Теоретический дизайн, синтез и исследование новых полифункциональных органических, металлокомплексных, двух и трехмерных элементоорганических и неорганических структур и материалов для молекулярной электроники, спинтроники и медицинских целей

Объекты исследования: Производные индолин-2-ил-1,3-трополона, бис-хелатные комплексы Ni(II), полициклические кремневодороды, радикальные производные силиценов, кластеры на основе бициклобутана, биядерные соединения кобальта на основе 2,7-ди-трет-бутил-пирен-4,5,9,10-тетраонового лиганда, полиядерные сэндвичевые производные 10-аннуленов, 1,6-клозо-карборан, кластеры на основе бициклобутана, экстракты из растительного сырья. Цель работы: Получение новых знаний в области химии гетероциклических, металлокомплексных соединений и квантовой химии. Синтез на этой основе фармацевтических субстанций и материалов для использования в современной технике. Результаты работы: Получены производные индолин-2-ил-1,3-трополона с антиканцерогенными свойствами. Проведено квантово-химическое моделирование полициклических кремневодородов треугольной формы с радикальными группами и бис-хелатных комплексов никеля на основе N,N'-бис(салицилиден)этилендиамина с фото-активными азо-имидазольными, бензимидазольными, азометиновыми и стильбеновыми фрагментами. Исследованы при помощи квантово-химических расчетов и синтезированы биядерные комплексы железа с бис-3,3,3′,3′-тетраметил-5,6,5′,6′-тетрагидрокси-1,1′-спиро-бис(индан)ом, 3,3,3′,3′-тетраметил-5,5′,6,6′-тетрагидрокси-4,4′,7,7′-тетрабром-1,1′-спиро-бис(индан)ом, 9,10-диметил-9,10-этано-9,10-дигидро-2,3,6,7-тетра-гидроксиантраценом и вспомогательными тетрадентатными N-донорными трис(2-пиридилметил)аминовыми основаниями. В результате компьютерного моделирования электронного строения, энергетических характеристик и магнитных свойств биядерных комплексов кобальта на основе 2,7-ди-трет-бутил-пирен-4,5,9,10-тетраонового линкерного лиганда с трис(2-пиридилметил)аминами выявлены термодинамические параметры, указывающие на возможность протекания неполного валентно-таутомерного перехода в одном из исследованных соединений. Проведены расчеты электронного строения, энергетических характеристик и магнитных свойств биядерных комплексов кобальта на основе 2,7-ди-трет-бутил-пирен-4,5,9,10-тетраонового линкерного лиганда с трис(2-пиридилметил)аминами, а также электронных спектров и орбитальный анализ восьмиядерной металлоорганической каркасной структуры, полученной методом субкомпонентной самосборки с использованием люминофоров на основе тетрафенилэтилена, альдегидов и солей Fe(II). Изучены экзоэдральные комплексы X12H12Cn (X = C, Si, Ge; n = 1-3), сформированные на основе гексапризмана и его гетероаналогов. Изучены неклассические плоские 10-аннуленовые базальные циклы: комплексы [Cu5(C10H10)2]+ и Ni5(C10H10)2 с 5-атомным металлическим слоем между базальными циклами и новый трехмерный кристалл, построенный на основе 1,6-клозо-карборана. Показана перспективность использования субкритической воды для получения из растительного сырья экстрактов с высоким содержанием полифенолов для разработки фармацевтических препаратов и пищевых добавок. Полученные результаты представляют интерес для современной молекулярной электроники, фотоники, спинтроники и фармацевтики. При реализации проекта опубликовано 14 статей, в том числе 5 в журналах Q1, 7 тезисов на всероссийских и международных конференциях, 5 статей отправлены в печать, а также получено 2 патента РФ.