Молекулярный дизайн и синтез клеточных комплексов кобальта и железа(II) как высокоэффективных электрокатализаторов получения водорода.

Разработана стратегия направленного синтеза высокоэффективных каталитических систем - функционализированных клеточных комплексов с инкапсулированными ионами кобальта и железа (клатрохелатов). Новый подход к дизайну и получению электрокатализаторов основан на постадийном синтезе молекул клатрохелатных электрокатализаторов, сочетающих несколько важных для эффективной электрокаталитической реакции 2Н⁺/Н₂ свойств и функций (высокая химическая устойчивость как минимум в двух окислительных состояниях; близость потенциала металлцентрированного редокс-процесса к потенциалу электрокаталитической реакции 2Н⁺/Н₂ , зависящему от рКа органической или неорганической кислоты – источника ионов Н⁺), позволяющих реализовать этот процесс без перенапряжения и заранее выбрать функционализирующие заместители в их молекулах, электромерные характеристики которых позволят получать водород в данной продуцирующей системе без перенапряжения. Получен широкий круг клатрохелатных комплексов кобальта и железа различной функциональности, содержащих как электронодонорные, так и электроноакцепторные заместители, и изучены их электрохимические и электрокаталитические свойства. Исследованы электрохимические и электрокаталитические характеристики клатрохелатных электрокатализаторов нового типа – биядерных оксимгидразонатных бис-клатрохелатов железа (II) с алифатическими спейсерными фрагментами. Показано, что достаточно большая и лабильная полость их макробициклических лигандов позволяет стабилизировать каталитически-активную форму – клеточный комплекс железа (I).