НОВЫЕ ФОТОХРОМНЫЕ И МАГНИТОАКТИВНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ И МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Исследованы фотохромные молекулярные переключатели флуоресцентных и хемосенсорных свойств в ряду замещенных малеимидов и фульгидов; 5-(2-гидроксифенил)-3-метил(винилфенил)-1H-1,2,4-триазолы, металлокомплексы на их основе, а также продукты их алкилирования димети- и диэтилсульфатом; 2-гетарил-1,3-трополоны; d0-металлоорганические комплексы и смешанно-лигандные комплексы меди(II), кобальта(II), цинка(II) и никеля(II) на основе тридентатного основания Шиффа (H2L) - продукта конденсации N-(2-аминофенил)-4-метилбензенсульфонамида (2-тозиламиноанилина) с 1-фенил-3-метил-4-формилпиразол-5-тиолом и 2-амино-1-этилбензимидазола в качестве дополнительного лиганда. Цель работы - теоретическое и экспериментальное исследование новых полифункциональных гетероструктур и металлокомплексных соединений для элементной базы молекулярной электроники, в том числе исследование фотохромных, спектрально-люминесцентных и сенсорных свойств индолил(тиенил)малеимидов с нафталимидными мостиковыми заместителями, фульгидов на основе 1-метил-3-хлориндол-2-карбальдегида и конденсированных фуроциклооктаиндольных гетероциклов; экспериментальное и теоретическое изучение реакции алкилирования 5-(2-гидроксифенил)-3-метил(винилфенил)-1H-1,2,4-триазолов, получение цинковых комплексов на их основе, изучение их спектрально-люминесцентных свойств; разработка новых лигандных систем на основе 2-гетарил-1,3трополонов; синтез, рентгеноструктурное и магнетохимическое исследование ацетатно-мостиковых биядерных комплексов меди(II) с 1,3-бис-(3-формил-5-трет-бутилсалицилиденимино)пропанолом-2, имеющих плоское и искаженное (roof-shaped) строение обменного фрагмента; методами TDDFT и DFT с использованием гибридного функционала B3LYP и базисов: 3-21G*, 6-31G**, SDD, cep-121G и DGDZVP - изучение свойств граничных орбиталей и низкоэнергетических электронных переходов в d0-металлоорганических комплексах; изучение физико-химических свойств и строения аддуктов 2-амино-1-этилбензимидазола хелатов меди, кобальта цинка и никеля на основе N, N, S тридентатного тозиламинофункционализованного меркаптопиразолсодержащего основания Шиффа. В ходе реализации проекта синтезирована новая, ранее не известная гетероциклическая система (7Е,10aE)-2,7-диметилфуро[3",4":6,7]циклоокта[1,2,3-cd]индол-8,10(2Н,6Н)-дион в условиях конденсации Штоббе. Синтезированы новые фотохромные индолил(тиенил)малеимиды с нафталимидными мостиковыми заместителями, обладающие малоинтенсивной флуоресценцией вследствие PET-эффекта. Облучение УФ-светом приводит к образованию их циклических изомеров. Полученные соединения обладают свойствами хромогенных и флуорогенных хемосенсоров на анионы F⁻. В ходе реализации проекта методами ЯМР ¹³С и квантово-химическими расчетами показано, что алкилирование 5-(2-гидроксифенил)-3-метил(винилфенил)-1H-1,2,4-триазолов диалкилсульфатами в водном ДМСО в присутствии щелочи происходит исключительно по второму положению триазольного кольца с образованием 3-(2-гидроксифенил)-1,5-диалкил(алкилвинилфенил)-1Н-1,2,4-триазолов, в спектрах испускания которых присутствуют две слабоинтенсивные полосы, тогда как их цинковые комплексы интенсивно излучают в фиолетовой области видимого спектра. Разработан синтез новой лигандной системы - 2-(бензоксазол-2-ил)-5,7-ди(трет-бутил)-4-нитро-1,3-трополона. Представлены результаты синтеза, EXAFS-спектрального, УФ-, ИК-спектрального, рентгеноструктурного исследования новых смешанно-лигандных комплексов меди(II), кобальта(II), цинка(II) и никеля(II). DFT (TD) квантово-химические расчеты использованы для интерпретации экспериментальных спектральных данных. Методами TDDFT и DFT с использованием гибридного функционала B3LYP и базисов: 3-21G*, 6-31G**, SDD, cep-121G и DGDZVP - исследованы свойства граничных орбиталей и низкоэнергетические электронные переходы в d0-металлоорганическом комплексе. Осуществлен синтез серии аддуктов 2-амино-1-этилбензимидазола хелатов меди, никеля, кобальта и цинка на основе N, N, S тридентатного тозиламинофункционализованного меркаптопиразолсодержащего основания Шиффа (H2L) - продукта конденсация 2-тозиламиноанилина с 1-фенил-3-метил-4-формилпиразол-5-тиолом. Строение полученных соединений установлено на основе данных ЯМР ¹Н, ¹³С, ИК-Фурье спектроскопии, масс-спектрометрии и рентгеноструктурного анализа. Полученные соединения представляют интерес в плане создания устройств молекулярной электроники - молекулярных переключателей флуоресцентных и хемосенсорных свойств; полученные органические и металлокомплексные люминофоры, излучающие в фиолетовой области видимого спектра, могут быть использованы в OLED-технологиях.