![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Настоящий проект направлен на развитие направления в области органических полупроводниковых систем, связанных с получением сенсоров для исследования аналитов в газовой и водной среде. Проект включает развитие методологии органического синтеза для получения олиготиофеновых производных, модифицированных макроциклическими лигандами или органометаллическими комплексами, физико-химические исследования синтезированных молекул для выявления их оптических, фотофизических и электрохимических характеристик, анализ процессов комплексообразования с катионами металлов, определение оптических, электрохимических откликов на связывание с катионами металлов. Новые производные будут использованы для получения органических транзисторов и сверхчувствительных газовых сенсоров на основе нанокристаллического оксида олова. Будет проанализирована взаимосвязь между особенностями молекулярного строения таких соединений и оптическими, электрохимическими, полупроводниковыми характеристиками. В проекте будут разработаны подходы к введению функциональных фрагментов в состав полупроводникового чувствительного элемента газового детектора или проводящего слоя полевого транзистора. Полученные знания позволят целенаправленно получать функциональные материалы для различных устройств органической электроники. Разработка органической базы оптоэлектронных устройств открывает огромные перспективы в различных областях деятельности человека от альтернативных источников энергии (солнечные батареи) до молекулярных компьютеров. Данное научное направление во многих странах имеет приоритетное развитие и финансирование. Проект имеет междисциплинарный характер
The project aims to the development in the field of organic semiconductor-related systems associated with the sensors for studying analytes in the gas and the water environment. The project includes the development of organic synthesis methodology for oligothiophen derivatives, modified macrocyclic ligands or organometallic complexes, physico-chemical studies of the synthesized molecules to determine their optical, photophysical and electrochemical characteristics, the analysis of complex formation processes with metal cations, determination of optical, electrochemical reactions to binding with metal cations. The new derivatives can be used for the production of organic transistors and ultra-sensitive gas sensors based on nanocrystalline tin oxide. The relationship between the characteristics of the molecular structure of these compounds and the optical, electrochemical, semiconductor characteristics will be analyzed. New approaches of the insertion of functional fragments into the semiconductor sensor of gas detector or the conductive layer of the FET will be developed. The knowledge gained will allow purposefully get functional materials for a variety of organic electronic devices. Development of organic database optoelectronic devices opens great prospects in various fields of human activities from alternative energy sources (solar panels) to the molecular computers.
Будет продолжена разработка методов синтеза новых тиенилфенилэтенов с различными заместителями и изучена кинетика их фотоциклизации, что позволит выявить влияние свойств заместителй на протекание реакций.Полученные в результате фотоциклизации полициклические гетероциклы, обладающие координирующими свойствами, будут исследованы в реакциях комплексообразования с катионами металлов. Будут синтезированы новые имидазофенантролиновые лиганды и изучено их комплексообразование с рутинием (II)
Коллектив сотрудников имеет научный задел по предлагаемой программе,ими опубликовано более 100 статей в российских и зарубежных журналах. Деятельность коллектива связана с разработкой и исследованием производных тиофенов,а также новых оригинальных краун-соединений.Участники группы добились успехов в области физико-химических исследований про создании мультисенсорных рецепторов на основе олиготиофенов, супрамолекулярных функциональных ассамблей, ими выполнены оригинальные работы по фотоактивным соединениям с использованием различных видов оптической спектроскопии, потенциометрии, ЯМР-спектроскопии и электрохимии.
Получены новые производные олиготиофенов, модифицированных макроциклическими лигандами или органометаллоическими комплексами, исследованы их оптические и электрохимические свойства.
ИНЭОС РАН | Соисполнитель |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Дизайн, синтез, проводимость, оптические, и сенсорные свойства производных тиофенов, модифицированных макроциклическими или гетероциклическими рецепторами. |
Результаты этапа: Были получены тиофенсодержащие станнаны и бромиды – производные ТТФ и диметиланилина. Однако с использованием этих соединений получить целевые соединения по методам Стилле и Сонагошира не удалось. Введение ТТФ в протяженную сопряженную систему с фрагментами тиофена, краун-эфира и пиридина было успешно осуществлено в мягких условиях реакции Виттига на последней стадии. Были получены также ди- и тритиофены, аннелированные 15-краун-5-эфиром с винилпиридиновым заместителем, и изучено комплексообразование первых с Ca2+ , Ba2+, Fe2+. Показано, что одно из них является дитопным рецептором, обладающим оптическим и электрохимическим откликом на комплексообразование . Катионы кальция и бария координируются по краун-эфирной части молекулы, а избыток ионов кальция также по пиридиновому фрагменту. Катионы Fe2+ взаимодействуют только с атомом азота пиридинового заместителя. Проведенные исследования выявили, что синтезированные лиганды, полученные на основе тиофеновых производных, являются перспективными рецепторами для анализов с использованием оптических, электрохимических и спектроэлектрохимических методов. | ||
2 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Дизайн, синтез, проводимость, оптические, и сенсорные свойства производных тиофенов, модифицированных макроциклическими или гетероциклическими рецепторами. |
Результаты этапа: Синтезирована серия замещенных стирил тиофенов, для некоторых из них проведена и изучена фотоциклизация, выделены и охарактеризованы полициклические тиофенсодержащие продукты. Кинетика процесса фотоциклизации раствора 3-[(E)-2-(4-метоксифенил)этенил]тиофена в циклогексане была изучена на оптоволоконном спектрофотометре Avantes AvaSpec-2048 в кварцевой кювете с длиной оптического пути 10 мм при облучении ртутной лампой высокого давления в присутствии йода и без него. В продолжение изучения тиофен-содержащих производных были синтезированы соединения, содержащие фрагмент имидазофенантролина и один или два тиофеновых звена с несколькими центрами координации. Получены комплексы этих соединений с гидратом хлорида бис(2,2’-бипиридин)рутения (II) и изучены их оптические и электрохимические свойства. Опробованы новые способы получения тетратиафульваленовых тиофенсодержащих производных. Получены и изучены комплексы 3,4-диэтокситиофен дибензо-24-краун-8-эфира с аммонийными солями на основе 2-аминоантрацена и 4-метил-7-аминокумарина, полуэмпирическим методом PM7 рассчитаны энергии ВЗМО и НСМО участвующих в комплексообразовании компонентов, подтверждающие возможность образования комплексов с частичным переносом заряда в основном электронном состоянии. Были разработаны условия получения нафталимида с азакраун-содержащим заместителем и синтезирован целевой продукт с выходом 34%. Показано, что подобные соединения являются рецепторами на катионы металлов, например Ca2+в водной среде. | ||
3 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Дизайн, синтез, проводимость, оптические, и сенсорные свойства производных тиофенов, модифицированных макроциклическими или гетероциклическими рецепторами. |
Результаты этапа: На заключительном этапе работы был синтезирован ряд новых стирил-тиофенов с заместителями различной природы в бензольном кольце и изучена их фотоциклизация. В продолжение изучения Ru(II) комплексов с производными имидазофенантролина был синтезирован 2-фенил-1H-имидазо[4,5-f][1,10]фенантролин, исследованы его спектральные свойства. Далее был синтезирован рутениевый комплекс данного лиганда, получены его спектр поглощения и спектры флуоресценции, рассчитаны квантовые выходы флуоресценции и измерены времена жизни возбужденных состояний в двух случаях – в присутствии кислорода и в бескислородной атмосфере. Были проведены электрохимические исследования комплекса на стеклоуглеродном (СУ), золотом (Au) и платиновом (Pt) электродах в растворах CH3CN в присутствии 0.1 М Bu4NClO4 в качестве индифферентного электролита. Изученный комплекс перспективен для модификации полупроводниковых оксидов олова и индия, применяемых в качестве чувствительных элементов газовых сенсоров на NO2., при облучении видимым светом при комнатной температуре. На третьем этапе исследованы также тиенилсодержащие производные таких бидентатных азотсодержащих лигандов, как дипиррометены. Синтезированы новые 3,5-бис-(2-тиенилтиа)- и 3,5-бис-(2-дитиенилтиа)-BODIPY и исследованы их спектральные, фотофизические свойства. Кристаллы 8-фенил-3,5-бис-(2-тиенилтиа)BODIPY исследованы методом рентгеноструктурного анализа, найдено также, что они обладают свойствами флуоресценции в кристаллическом состоянии, причём максимум испускания значительно смещён в батохромную область по сравнению с флуоресценцией в растворе. |
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".