Фотохромные молекулярные системы для материалов фотоники (1 этап)

Объект исследования - органические фотохромные соединения и люминофоры для субдифракционной микроскопиии. Цель исследования - дизайн, разработка методов синтеза, получение и изучение фотохромных молекулярных систем для материалов фотоники, в том числе фотопереключаемых флуорофоров для субдифракционной флуоресцентной микроскопии. В процессе работы осуществлялись квантовохимическое моделирование, разработка методик синтеза, синтез и исследование новых полифункциональных молекулярных систем, проявляющих, наряду с фотохромизмом, флуоресцентные свойства, теоретическое и экспериментальное исследование новых флуорофоров. Получены и описаны образцы фотохромных соединений класса спиропиранов, структура которых доказана методами ЯМР-, ИК-, УФ-спектроскопии. Проведено их спектрально-адсорбционное, спектрально-флуоресцентное и спектрально-кинетическое изучение в растворах. Спектральными и теоретическими методами исследованы образцы новых флуорофоров - производных карбазола. Полученные спиропираны бензофеназинонового ряда, демонстрирующие фотохромные свойства и обладающие флуоресценцией мероцианиновой формы, представляют собой флуоресцентные молекулярные переключатели, перспективные для применения в субдифракционной микроскопии, благодаря высоким значениям квантовых выходов, достигающих 0,5, а также значительным Стоксовым сдвигом в интервале 7230 - 10580 cм⁻¹. 3-(Имидазол-2-ил)карбазолы и 6,6"-бис(имидазол-2-ил)-3,3"-бикарбазолы можно рассматривать в качестве молекулярных систем с переключаемой флуоресцентной сигнальной функцией на основе физического фотохромизма для использования в STED-методе субдифракционной микроскопии. Полученные фотохромные соединения могут быть использованы как флуоресцентные молекулярные переключатели, в том числе в субдифракционной флуоресцентной микроскопии; новые результаты о синтезе и свойствах перспективных классов органических фотохромов и люминофоров найдут применение при подготовке специалистов высшей школы в области органического синтеза, фотохимии и нанотехнологии.