ИСТИНА

Представленный Проект посвящен решению задачи разработки и усовершенствованию существующих направленных методов синтеза новых порфиразинов и фталоцианинов планарного и сэндвичевого строения, содержащих электроноакцепторные группы, получения на их основе гибридных материалов для нелинейной оптики и микроэлектроники. Благодаря сочетанию электронодефицитных пиразиновых фрагментов и электроноизбыточного порфиразинового ядра, пиразинопорфиразины обладают нелинейно-оптическими свойствами, а также представляют интерес в качестве полупроводников n-типа. Синтез пиразинопорфиразиновых комплексов будет реализован с привлечением нового подхода: активация темплатного синтеза микроволновым облучением в присутствии солей металлов, сольватированных органическими растворителями. Планируется использование полученных пиразинопорфиразинов в качестве полупроводников n-типа в составе композиционных материалов с полимерами. Будут получены галогензамещенные фталоцианиновые комплексы лантанидов планарного и сэндвичевого (гомо- и гетеролептические) строения. За счет замены аксиального лиганда у центрального иона лантанида будут получены гибридные материалы с наночастицами золота. Для данных материалов ожидается проявление эффекта обратного насыщения поглощения

The project presented deals with the problem of developing and improving of direct synthetic approaches to novel planar and sandwich-type porphyrazines and their analogues, bearing electron-withdrawing groups, preparation of hybrid materials for nonlinear optics and microelectronics on the basis of these compounds. Thanks to the combination of electron-withdrawing pyrazine fragments and electron-releasing porphyrazine ring, pyrazinoporphyrazines possess nonlinear optical properties and n-type semi-conductive ability. Synthesis of pyrazinoporphyrazine complexes will be realized using a novel synthetic method: activation of template synthesis by microwave irradiation in the presence of metal salts, which are solvated by organic solvents. The pyrazinoporphyrazines obtained will be used as n-type semi-conductor in compositions with polymers. Planar and sandwich-type (homo- and heteroleptic) halogen-substituted phthalocyaninates of lanthanides will be prepared. Thanks to axial ligand exchange reaction on the lanthanide center, hybrid gold nanoparticles covered by these type of phthalocyanines will be obtained. The appearance of reverse saturable absorption effect will be observed.

1)Будет разработан эффективный метод синтеза замещенных пиразинопорфиразинов и фталоцианинатов лантанидов, характеризующийся мягкими условиями проведения реакции, что позволит увеличить выход целевых соединений, уменьшить время синтеза и соответственно увеличить доступность исследуемых комплексов для создания на их основе устройств для нелинейной оптики и фотовольтаики. 2)Будут получены неописанные ранее арил и алкилзамещенные пиразинопорфиразины и пергалогенированные фталоцианины планарного и сэндвичевого строения. 3)Будет изучена взаимосвязь между оптическими (линейными и нелинейными) свойствами целевых соединений и природой периферических групп и центральных ионов-металлов. 4)Будет проведена оптимизация условий регистрации ЯМР спектров целевых порфиразиновых комплексов с целью подавления агрегационных эффектов. 5)Будут получены новые гибридных материалов на основе наночастиц золота и фталоцианинатов лантанидов обладающие улучшенными нелинейно-оптическими характеристиками по сравнению с чистыми комплексами. 6)Будут получены композиционные материалы на основе замещенных пиризинопорфиразинов и различных полимеров. 7)Для полученных композиционных материалов будет исследовано влияние состава композиции и морфологии тонких пленок на фотофизические характеристики.

Руководителем настоящего проекта разработана эффективная методика синтеза гетеролептических комплексов лютеция, содержащих как электронодонорное, так и электроноакцепторное макрокольца [Dalton Trans, 2015, 44, 7973-7981].Данную методику синтеза планируется использовать для получения новых гетеролептических комплексов лантанидов сэндвичевого строения, содержащих галогензамещенную фталоцианиновую палубу. Разработан эффективный подход к синтезу порфиразиновых комплексов, содержащих пиразиновые фрагменты по периферии макрокольца с использованием микроволнового облучения в отсутствии растворителя [Macroheterocycles, 2016, 9, 2, 201-205]. Членом научного коллектива Кузьминой Е.А. описан первый пример создания гибридных материалов состава фталоцианинат лантанида – наночастица золота за счет замены аксиального лиганда у фталоцианината лантанида [Polyhedron, 2017, 135, 41-48]. Полученные гибриды обладают улучшенными нелинейно-оптическими характеристиками, что делает перспективной задачу синтеза новых гибридных материалов с использованием данной методики. Членом научного коллектива Котовой М.С. проведена работа по созданию полимерных тонкопленочных материалов с эффектом резистивного переключения [Org Photonics Photovolt, 2016, 417–23] для энергозависиых элементов памяти. Кроме того, научная группа, в которой работают руководитель и исполнители настоящего Проекта имеет многолетний опыт синтеза фталоцианиновых комплексов лантанидов планарного и сэндвичевого строения. Для успешного выполнения Проекта у научного коллектива имеется доступ к оборудованию, необходимому для идентификации целевых соединений и исследования материалов на их основе: спектрофотометры видимого и ближнего ИК диапазонов, масс-спектрометр MALDI-TOF, ЯМР и ИК-Фурье спектрометры, а также просвечивающий электронный микроскоп ЦКП МГУ имени М.В. Ломоносова. Научный коллектив Проекта имеет доступ, как к российским, так и зарубежным информационным ресурсам, а также поисковым базам SCOPUS, REAXYS.