Дендримерные металлосодержащие нанокомпозиты. Надмолекулярная организация и физико-химические свойства.

В ходе реализации проекта представлены результаты синтеза и исследования термодинамических характеристик жидкокристаллических дендримеров второй генерации, производных полипропиленимина с 3,4-бис(децилокси)бензойными фрагментами на периферии. Получены координационные соединения на их основе с солями разных металлов (Cu, Fe, Co, Ni, Zn, Cr, Ga). Все образцы структурно охарактеризованы элементным анализом, ИК-Фурье и ЯМР-спектроскопией, масс-спектрометрией (MALDI-ToF). Фазовое поведение соединений изучали с помощью поляризационной микроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии. В ряде случаев обнаружена псевдофокальная коническая текстура, которая является особенностью столбчатых фаз. Мезофазы являются вязкоупругими, медленно текут при механическом сдвиге или давлении, легко сжимаются. Для определения типа мезофазы дендримерного лиганда и металлокомплексов на его основе был выполнен рентгеноструктурный анализ при различных температурах. Расчеты, проведенные на основании полученных данных, показали гексагональную колончатую упаковку молекул в мезофазе в случае координационных соединений. Для лиганда характерна смектическая F (SmF) фаза. Наличие множества парамагнитных металлических центров, расположенных близко друг к другу, может привести к образованию материалов с кооперативными магнитными свойствами. C использованием микрокалориметра, в магнитных полях от 0 до 1.0 Тл, впервые измерены значения магнитокалорического эффекта и получены температурные зависимости МКЭ для дендримерных комплексов Co(II) и Ni(II) второй генерации в интервале температур 270 – 360 К. Независимым методом ДСК в отсутствии магнитного поля впервые определены удельные теплоемкости образцов. В результате установлено, что оба образца претерпевают магнитоструктурный фазовый переход парамагнетик – антиферромагнетик. Температурная зависимость удельной теплоемкости характеризуется наличием максимума при 345 К у образца металлокомплекса Со(II) (Ср = 5.22 Дж/г К) и при 348 К у образца дендримера Ni(II) (Ср = 3.45 Дж/г К), что подтверждает вывод об изменениях в структуре комплексов. Внешнее магнитное поле вызывает изменение магнитного состояния комплекса, за которым следует изменение температуры в адиабатических условиях.