|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Эффективные излучатели в ближнем ИК диапазоне на основе люминесцентных комплексов лантанидов с перфторированными ароматическими лигандамиНИР
- Руководитель НИР: Уточникова В.В.
- Участники НИР: Калякина А.С., Шуваев С.В.
- Подразделение: Кафедра неорганической химии
- Срок исполнения: 1 января 2014 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14-03-32052
- Номер ЦИТИС: 01201450388
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.17.15 Неорганическая химия
- 31.17.29 Комплексные соединения
-
Ключевые слова:
координационнные соединения рзэ
-
Описание:
Варьирование лиганда в координационных соединениях лантанидов позволяет изменять как люминесцентные, так и другие функциональные характеристики в широких пределах даже для одного и того же люминесцирующего центрального иона. Это открывает возможность целенаправленного создания на их основе материалов, в том числе для оптической визуализации не только в видимом, но и в ИК-диапазоне, где биологические ткани прозрачны. Это способствует дальнейшему развитию диагностических методов. Для решения этой задачи необходимо найти такие комплексы лантанидов, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам биометок: эффективная люминесценция, стабильность, растворимость в воде и нетоксичность. В данной работе поиск люминесцирующих соединений-биометок проводится среди фторпроизводных ароматических карбоксилатов лантанидов, которые люминесцируют в видимой и ИК области.
-
Основные результаты:
Нами показано, что использование фторированных лигандов позволяет достичь высокой эффективности люминесценции комплексов лантанидов с ними, а также способствует увеличению их растворимости. На примере координационных соединений лантанидов с пентафторбензойной кислотой были детально проанализированы фотофизические свойства и исследовано структурное многообразие этих комплексов. Предварительные цитологические исследования выявили низкую цитотоксичность исследуемых комплексов. Совокупность этих данных дает все основания рассматривать выбранные комплексы как потенциальные материалы для люминесцентной биовизуализации.
- Добавил в систему: Уточникова Валентина Владимировна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Синтез и люминесценция пентафторбензоатов РЗЭ |
| Результаты этапа: Разработаны методы синтеза однороднолигандных КС РЗЭ с новыми анионными сопряженными O,O-донорными фторированными лигандами. Идентификация полученных соединений проведена методами элементного, рентгенофазового и термического анализа, колебательной спектроскопии, спектроскопии MALDI и ЯМР, а также рентгеноструктурного анализа. По спектрам фосфоресценции компелксов гадолиния определены положения триплетных уровней выбранных лигандов. Измерены спектры возбуждения и люминесценции, времена жизни возбужденного состояния, квантовые выходы люминесценции полученных КС РЗЭ, излучающих в видимой и ИК области. На основании этих данных в качестве наиболее подходящих пар металл-лиганд, обеспечивающих максимальную интенсивность люминесценции в видимой области, рекомендованы: - комплекс европия с анионом 2,3,4,5-тетрафторбензойной кислоты (квантовый выход 38%), - биметаллический комплекс тербия-европия с анионом пентафторбензойной кислоты (квантовый выход 28%), - комплекс тербия с анионом 2,3,5-трифторбензойной кислоты (квантовый выход 67%), а также следующие комплексы, излучающие в ИК диапазоне: - комплекс иттербия с анионом пентафторбензойной кислоты - комплекс эрбия с анионом пентафторбензойной кислоты - комплекс неодима с анионом 2,3,4,5-тетрафторбензойной кислоты. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Синтез и люминесценция фторбензоатов лантанидов |
| Результаты этапа: 1. Вместо получения разнолигандных комплексов акцент был сделан на получение биметаллических комплексов, поскольку таким образом можно увеличить интенсивность люминесценции, не влияя на стабильность или растворимость. Получены биметаллические КС тербия-европия со всеми выбранными лигандами, и показано, что в зависимости от положения и числа фтор-заместителей квантовый выход при переходе к биметаллическому комплексу может и расти, и падать. 2. Все комплексы с выбранными лигандами нетоксичны, термически стабильны (не менее 300С после отрыва воды), а основной акцент был сделан на изучение их стабильности в водном растворе, а именно устойчивости к диссоциации. Она была исследована по совокупности данных EXAFS, ЯМР спектроскопии и люминесценции в растворе. На основе полученных данных выбраны комплексы, которые не диссоциируют в воде. 3. Получены органические светодиоды на основе ряда КС тербия с пара-замещенными тетрафторбензоатами. Все диоды демонстрируют ионную люминесценцию тербия. Ведется дальнейшая оптимизация гетероструктур OLED. 4. В качестве выводов о закономерности состава и люминесцентных свойств было сделано заключение о стабильности КС в водном растворе, которая растет со снижением числа фтор-заместителей. В том же ряду падает и сама растворимость, и оптимальным оказались 2-фторбензоаты, которые хорошо растворимы и не диссоциируют, благодаря чему обладают максимальной интенсивностью люминесценции в водном растворе. 5. Опубликовано 5 статей в высокорейтинговых журналах, подано 2 заявки на патент. | ||
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".