Новые хромогенные свойства спиропиранов обусловленные барохромным эффектом

Объектом исследования являются полихромогенные молекулярные системы, проявляющие наряду с фотохромизмом термо-, ионо-, или барохромные свойства для материалов фотоники. Разработаны методы синтеза и получены новые производные спиропиранов; изучены термохромные превращения полученных бистабильных соединений; изучены спектрально-кинетические свойства полученных фотохромных спиропиранов; проведено изучение барохромного эффекта. Проект направлен на решение одной из фундаментальных проблем химии, заключающейся в выявлении общих закономерностей обуславливающих связь между молекулярной структурой хромогенных спироциклических соединений и формированием механизмов, включающих наряду с фотоинициированными реакциями также и конкурирующие процессы иной природы и, в частности, барохромные превращения в газовой фазе. К целям исследования относятся: получение корреляций между структурой спиропиранов и их способностью к барохромным превращениям; применение барохромного эффекта для создания новых материалов; получение новых данных, позволяющих расширить представление о свойствах материалов фотоники. В процессе работы осуществлялась разработка методик синтеза, получение и исследование новых полихромогенных молекулярных систем. В результате исследования получены и описаны образцы фотохромных соединений класса спиропиранов, структура которых доказана методами ЯМР-, ИК-, УФ- спектроскопии. Проведено их исследование в растворах, газовой и твердой фазах. Спиропираны индолинового ряда демонстрируют барохромный эффект, состоящий в обесцвечивании окрашенного при нормальном давлении газа, содержащего молекулы спиропиранов, при понижении давления воздушной среды. Барохромный эффект в ряду спиропиранов обусловлен возможностью их существования в двух изомерных формах с существенно различающимися спектральными характеристиками. Циклические формы поглощают в ультрафиолетовой части спектра и поэтому среда, в которой они содержатся представляется бесцветной. Напротив, мероцианиновые формы характеризуются поглощением в видимой области спектра и, таким образом, придают окраску среде в которой они находятся. При изменении давления происходит инверсия термодиномической устойчивости изомерных форм, приводящая к изменению окраски газовой среды. Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР: полученные в результате вакуумного испарения твердофазные пленки спиропиранов могут быть использованы в качестве реверсивных позитивно-негативных сред для регистрации и обработки оптической информации. Область применения: материалы фотоники. Полученные при выполнении проекта новые данные позволят расширить представление о свойствах материалов фотоники и будут использованы в курсах по подготовке специалистов по материаловедческим направлениям.