Синтез, изучение строения и физико-химических свойств низкоразмерных и сложных кластерных халькогенидных соединений ниобия, тантала, молибдена, вольфрама и рения. Химический дизайн новых функциональных материалов с заданной структурой и свойствами (заключительный)

Цель работы - 1) выяснение роли внешних лигандов и состава кластерного ядра на формирование тех или иных кластерных комплексов, а также на поведение образующихся соединений в различных растворителях, а также в составе полимеров и пористых оксидов; 2) разработка простых и универсальных методов получения наноматериалов в виде пленок и компактных образцов на основе слоистых неорганических соединений с графитоподобной структурой (графена, фторида графена C₂F, нитрида бора BN) и родственных слоистых ди- и трихалькогенидов переходных металлов типа MX₂ и MX₃ (M = Ti, Nb, Mo, W; X = S, Se, Te). Проведен синтез, определено строение и изучены спектроскопические и окислительно-восстановительные свойства октаэдрических кластерных комплексов молибдена с ароматическими сульфонатными лигандами (nBu₄N)₂[{Mo₆X₈}(OTs)₆] и (nBu₄N)₂[{Mo₆X₈}(PhSO₃)₆] (где X− = Cl−, Br− или I−; OTs− - п-толуилсульфонат и PhSO₃− - бензосульфонат). Все полученные комплексы демонстрируют фотолюминесценцию в красной области спектра и способность генерировать синглетный кислород. Показано, что наивысшее значение квантового выхода (> 0,6) и самый узкий пик эмиссии наблюдается для комплексов с ядром {Mo₆I₈}₄+. Получен новый водорастворимый кластерный комплекс рения с Na₂H₈[{Re₆(µ₃-Se)₈}(P(C₂H₄COO)₂(C₂H₄CONH₂))₆]. Такое лигандное окружение, имеющее высокий поверхностный отрицательный заряд, не позволяет проникать кластерному комплексу сквозь клеточную мембрану, что открывает перспективы использования подобного рода комплексов в качестве рентгеноконтрастных сред для эндоваскулярного применения. Определены кристаллическая структура полученного комплекса, изучены их спектроскопические и фотофизические характеристики, изучены их биологические свойства, такие как цитотоксичность, клеточное поглощение, острая токсичность (на млекопитающих), кинетика выведения из организма, а также показана перспектива его применения в качестве рентгеноконтрастного препарата.