Синтез, структурные, термодинамические и биохимические характеристики гетероциклических систем с трополоновым фрагментом

Объект исследования: полихромогенные молекулярные системы, проявляющие наряду с фотохромизмом термо-, ионо-, или электрохромные свойства для материалов фотоники. Цель: решение одной из фундаментальных проблем органической фотохимии, заключающейся в выявлении общих закономерностей, обусловливающих связь между молекулярной структурой и формированием механизмов, включающих наряду с фотоинициированными реакциями также и конкурирующие процессы иной природы. Конкретная фундаментальная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, заключается в молекулярном дизайне, синтезе и анализе динамического поведения фотомодулируемых хромогеннных систем на основе спироциклических соединений, способных наряду с фотохромными превращениями к проявлению термохромных, ионохромных и электрохромных свойств. Выполнены: разработка методик синтеза, получение и исследование новых полифункциональных молекулярных систем. Получены и описаны образцы фотохромных соединений класса спиропиранов, структура которых доказана методами ЯМР-, ИК-, УФ- спектроскопии. Проведено их спектрально-кинетическое исследование в растворах. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: спирооксазины нафтооксазинового ряда демонстрируют фотоиндуцируемую агрегацию мероцианиновых изомеров, приводящую в зависимости от условий к образованию H- и J-агрегатов; полученные спиробензопираны оксадиазольного ряда способны к фотоуправляемому комплексообразованию с ионами переходных металлов; катионные спиропиараны, содержащие триметиламиниевый катион в боковой алифатической цепи индолиновой части, проявляют электрохромные свойства, контролируемые фотооблучением. Полученные фотохромные соединения могут быть использованы как фотодинамические хеосенсоры на катионы переходных металлов, сенсоры на поверхностно активные вещества; новые результаты о синтезе и свойствах перспективных классов органических фотохромов найдут применение при подготовке специалистов высшей школы в области органического синтеза, фотохимии и нанотехнологии.Область применения: материалы фотоники. Полученные новые данные позволят расширить представление о свойствах материалов фотоники и будут использованы в курсах по подготовке специалистов по материаловедческим направлениям.