-акцепторных циклопропанов азид-ионом и нитроалканами. Выявлены причины различной хемоселективности этих процессов. Открыты два типа реакций (3+3)-циклодимеризации 2- и 3-индолилциклопропандиэфиров, протекающих с исключительной хемо-, регио- и диастереоселективностью и приводящих к формированию в одну стадию три-и пентациклических каркасов карбазолов и индолокарбазолов – структурных единиц бисиндольных алкалоидов. Разработана методика и создано программное обеспечение для анализа спектров ЭПР бирадикалов. Определены ориентационные параметры порядка нитроксильного бирадикала в матрице жидкого кристалла 8СВ. Показано, что моделирование угловой зависимости спектров ЭПР позволяет одновременно определить значения параметров порядка, характеристики вращательной подвижности бирадикалов, а также знак и величину обменного интеграла. Методом спинового зонда в системе «оксид графита – ацетонитрил» зафиксированы процессы синхронного изменения межплоскостных расстояний при изменении температуры, показано наличие областей с высокой подвижностью парамагнитных молекул при температурах ниже температуры замерзания ацетонитила. Проведена импрегнация ряда полимеров спиновыми зондами, в том числе спин-мечеными конъюгатами биологически активных соединений, в сверхкритическом СО2, определены их магнитно-резонансные параметры и параметры подвижности. Установлено влияние условий импрегнации на средние и локальные концентрации зондов, а также структуру поверхности полимеров. Разработан новый метод подготовки биологических образцов для ToF SIMS анализа, позволяющий проводить параллельное исследование образца при помощи методов оптической, электронной и зондовой микроскопии. Произведено 3D реконструирование распределения химического состава ооцита мыши при помощи послойного картирования срезов. Методом фемтосекундной спектроскопии определены спектральные и кинетические характеристики возбужденных состояний комплекса (E) бис(18 краун 6)стильбена с (E) 1,2 ди(4 пиридил)этилен производным. Определены термодинамические константы устойчивости комплекса (E) бис(18 краун 6)стильбена с катионами металлов. Квантово химическими методами (DFT, CIS и др.) определены геометрические параметры комплексов бис(18 краун 6)стильбена с различными акцепторами, а также рассчитаны параметры S0 Sn переходов указанных комплексов. Изучены фотохимические реакции 2 меркаптобензотиазола в мицеллярных растворах. Показано, что в присутствии катионных мицелл квантовый выход фотораспада 2 меркаптобензотиазола возрастает в 20 раз по сравнению с водой. Обнаружены в низкотемпературных матрицах циклические формы катион-радикалов малых гетероциклов (азеридин, метилтииран), установлены механизм и эффективность их фотохимических реакций.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа: На примере наночастиц золота в форме асимметричных колец изучен плазмонный резонанс и установлено явление внешней хиральности. Экспериментально и с помощью численного моделирования показана оптическая активность таких систем в области ближнего ИК при облучении светом с круговой поляризацией, направленного под углом к подложке. Предложен механизм возникновения оптической активности/ Проведено комплексное исследование строения и каталитических свойств гетерогенных систем на основе металлических наночастиц, оксидов и металлатов Ni, Co, W, Pd, Cu, Fe в редокс процессах с участием монооксида углерода, тиофена и алифатических спиртов. Разработан новый синтетический подход к производным спиропирролидиноксиндолов – перспективным кандидатам для создания противораковых препаратов. Установлено образование активных форм кислорода для тетрапирролов в многокомпонентных системах Обнаружен обратимый фотохимический переход между «открытой» псевдоаллильной и циклической формами катион-радикалов (КР) метилтиирана в матрицах CFCl3 и CF3CCl3 при 77 К. Зарегистрирована эволюция спектров ЭПР при переориентации нематического и смектического жидких кристаллов, разработана новая модель этого процесса, учитывающая динамику перестройки доменной структуры жидкого кристалла. Исследована кинетика высвобождения парамагнитных биологически активных веществ из микрочастиц D,L-полилактида в фосфатный буферный раствор. В процессе разработки технологии получения новой фармацевтической формы на основе пористого носителя и управляемого цифрового дозатора на базе струйного принтера исследованы модельные биологически активные вещества, позволяющие контролировать изменения веществ в процессе нанесения. Изучены термодинамические и кинетические свойства бинарных и тернарных комплексов с переносом заряда между бискраун-содержащим стильбеном и виологеном с терминальными аммониоалкильными группами. Для клеток глиобластомы методом ToF-SIMS показана неравномерность распределения холестерина в мембране клетки. Проведена криохимическая модификация стероидного гормона дегидроэпиандростерона (ДГЕА) и получены 2 новые кристаллическая полиморфная модификация – FVII и FVIII. Лекарственная наноформа криомодифицированного ДГЕА испытана на мышах и показана ее повышенная биологическая активность по сравнению с фармакопейным препаратом.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа: Проведено исследование кинетики и механизма фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа: Проведено детальное исследование кинетики и механизма фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа:
6 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и технологий на базе молекулярно-организованных систем
Результаты этапа:
7 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Кинетика и механизм фотохимических, криохимических и каталитических процессов и создание новых материалов и
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".